Прогнозируется, что до 2030 года темпы роста мирового рынка трансформаторов составят около 7% в год. Такие высокие темпы роста свидетельствуют о том, что многие отрасли промышленности зависят от трансформаторов. Кроме того, это свидетельствует об универсальности трансформаторов благодаря их многочисленным применениям.
Несмотря на то, что для проектирования и изготовления трансформаторов требуются значительные технические знания, общее представление об их использовании является относительно общеизвестным. Однако внутри этого электромагнитного чуда находится множество малоизвестных компонентов, которые делают его работу возможной и эффективной. Одним из таких компонентов является ввод трансформатора, который используется для соединения обмоток трансформатора с внешней электрической сетью и незаменим в любой системе электроснабжения.
Сегодня на мировом рынке основную долю занимают следующие технологии производства трансформаторных вводов:
Бумага, пропитанная маслом (OIP): Традиционная технология изготовления маслонаполненных вводов, которая является основной на рынке трансформаторов уже более 100 лет.
Традиционные вводы OIP имеют преимущества по тепловой перегрузке, габаритам и способности работать во всем диапазоне мощностей, который требуется в трансформаторной промышленности.
Бумага, пропитанная смолой (RIP). Технология сухих вводов, получившая распространение с 1970-х годов.
Технология "сухого" (безмасляного) типа дает такие преимущества, как высокая безопасность эксплуатации, экологичность благодаря отсутствию масла, значительное снижение трудоемкости технического обслуживания и снижение интенсивности отказов за счет исключения всех жидкостей и сопутствующих элементов, а также связанных с ними потенциальных проблем и технического обслуживания. Все это дает неоспоримое преимущество по совокупной стоимости владения (TCO) по сравнению с вводами OIP.
Синтетика, пропитанная смолой (RIS). Относительно новая безбумажная технология изготовления сухих вводов, которая начала применяться в трансформаторной отрасли с 2010 года.
Hitachi Energy изобрела первую в мире технологию безбумажной ввода, которая в 2010 году была выпущена под флагманским брендом EasyDry .®
Ввод трансформатора - это, по сути, компонент, используемый для соединения обмоток трансформатора с внешней электрической системой
Это новое поколение безбумажных трансформаторов с сухими вводами позволяет нам расширить границы возможностей:
• Номинальное напряжение до 550 кВ и 5000 А.
• Сокращение объема технического обслуживания при одновременном повышении надежности.
• Повышение эксплуатационной готовности, надежности и безопасности.
• Простой переход на разъемную ввод, обеспечиваемый системой QuickConnect.
• Повышенная производительность благодаря онлайн-конфигуратору COMPAS и мгновенной загрузке всей документации по изделию.
• Увеличение срока службы ввода за счет более однородного распределения электрического поля.
Компания Hitachi Energy расширила свои возможности по производству безбумажных трансформаторных вводов и представила: EasyDry® до 550 кВ. Это революционная конфигурируемая платформа, включающая в себя безбумажные, безмасляные/сухие, разъемные (с поддержкой QuickConnect) и самые сейсмостойкие трансформаторные вводы. Данный трансформаторный ввод представляет собой полностью конфигурируемый портфель с широким выбором исполнений практически для всех интерфейсов трансформатора, что открывает перед заказчиками беспрецедентные возможности по созданию индивидуальных безбумажных трансформаторных вводов.
Множество проблем.
Промышленность трансформаторных вводов сталкивается с различными проблемами, каждая из которых потенциально может повлиять на общую производительность и надежность. Для отрасли производства компонентов трансформаторов это постоянная гонка и разработка решений с добавленной стоимостью для производителей трансформаторов, операторов и поставщиков услуг.
Безусловно, безопасная передача и распределение энергии - это центральная задача отрасли. Несмотря на то, что трансформаторы являются одним из самых надежных устройств в электроэнергетике, любой вклад в предотвращение и минимизацию инцидентов и аварий, а также их последствий для людей и оборудования приносит огромную пользу всем участникам процесса.
Надежность и доступность всегда являются предметом озабоченности. Затраты на ремонт трансформаторов и, как следствие, потеря дохода, приводят к потенциальным задержкам в цепочке создания стоимости.
Наконец, одна из проблем, которая касается всех нас, связана с выбросами газа CO2, оказывающего все большее влияние на климат. Все участники цепочки создания стоимости в этой отрасли должны стремится к сокращению своего углеродного следа. Достижение амбициозных целей, поставленных правительствами, является настоящим вызовом для операторов трансформаторов и может быть достигнуто только путем изменений и инноваций.
В частности, при обсуждении того, как технология вводов может решить эти проблемы, необходимо учитывать некоторые ключевые факторы:
Во избежание выхода из строя вводов трансформаторов необходимо постоянно контролировать попадание влаги. Это связано с тем, что влага может проникать во ввод через уплотнение и со временем вызывать непрерывное разрушение основной изоляции.
Второй важный фактор, который необходимо учитывать, - это старение компонентов. Поскольку ввода подвергаются электрическим и тепловым нагрузкам, они со временем стареют и разрушаются, что приводит к снижению характеристик изоляции и повышению риска отказов.
Регулярное техническое обслуживание и правильное хранение могут иметь решающее значение для обеспечения безотказной работы и снижения вероятности поломок.
Однако следует отметить, что обслуживание вводов обычно требует больших затрат и времени.
Кроме того, трансформаторные вводы часто проектируются и производятся на заказ, поэтому их доступность на рынке ограничена и их невозможно просто приобрести в любое время. Это может привести к увеличению сроков изготовления новых трансформаторов и проектов по их замене.
Наконец, чтобы гарантировать общую безопасность и надежность работы трансформаторов, даже если они работают под высоким напряжением, необходимо тщательно подходить к оценке возможных рисков. Для предотвращения несчастных случаев в процессе эксплуатации, монтажа, обслуживания и ремонта трансформаторов и их вводов необходимо четко и дисциплинированно соблюдать соответствующие правила техники безопасности. Для снижения риска в отрасли применяются такие методы, как сухие вводы.
Несмотря на то, что перечисленные выше факторы представляют собой наиболее распространенные и сложные проблемы, с которыми сталкивается промышленность трансформаторных вводов, необходимо также знать о наиболее вероятных результатах, которые возникают в результате этих проблем. Такие факторы, как трещины, утечки, потеря диэлектрических свойств, приводят к выходу из строя и, в конечном счете, к невозможности обеспечения полной функциональности. Это обстоятельство делает решение данных проблем первоочередной задачей, которая может быть решена с помощью новых технологий.
RIS: ключ к перспективным трансформаторам.
Специалисты отрасли знают о тех преимуществах, которые компания OIP привнесла в индустрию вводов за последние десять лет. Это функциональность, размеры и номинальные характеристики, которые соответствуют всему диапазону мощностей, требуемых трансформаторной промышленностью. Можно сказать, что эти преимущества и характеристики стали основополагающими для создания трансформаторов в том виде, в котором они существуют сегодня.
Однако бумага с масляной пропиткой (БМП) также имеет ряд ограничений, которые способствуют возникновению и усугубляют существующие проблемы в трансформаторной промышленности, включая риск утечки масла, частое и трудоемкое обслуживание, повышенную воспламеняемость и пониженную взрывоустойчивость при возникновении внутренней дуги, а также риск возникновения неисправностей, связанных с влажностью.
Некоторые из этих проблем могут быть решены за счет использования технологии пропитанной смолой бумаги (RIP), однако потенциальное поглощение влаги, связанное со специфическими процедурами хранения вводов, все же требует особого внимания.
Именно здесь на первый план выходят синтетические материалы, пропитанные смолой (RIS). Сухая безбумажная технология RIS обладает такими преимуществами, как очень высокая эксплуатационная безопасность, экологическая чистота, обусловленная отсутствием масла и бумаги, значительное снижение трудоемкости хранения и обслуживания, а также уменьшение риска отказа.
По сравнению с традиционными вводами ввода RIS имеют ряд преимуществ, в том числе:
• Отсутствие риска поглощения и проникновения влаги в самых тяжелых условиях эксплуатации;
• Превосходный коэффициент диэлектрических потерь;
• Упрощенные возможности длительного хранения;
• Улучшенные характеристики старения - увеличенный срок службы;
• Снижение требований к техническому обслуживанию.
Hitachi Energy делает жизнь клиентов проще
Особенности EasyDry | Широкий спектр преимуществ | Значения | ||
Без бумаги | Ноу-хау от изобретателя технологии безбумажной ввода (RIS) | Самая большая база установленных вводов > 20 000 шт. | Опыт работы в данной области более 12 лет | Надежная и проверенная на практике технология изготовления вводов |
Отсутствие чувствительности к влаге | Сертифицирован для рабочей температуры -50*C | Простота в эксплуатации | ||
Простое хранение запасных частей Отсутствие чувствительности к влаге | Отсутствие специальной упаковки для длительного хранения | Без предварительного кондиционирования | Удобство хранения | |
Более однородное распределение электрического поля | Улучшенное смятие фольги конденсатора | Превосходные результаты испытаний на ускоренное старение по сравнению с RIP | Простота в эксплуатации Увеличенный срок службы | |
Без жидкости | Повышение безопасности и устойчивости | Отсутствие возможности попадания нефти в окружающую среду | Отсутствие риска загрязнения окружающей среды в результате утечки масла | Простота в эксплуатации Повышенная пожаробезопасность и возможность установки в экологически чувствительных зонах |
Отсутствие возможности взрыва и разрушения | Снижение содержания пожарной нагрузки | |||
Предметы, связанные с удалением жидкости | Отсутствие риска утечек и отказов | Повышенная надежность, эксплуатационная готовность, меньший объем технического обслуживания | Простота в эксплуатации Снижение совокупной стоимости владения (TCO) | |
Повышение производительности труда | Простой подбор вводов с помощью онлайн-конфигуратора "КОМПАС" | Широкий охват типовых испытаний 3-мя испытательными институтами | Мгновенная загрузка 3D-моделей, эскизных чертежей | Простота выбора Ускорение процесса создания стоимости |
Быстрое инициирование онлайн-запросов | Быстрое реагирование на котировки |
| Простота приобретения | |
Быстрая и удобная установка/замена вводов и ввод в эксплуатацию | Не требуется слив трансформаторного масла | Не требуется специальных трансформаторных розеток | Простой монтаж Переходник с вставными вводами с QuickConnect 2245 кВ | |
Глобальная сервисная поддержка | Крупнейшая в мире сеть сервисного обслуживания трансформаторов, представленная более чем в 30 странах мира | Специализированные решения по анализу и цифровому мониторингу вводов | Доступность 24/7/365 | Простота обслуживания |
Простая настройка продуктов | Прямая замена вводов OIP | Решения для замены вводов сторонних производителей | Простота модернизации | |
Новая парадигма для вводов.
Hitachi Energy изобрела первую в мире безбумажную технологию вводов, выпущенную в 2010 году под названием EasyDry®. Разработанная с использованием впервые примененной инновационной технологии RIS - синтетического материала, EasyDry® обладает герметичностью, устойчивостью к влаге, простотой монтажа и эксплуатации, а использование безбумажной, негигроскопичной изоляции обеспечивает низкие диэлектрические потери в течение всего срока службы. Внешняя наружная изоляция из превосходной силиконовой резины самоочищается и надежно работает при экстремально низких температурах - до -55 °C. В сочетании с решениями Hitachi по цифровому онлайн-мониторингу семейство продуктов EasyDry® всегда способствует оптимальной устойчивости энергосистемы. С момента своего первого выпуска предложение безбумажных проходных изоляторов развивалось и достигло последней версии - 550 кВ - в соответствии с нашими глобальными стандартами, такими как стандарты IEC и IEEE, а также различными региональными стандартами.