石炭燃料発電所用変圧器の種類・用途・選定ガイド
A 石炭燃料発電所ボイラー、タービン、発電機に依存するのと同じくらい、安定した電気システムに依存しています。変圧器はそのシステムの大きな部分を占めています。必要に応じて電圧を上げ下げし、発電機を送電網に接続し、プラント内で動作する多くの補助システムに電力を供給します。
発電所について議論するとき、発電機とタービンに注目しがちです。しかし、主要な変圧器が故障した場合、その影響は同様に深刻になる可能性があります。適切な石炭燃料発電所用変圧器アプリケーションは、高負荷、大きな故障電流、厳しい動作条件、長時間の連続動作に対処する必要があります。
したがって、トランスの選択は、単に MVA 定格を選択することだけではありません。電圧比、絶縁、冷却、短絡強度、温度上昇、保護、監視、設置条件がすべて重要です。-
石炭燃料発電所用の変圧器とは何ですか?
石炭燃料発電所の変圧器は、発電所内の異なる電圧レベル間および発電所と電力網の間で電気エネルギーを転送します。
発電機は通常、中電圧で電気を生成します。ただし、送電損失を減らすために、電気はより高い電圧で送電する必要があることがよくあります。ここは、発電機昇圧変圧器-、一般的にはGSU変圧器が入ってきます。発電機の電圧を送電電圧まで上げます。
このシステムには別の側面もあります。工場自体も大量の電力を消費します。石炭コンベヤー、破砕機、粉砕機、ポンプ、ファン、冷却装置、水処理システム、灰-処理装置、汚染防止システム-にはすべて電力が必要です。
補助変圧器と局内用変圧器は、これらの負荷に適切な電圧を供給します。
つまり、簡単に言えば、変圧器は、発電機、プラント補助システム、電力網.
石炭燃料発電所で使用される主変圧器
石炭燃料発電所には通常、1 つの大きなユニットがすべてを行うのではなく、数種類の変圧器があります。各変圧器には特定の役割があり、その定格はプラントの構成と電気システムによって異なります。
| トランスの種類 | 主な機能 | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| 発電機昇圧変圧器- | 発電機の電圧を上げる | 発電機と送電網の間の接続 |
| ユニット補助トランス | 補助負荷を供給します | ポンプ、ファン、コンベア、破砕機、その他のプラント設備 |
| 駅用変圧器 | ステーションの電力を供給します | 一般的なプラント補助負荷およびサービス負荷 |
| 変圧器を起動- | ユニットの起動時に電力を供給します- | 発電機が同期する前に機器を起動する |
| 励磁トランス | 励磁システムを供給します | 発電機励磁装置 |
| 接地変圧器 | 中性点/接地点を提供します | システムの接地と障害保護 |
| 配電変圧器 | ローカル負荷の電圧を低減します | 照明、制御システム、低電圧機器- |
正確な配置はプロジェクトごとにかなり異なる場合があります。大規模な発電所では、個別の電力経路を作成し、信頼性を向上させるために複数の変圧器を使用する場合があります。
発電機昇圧変圧器-
の発電機昇圧変圧器-の 1 つです
石炭燃料発電所で最も重要な変圧器。
発電機は、たとえば 15.75 kV で電気を生成することができますが、送電網は 220 kV、330 kV、500 kV、または別の高電圧レベルで動作します。-。 GSU 変圧器は、発電機の出力を伝送システムに必要な電圧まで増加させます。
GSU 変圧器は発電ユニットの全出力を処理するため、通常は大きな MVA 定格を持ちます。また、強力な機械構造と慎重に設計された断熱システムも必要です。
短絡強度は特に重要です。-故障時には、非常に高い電磁力が変圧器の巻線に作用する可能性があります。巻線構造が十分に強くないと、重大な変形が発生する可能性があります。
大型の GSU 変圧器は通常油浸されており、ラジエーター、冷却ファン、高電圧ブッシング、タップ装置、監視システム、さまざまな保護装置が含まれる場合があります。{0}{1}{1}
石炭火力発電所用補助変圧器
石炭燃料発電所は、生成された電力のすべてを送電網に送電するわけではありません。駅構内ではかなりの電力が消費されます。
大型モーターは、ボイラー給水ポンプ、強制送風機、強制送風機、誘引送風機、冷却水ポンプ、石炭コンベヤ、粉砕機、灰処理装置、その他の機械を作動させます。{{0}補助変圧器は、これらのシステムに必要な電圧を供給します。
補助変圧器のサイジングには、単に発電機の容量を調べるだけでは不十分です。エンジニアは、実際の補助負荷、モーター始動電流、負荷の多様性、動作パターン、電圧要件、および将来の拡張の可能性を考慮する必要があります。
これは、複数の大型モーターが同時に始動する場合に特に重要になります。トランスの容量が不足していたり、インピーダンスが不適切であると、過度の電圧降下や動作が不安定になる可能性があります。
変圧器を起動-
発電ユニットは、電気を生成する前に電気を必要とします。最初は少し奇妙に聞こえますが、これは発電所の運転において重要な部分です。
発電機がグリッドに同期される前に、多くのシステムがすでに稼働している必要があります。ポンプ、ファン、制御装置、石炭処理装置、潤滑システム、その他の補助装置には外部電源が必要な場合があります。
の変圧器を起動-外部グリッドから電力を受け取り、プラントの起動中にこれらのシステムに電力を供給します。-また、シャットダウン中または発電ユニットが利用できない場合に補助負荷をサポートすることもできます。
必要な定格と構成は、プラントの起動シーケンス、補助負荷、系統接続、全体的な電気設計によって異なります。{0}
石炭燃料発電所の主要な変圧器要件
石炭火力発電所の変圧器は、長年にわたって安定して動作することが期待されています。{0}これらは高負荷や厳しい産業条件にさらされることが多いため、設計には近道が入る余地をほとんど残さない必要があります。
高いMVA容量
変圧器は、過度の温度上昇なしに定格負荷を継続的に処理する必要があります。
GSU 変圧器の場合、MVA 定格は発電機の出力と密接に関係しています。補助変圧器と所内用変圧器は、工場の内部電力需要に応じてサイズが決定されます。
設計段階では、ピーク負荷、モーターの始動、断続的負荷、負荷の多様性、および将来の拡張をすべて考慮する必要があります。
強力な高電圧絶縁-
GSU 変圧器は非常に高い電圧の送電システムに接続できます。{0}それらの絶縁は、通常の動作電圧だけでなく、スイッチング サージ、雷インパルス、その他の過渡ストレスにも耐える必要があります。
変圧器が高電圧開閉所に直接接続されている場合、適切な絶縁調整が特に重要です。{0}}
高い短絡強度-
短絡が発生すると、変圧器内に巨大な機械的力が発生する可能性があります。これらの力は、強力な発電機や大容量送電網に接続された大型変圧器にとって特に重要です。-
巻線、クランプ構造、リード線、およびその他の内部コンポーネントは、永久変形することなくこれらの応力に耐えるように設計する必要があります。
確実な冷却
変圧器はコアと巻線の損失によって熱を発生します。特に変圧器が高負荷で継続的に動作する場合には、熱を効果的に除去する必要があります。
変圧器のサイズと設計に応じて、冷却には自然オイル循環と自然空冷、強制空冷、またはより高度な冷却装置が使用される場合があります。大型油入変圧器の一般的な冷却指定には ONAN と ONAF があります。-
石炭燃料発電所の場合、冷却装置も点検と保守が容易である必要があります。必要に応じて、冗長性を確保すると、変圧器の動作に影響を与える冷却システムの障害のリスクを軽減できます。{1}
オンライン監視
最新の電力変圧器には、状態に関する有益な情報をオペレータに提供する監視システムが装備されています。
変圧器の設計に応じて、油温、巻線温度、油面、圧力、溶存ガス、ブッシュの状態、冷却システムの状態をすべて監視できます。{0}}
この種の情報は、重大な変圧器の故障に発展する前に異常な状態を明らかにできるため、貴重です。
石炭火力発電所における変圧器の冷却
大型変圧器の冷却には特に注意が必要です。変圧器が高負荷の下で連続的に動作すると、かなりの量の熱が発生する可能性があります。
油入変圧器では、絶縁油は同時に 2 つの役割を果たします。{0}電気絶縁を提供し、コアと巻線から熱を逃がします。加熱されたオイルはラジエーターまたはその他の冷却装置に向かって循環し、そこで熱が放出されます。
適切な冷却配置は、変圧器の容量、周囲温度、負荷プロファイル、プロジェクトの要件によって異なります。
のために石炭燃料発電所、冷却装置はメンテナンスの観点からも考慮する必要があります。冷却ファン、ポンプ、または制御コンポーネントが不必要な単一障害点になってはなりません。
変圧器の保護
変圧器の保護は、発電所の電気システムのもう 1 つの重要な部分です。あ
大型変圧器の故障は急速に進行し、機器に広範囲の損傷を引き起こす可能性があります。
変圧器やプロジェクトの要件に応じて、保護には差動保護、過電流保護、制限付き地絡保護、過励磁保護、温度保護、圧力関連の保護が含まれる場合があります。{0}{1}
大型の油入変圧器では、ブッフホルツ リレー、圧力リリーフ装置、油面計、巻線または上部油温計も使用される場合があります。-
保護設定は、発電機、開閉装置、バスバー、系統保護システムと調整する必要があります。目標は単純明快で、通常の動作状態での不必要なトリップを回避しながら、真の障害を迅速に特定することです。
変圧器の選択に関する考慮事項
を選択するときは、石炭燃料発電所用変圧器、変圧器の定格容量だけに焦点を当てるのではなく、電気システム全体を見ることをお勧めします。
| 設計要素 | なぜそれが重要なのか |
| 評価MVA | 継続的な電力処理能力を決定します- |
| 一次電圧 | 接続された電気システムと一致する必要があります |
| 二次電圧 | グリッドまたはプラント配電システムと一致する必要があります |
| 頻度 | 通常はプロジェクトに応じて 50 Hz または 60 Hz |
| 冷却方法 | 温度上昇と負荷能力を制御 |
| 断熱レベル | 電気的ストレスに対する耐性を決定します |
| 短絡回路インピーダンス- | 故障電流と電圧レギュレーションに影響を与える |
| 周囲温度 | 熱性能に影響を与える |
| タップ範囲 | 適切な電圧を維持するのに役立ちます |
| 設置環境 | エンクロージャ、冷却および保護の要件に影響を与える |
| 監視システム | 状態に基づいたメンテナンスをサポート- |
| 適用規格 | 設計、テスト、パフォーマンスのコンプライアンスを保証します |
実際のプロジェクトでは、変圧器の仕様を、発電機、開閉装置、系統接続、保護システム、および補助電気負荷とともに開発する必要があります。変圧器を独立した機器として扱うと、後で問題が発生する可能性があります。
変圧器の信頼性が重要な理由
変圧器は通常、数十年間使用し続けることが予想されます。ただし、主要なユニットに障害が発生すると、その影響が即座に現れる可能性があります。
たとえば、GSU 変圧器に障害が発生すると、発電ユニット全体がオフラインになる可能性があります。大型の電源変圧器の修理または交換には、特に交換用ユニットがすぐに入手できない場合には、かなりの時間がかかることがあります。
そのため、変圧器の信頼性は、機器が発電所に到着するずっと前から始まるのです。
材料の選択、コアと巻線の設計、製造品質、工場でのテスト、輸送、設置、試運転、およびメンテナンスはすべて、変圧器の耐用年数に影響します。
状態監視もますます重要になっています。油入変圧器では、過熱、絶縁劣化、アーク放電、その他の異常状態の兆候を特定するために溶存ガス分析 (DGA) が一般的に使用されます。-
石炭火力発電所用途の変圧器試験
試験は、変圧器を石炭燃料発電所に出荷する前の重要なステップです。
変圧器のタイプと適用される規格に応じて、工場でのテストには、巻線抵抗測定、変圧器巻数比テスト、絶縁抵抗テスト、無負荷損失と電流測定、短絡インピーダンスと負荷損失テスト、誘電テスト、温度上昇テスト、その他の必要なテストが含まれる場合があります。{0}{1}{1}
大型の電源トランスの場合、工場での受け入れテストは特に重要です。これにより、プロジェクト チームは、輸送と設置の前に、変圧器が合意された技術仕様を満たしていることを確認する機会が得られます。
変圧器が現場に到着したら、試運転テストで設置、接続、接地、保護システム、および関連機器を検証する必要があります。
発電所変圧器の規格
変圧器の仕様は、プロジェクト、電力会社、および地域の規制によって要求される基準に従う必要があります。
IEC 60076は、電源変圧器の設計とテストに国際的に広く使用されています。プロジェクトの場所によっては、IEEE 標準およびその他の国または地域の標準も適用される場合があります。
変圧器の詳細な仕様では、通常、定格電力、電圧比、周波数、絶縁レベル、ベクトルグループ、インピーダンス、冷却クラス、温度上昇、タップ配置、付属品、監視要件、およびテスト要件を定義する必要があります。
最初にこれらの詳細を正しく取得しておくと、後で多くの問題を回避できます。
Yawei 石炭燃料発電所用変圧器
信頼性の高い変圧器は、電力インフラの重要な部分です。石炭燃料発電所。発電ユニットを送電網に接続する発電機昇圧変圧器から、プラント内の機器に電力を供給する補助および起動変圧器まで、各変圧器には特定の役割があります。-
でヤーウェイトランスフォーマー、変圧器ソリューションは、さまざまな発電および産業用途に合わせてカスタマイズできます。変圧器の設計は、必要な電圧レベル、MVA 容量、冷却方法、絶縁システム、動作環境、保護要件、監視システム、および該当する国際規格に基づいて開発できます。
石炭火力発電プロジェクトの場合、適切な選択-石炭燃料発電所用変圧器エンジニアリングプロセスの初期段階でのアプリケーションは大きな違いを生む可能性があります。適切に設計された変圧器は、安定した電圧、信頼性の高いプラント運転、容易なメンテナンス、長期にわたるサービス パフォーマンスをサポートします。-
を調達している場合は、石炭燃料発電所用変圧器, Yawei Transformer は、発電機の容量、電圧レベル、補助負荷、系統接続要件、プロジェクトの仕様に基づいてソリューションを開発できます。
Q: 変圧器はどれくらいで納品できますか?
A: 変圧器の数量と容量によって異なりますが、通常は購入者が図面を確認した日から 1 か月以内です。
Q: 品質保証はどのくらいの期間提供できますか?
A: 日付変換器が作動してから 24 か月。
Q: どのような支払い方法を利用できますか?
A: T/T (電信送金) が優先され、L/C の両方が受け入れられます。







