Transformateur pour centrale électrique au charbon|Transformateur Yawei

A centrale électrique au charbondépend d’un système électrique stable tout autant que de sa chaudière, de sa turbine et de son générateur. Les transformateurs jouent un rôle important dans ce système. Ils augmentent ou diminuent la tension si nécessaire, connectent le générateur au réseau de transport et alimentent les nombreux systèmes auxiliaires fonctionnant à l'intérieur de la centrale.

Il est facile de se concentrer sur le générateur et la turbine lorsqu’on parle d’une centrale électrique. Mais si un transformateur majeur tombe en panne, l’impact peut être tout aussi grave. Un adaptétransformateur pour centrale électrique au charbonles applications doivent gérer des charges élevées, des courants de défaut importants, des conditions de fonctionnement exigeantes et de longues heures de fonctionnement continu.

La sélection d’un transformateur ne consiste donc pas simplement à choisir un calibre MVA. Le rapport de tension, l'isolation, le refroidissement, la résistance aux courts-circuits-, l'échauffement, la protection, la surveillance et les conditions d'installation sont tous importants.

Qu'est-ce qu'un transformateur pour une centrale électrique au charbon ?

Un transformateur pour une centrale électrique au charbon transfère l'énergie électrique entre différents niveaux de tension au sein de la centrale électrique et entre la centrale électrique et le réseau électrique.

Le générateur produit normalement de l'électricité à moyenne tension. Cependant, l’électricité doit souvent être transportée à une tension beaucoup plus élevée pour réduire les pertes de transport. C'est là que legénérateur élévateur-transformateur, communément appelé unTransformateur GSU, entre. Il élève la tension du générateur à la tension de transmission.

Il y a un autre aspect du système. L'usine elle-même consomme une grande quantité d'électricité. Les convoyeurs de charbon, les concasseurs, les pulvérisateurs, les pompes, les ventilateurs, les équipements de refroidissement, les systèmes de traitement de l'eau, les équipements de traitement des cendres et les systèmes de contrôle de la pollution ont tous besoin d'énergie électrique.

Les transformateurs de service auxiliaires et de station alimentent ces charges à la tension appropriée.

Ainsi, en termes simples, les transformateurs assurent la connexion électrique entre legénérateur, systèmes auxiliaires de l'usine et réseau électrique.

Transformateurs principaux utilisés dans une centrale électrique au charbon

Une centrale électrique au charbon dispose généralement de plusieurs types de transformateurs plutôt que d’une seule grande unité qui fait tout. Chaque transformateur a une tâche spécifique et sa puissance dépend de la configuration de l'usine et du système électrique.

La disposition exacte peut varier considérablement d’un projet à l’autre. Une grande centrale électrique peut utiliser plusieurs transformateurs pour créer des chemins d’alimentation séparés et améliorer la fiabilité.

Générateur élévateur-Transformateur

Legénérateur élévateur-transformateurest l'un destransformateurs les plus importants dans une centrale électrique au charbon.

Un générateur peut produire de l'électricité à, par exemple, 15,75 kV, tandis que le réseau de transport fonctionne à 220 kV, 330 kV, 500 kV ou à un autre niveau de tension élevé-. Le transformateur GSU augmente la puissance du générateur jusqu'à la tension requise par le système de transport.

Étant donné que le transformateur GSU gère toute la puissance du groupe électrogène, il a généralement une puissance nominale MVA élevée. Il nécessite également une construction mécanique solide et un système d’isolation soigneusement conçu.

La résistance aux courts-circuits-est particulièrement importante. Lors d'un défaut, des forces électromagnétiques très élevées peuvent agir sur les enroulements du transformateur. Si la structure du bobinage n’est pas suffisamment solide, de graves déformations peuvent se produire.

Les gros transformateurs GSU sont généralement immergés dans l'huile-et peuvent inclure des radiateurs, des ventilateurs de refroidissement, des traversées haute-tension, des équipements de robinetterie, des systèmes de surveillance et divers dispositifs de protection.

Transformateurs auxiliaires pour centrales électriques au charbon

Une centrale électrique au charbon n’envoie pas toute l’électricité produite au réseau. Une grande quantité d’énergie est consommée à l’intérieur de la station.

Les gros moteurs font fonctionner des pompes à eau d'alimentation de chaudière, des-ventilateurs à tirage forcé, des-ventilateurs à tirage induit, des pompes à eau de refroidissement-, des convoyeurs à charbon, des pulvérisateurs, des équipements de manutention de cendres- et d'autres machines. Les transformateurs auxiliaires fournissent la tension nécessaire à ces systèmes.

Le dimensionnement d’un transformateur auxiliaire ne se limite pas à examiner la capacité du générateur. Les ingénieurs doivent prendre en compte la charge auxiliaire réelle, les courants de démarrage du moteur, la diversité des charges, les modèles de fonctionnement, les exigences de tension et une éventuelle expansion future.

Cela devient particulièrement important lorsque plusieurs gros moteurs démarrent en même temps. Un transformateur avec une capacité insuffisante ou une impédance inappropriée peut contribuer à une chute de tension excessive et à un fonctionnement instable.

Démarrez-Transformateur

Une unité de production a besoin d’électricité avant de pouvoir produire de l’électricité. Cela semble un peu étrange au premier abord, mais il s’agit d’un élément important du fonctionnement d’une centrale électrique.

Avant que le générateur ne soit synchronisé avec le réseau, de nombreux systèmes doivent déjà fonctionner. Les pompes, ventilateurs, équipements de contrôle, équipements de manutention du charbon, systèmes de lubrification et autres équipements auxiliaires peuvent nécessiter une alimentation externe.

Letransformateur de démarrage-reçoit l'énergie du réseau externe et alimente ces systèmes lors du démarrage de l'usine-. Il peut également supporter des charges auxiliaires lors d'un arrêt ou lorsque le groupe électrogène est indisponible.

La puissance nominale et la configuration requises dépendent de la séquence de démarrage-de l'usine, de la charge auxiliaire, de la connexion au réseau et de la conception électrique globale.

Exigences clés en matière de transformateur pour une centrale électrique au charbon

Les transformateurs des centrales électriques au charbon-sont censés fonctionner de manière fiable pendant de nombreuses années. Ils sont souvent exposés à des charges élevées et à des conditions industrielles exigeantes, de sorte que la conception doit laisser peu de place aux raccourcis.

Capacité MVA élevée

Le transformateur doit gérer sa charge nominale en continu sans augmentation excessive de la température.

Pour un transformateur GSU, la valeur nominale MVA est étroitement liée à la puissance du générateur. Les transformateurs auxiliaires et de service du poste sont dimensionnés en fonction de la demande électrique interne de l'usine.

Les charges de pointe, le démarrage du moteur, les charges intermittentes, la diversité des charges et l'expansion future doivent tous être pris en compte lors de la phase de conception.

Forte isolation haute-tension

Les transformateurs GSU peuvent être connectés à des systèmes de transmission à très haute tension-. Leur isolation doit résister à la tension de fonctionnement normale ainsi qu'aux surtensions de commutation, aux chocs de foudre et à d'autres contraintes transitoires.

Une bonne coordination de l'isolation est particulièrement importante lorsque le transformateur est connecté directement à un poste de commutation haute tension-.

Résistance élevée des courts-circuits-

Un court-circuit peut créer d'énormes forces mécaniques à l'intérieur d'un transformateur. Ces forces sont particulièrement importantes pour les gros transformateurs connectés à des générateurs puissants et à des réseaux de grande capacité-.

Les enroulements, la structure de serrage, les câbles et autres composants internes doivent être conçus pour résister à ces contraintes sans déformation permanente.

Refroidissement fiable

Les transformateurs génèrent de la chaleur grâce aux pertes dans le noyau et les enroulements. Cette chaleur doit être évacuée efficacement, en particulier lorsque le transformateur fonctionne en permanence à charge élevée.

En fonction de la taille et de la conception du transformateur, le refroidissement peut utiliser une circulation naturelle d'huile et un refroidissement naturel par air, un refroidissement par air forcé ou des arrangements de refroidissement plus avancés. Les désignations de refroidissement courantes pour les grands transformateurs immergés dans l'huile incluent ONAN et ONAF.

Pour une centrale électrique au charbon, l’équipement de refroidissement doit également être facile à inspecter et à entretenir. Le cas échéant, la redondance peut contribuer à réduire le risque de défaillance du système de refroidissement- affectant le fonctionnement du transformateur.

Surveillance en ligne

Les transformateurs de puissance modernes peuvent être équipés de systèmes de surveillance qui fournissent aux opérateurs des informations utiles sur leur état.

La température de l'huile, la température des enroulements, le niveau d'huile, la pression, les gaz dissous, l'état de la traversée et l'état du système de refroidissement-peuvent tous être surveillés, en fonction de la conception du transformateur.

Ce type d’informations est précieux car il peut révéler des conditions anormales avant qu’elles ne se transforment en une panne majeure du transformateur.

Refroidissement des transformateurs dans les centrales électriques au charbon

Le refroidissement mérite une attention particulière sur les gros transformateurs. Un transformateur fonctionnant en continu sous forte charge peut générer une quantité considérable de chaleur.

Dans un transformateur immergé dans l'huile-, l'huile isolante effectue deux tâches à la fois. Il fournit une isolation électrique et évacue la chaleur du noyau et des enroulements. L'huile chauffée circule ensuite vers les radiateurs ou autres équipements de refroidissement, où la chaleur est libérée.

La disposition de refroidissement appropriée dépend de la capacité du transformateur, de la température ambiante, du profil de charge et des exigences du projet.

Pour uncentrale électrique au charbon, les équipements de refroidissement doivent également être considérés du point de vue de la maintenance. Un ventilateur de refroidissement, une pompe ou un composant de commande ne doivent pas devenir un point de défaillance unique inutile.

Protection du transformateur

La protection des transformateurs est un autre élément majeur du système électrique des centrales électriques. UNUn défaut sur un gros transformateur peut se développer rapidement et potentiellement causer d’importants dommages à l’équipement.

En fonction des exigences du transformateur et du projet, la protection peut inclure une protection différentielle, une protection contre les surintensités, une protection restreinte contre les défauts de terre-, une protection contre la surexcitation, une protection contre la température et une protection liée à la pression-.

Les grands transformateurs immergés dans l'huile peuvent également utiliser des relais Buchholz, des dispositifs de décompression, des indicateurs de niveau d'huile et des indicateurs de température d'huile d'enroulement ou supérieur.

Les paramètres de protection doivent être coordonnés avec le système de protection du générateur, de l'appareillage de commutation, des jeux de barres et du réseau. L'objectif est simple : isoler rapidement un véritable défaut tout en évitant les déclenchements inutiles dans des conditions normales de fonctionnement.

Considérations relatives à la sélection du transformateur

Lors du choix d'untransformateur pour centrale électrique au charbon, il est préférable d'examiner l'ensemble du système électrique plutôt que de se concentrer uniquement sur la capacité nominale du transformateur.

Pour un projet réel, les spécifications du transformateur doivent être développées avec le générateur, l'appareillage de commutation, la connexion au réseau, le système de protection et les charges électriques auxiliaires. Traiter le transformateur comme un équipement isolé peut entraîner des problèmes ultérieurement.

Pourquoi la fiabilité des transformateurs est importante

On s’attend généralement à ce qu’un transformateur reste en service pendant des décennies. Toutefois, lorsqu’une unité majeure tombe en panne, les conséquences peuvent être immédiates.

Par exemple, une panne de transformateur GSU peut mettre hors ligne une unité de production entière. La réparation ou le remplacement d'un gros transformateur de puissance peut prendre un temps considérable, en particulier si une unité de remplacement n'est pas facilement disponible.

C'est pourquoi la fiabilité des transformateurs commence bien avant que l'équipement n'atteigne la centrale électrique.

La sélection des matériaux, la conception du noyau et des enroulements, la qualité de fabrication, les tests en usine, le transport, l'installation, la mise en service et la maintenance jouent tous un rôle dans la durée de vie du transformateur.

La surveillance de l'état devient également plus importante. Pour les transformateurs immergés dans l'huile, l'analyse des gaz dissous (DGA) est couramment utilisée pour identifier les signes de surchauffe, de détérioration de l'isolation, d'arc et d'autres conditions anormales.

Tests de transformateurs pour les applications de centrales électriques au charbon

Les tests constituent une étape importante avant l’expédition d’un transformateur vers une centrale électrique au charbon.

En fonction du type de transformateur et des normes applicables, les tests en usine peuvent inclure la mesure de la résistance des enroulements, les tests du rapport de transformation du transformateur, les tests de résistance d'isolement, les tests de perte de charge et de courant à vide, les tests d'impédance de court-circuit et de perte de charge, les tests diélectriques, les tests d'augmentation de température et d'autres tests requis.

Pour les gros transformateurs de puissance, les tests d’acceptation en usine sont particulièrement utiles. Cela donne à l'équipe de projet la possibilité de confirmer que le transformateur répond aux spécifications techniques convenues avant le transport et l'installation.

Une fois le transformateur arrivé sur le site, les tests de mise en service doivent vérifier l'installation, les connexions, la mise à la terre, les systèmes de protection et les équipements associés.

Normes pour les transformateurs de centrales électriques

Les spécifications du transformateur doivent respecter les normes requises par le projet, le service public et les réglementations locales.

CEI 60076est largement utilisé au niveau international pour la conception et les tests de transformateurs de puissance. En fonction de l'emplacement du projet, les normes IEEE et d'autres normes nationales ou régionales peuvent également s'appliquer.

Une spécification détaillée du transformateur doit normalement définir la puissance nominale, le rapport de tension, la fréquence, le niveau d'isolation, le groupe de vecteurs, l'impédance, la classe de refroidissement, l'échauffement, la disposition des prises, les accessoires, les exigences de surveillance et les exigences de test.

Obtenir ces détails dès le début peut éviter bien des problèmes plus tard.

Transformateur Yawei pour centrales électriques à charbon

Un transformateur fiable est un élément clé de l'infrastructure électrique d'uncentrale électrique au charbon. Du transformateur élévateur-de générateur reliant l'unité de production au réseau de transport aux transformateurs auxiliaires-de démarrage alimentant les équipements à l'intérieur de l'usine, chaque transformateur a un rôle spécifique à jouer.

ÀTransformateur Yawei, les solutions de transformateurs peuvent être personnalisées pour différentes applications industrielles et de production d'énergie. La conception du transformateur peut être développée en fonction du niveau de tension requis, de la capacité MVA, de la méthode de refroidissement, du système d'isolation, de l'environnement d'exploitation, des exigences de protection, du système de surveillance et des normes internationales applicables.

Pour les projets de production d'électricité au charbon-, sélectionnez le bontransformateur pour centrale électrique au charbonles applications dès le début du processus d’ingénierie peuvent faire une réelle différence. Un transformateur correctement conçu permet une tension stable, un fonctionnement fiable de l'installation, une maintenance plus facile et des performances de service à long terme.

Si vous recherchez untransformateur pour centrale électrique au charbon, Yawei Transformer peut développer une solution basée sur la capacité de votre générateur, les niveaux de tension, les charges auxiliaires, les exigences de connexion au réseau et les spécifications du projet.

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