В области энергетики традиционный метод преобразования и распределения часто представляет собой «строительство на-площадке, поэтапный-за-поэтапный монтаж». - сначала строят помещение для распределения электроэнергии, а затем транспортируют трансформаторы, распределительные устройства высокого-высокого напряжения, распределительные шкафы низкого-низкого напряжения и другое оборудование по одному на площадку для установки и подключения; весь процесс занимает несколько месяцев. Однако с ускорением темпов городского строительства и крупномасштабным-запуском новых энергетических проектов недостатки этой традиционной модели с точки зрения сроков строительства, площади и гибкости становятся все более заметными. Вместо этого совершенно новым решением является полный комплект трансформаторного оборудования. В промышленности ее чаще называют подстанцией коробчатого типа, также известной как сборная подстанция или подстанция коробчатого типа. Это полный комплект электрораспределительного оборудования, компактно объединяющий в себе распределительные устройства высокого-напряжения, распределительные трансформаторы и распределительные устройства низкого-напряжения в одном или нескольких закрытых коробках по определенной схеме подключения. Производитель выполняет внутреннюю проводку и пусконаладочные работы на заводе перед поставкой оборудования в целом. На месте его нужно только поднять на место и подключить к входящим и отходящим кабелям, чтобы подать питание и ввести в эксплуатацию. Итак, какие болевые точки решает эта модель объединения нескольких устройств в единый продукт для традиционных решений? Каковы различные технологические маршруты? На какие ключевые аспекты следует обращать внимание специалистам по внешней торговле при продвижении на зарубежные рынки?
Основную ценность комплектного трансформаторного оборудования можно сформулировать тремя ключевыми словами: заводское изготовление, полная транспортировка и подъем на-площадке. В отличие от длительного процесса-строительства на объекте, установки оборудования и отладки проводки, необходимого для традиционных подстанций, все компоненты полного комплекта оборудования собираются и тестируются на заводе. Комплекты устройств и трансформаторов высокого и низкого напряжения внутренне соединяются перед отправкой с завода и проходят строгие заводские проверки перед упаковкой и отправкой в целом. На объекте все, что необходимо, — это завершить строительство бетонной фундаментной платформы, поднять всю коробку на место, подключить входящий кабель высокого-напряжения и исходящий кабель низкого-напряжения, а затем перейти к этапу передачи электроэнергии. Повышение эффективности, достигнутое этим режимом, поразительно - период строительства традиционной гражданской подстанции обычно занимает два-три месяца, но после использования полного комплекта оборудования от подъема до передачи энергии обычно проходит всего один-два дня. Если взять в качестве примера практическое применение некоторых отечественных фотоэлектрических электростанций, то время установки на-готовых блочных трансформаторов на месте сократилось до пяти-семи дней. Кроме того, полная комплектация также существенно экономит площадь. Площадь трансформаторной подстанции европейского типа обычно составляет всего от одной десятой до одной-пятой площади традиционной подстанции гражданского строительства, что имеет большое значение для городских районов, где земли мало, и для бесплодных горных фотоэлектрических проектов с суровыми земельными условиями.
Прежде чем углубляться в различные типы, необходимо сначала разобраться с основным составом комплектного оборудования трансформатора. Полная подстанция коробчатого типа обычно делится на три функциональные зоны: помещение высокого напряжения, помещение трансформатора и помещение низкого напряжения. Помещение высокого-напряжения оборудовано выключателями нагрузки, предохранителями или блоками кольцевой сети, которые отвечают за подключение электрической энергии высокого-напряжения из электросети; Установите силовой трансформатор с сердечником (масляного или сухого-типа) в трансформаторном помещении для выполнения задач по преобразованию напряжения; В помещении низкого-напряжения расположены главный входной автоматический выключатель, отходящий переключатель, батарея конденсаторов компенсации реактивной мощности и устройство учета энергии, отвечающее за надежное распределение мощности на оконечное электрооборудование. Для разделения трех отсеков используются металлические перегородки, а независимые рабочие каналы и системы вентиляции и отвода тепла созданы для того, чтобы каждый функциональный модуль не мешал друг другу и работал безопасно и надежно. В соответствии с различными сценариями применения и бюджетами конфигурация трансформаторов и распределительных устройств может быть гибко настроена для достижения покрытия мощности в диапазоне от нескольких сотен киловольт-ампер до нескольких мегавольт-ампер.
В настоящее время представленные на рынке комплекты трансформаторного оборудования в основном можно разделить на три категории по конструктивным формам: боксовые трансформаторы европейского производства, боксовые трансформаторы американского производства и боксовые трансформаторы китайского производства. Коробчатый трансформатор европейского типа, официально известный как сборная подстанция, возник в Европе. Его конструктивная особенность состоит в том, что три функциональных отсека полностью независимы и разделены. В отсеке высокого напряжения используется кольцевой главный блок или надувной шкаф, в отсеке низкого напряжения используется стандартное распределительное устройство типа GGD, а в трансформаторном отсеке могут быть установлены масляные или сухие трансформаторы-типа. Он обладает преимуществами полной функциональности, высокой масштабируемости и подходит для сложных систем нагрузки. Американский коробчатый трансформатор представляет собой высокоинтегрированный подход, при котором высоковольтные компоненты защиты, такие как высоковольтные выключатели и предохранители, непосредственно погружаются в бак трансформаторного масла и используют ту же систему изоляционного масла, что и трансформатор. Общий объем намного меньше, чем у европейского блочного трансформатора, но гибкость и ремонтопригодность высоковольтной части относительно ограничены. Коробочный трансформатор в стиле Хуа можно рассматривать как объединение и оптимизацию первых двух. В нем камера высокого напряжения и камера низкого напряжения расположены сзади-с-обратно внутрь коробки, а корпус трансформатора и радиатор расположены снаружи коробки. Это не только сохраняет возможность независимой конфигурации переключателей европейского и американского типов, но также решает важную проблему плохого рассеивания тепла блочных трансформаторов европейского типа. Поэтому он широко используется на новых энергетических электростанциях.
С точки зрения сценариев применения полный комплект трансформаторного оборудования намного превзошел традиционное представление людей о «снабжении электроэнергией жилых помещений». В области новой энергетики, будь то централизованные фотоэлектрические электростанции, децентрализованные ветряные электростанции или пиковые станции накопления энергии, подстанции коробчатого типа стали важным ключевым оборудованием. На фотоэлектрических электростанциях он отвечает за локальное повышение выходной электрической энергии низкого-инвертора до 10 или 35 кВ и подключение ее к шине; На ветряных электростанциях он устанавливается рядом с каждой ветряной турбиной для обеспечения -наддува и подключения к сети. В комплексном проекте по фотоэлектрической энергии, хранению энергии и зарядке подстанция коробчатого типа играет роль «концентрационного узла», объединяя преобразование напряжения, распределение энергии, защиту безопасности, оптимизацию качества и интеллектуальное управление, эффективно соединяя три звена фотоэлектрической энергии, хранения энергии и зарядки. В сфере коммунального хозяйства и инфраструктуры подстанции коробчатого типа широко используются на автомагистралях, на станциях подзарядки городских коммерческих районов, в аэропортах и портах, а также на горнодобывающих и нефтяных месторождениях. При строительстве зарядных сетей использование компактных наружных встроенных блочных трансформаторов позволяет даже обеспечить централизованное размещение трансформаторов мощностью 800 кВА, контроллеров зарядки и приборов учета на площади всего около десяти квадратных метров, реализуя интегрированную схему «распределение + зарядка». Кроме того, для сценариев временного использования электроэнергии, таких как шахты, заводы и передвижные рабочие площадки, также очень предпочтительно использовать полные комплекты оборудования из-за их удобства, поскольку они «готовы к использованию».
С точки зрения структуры рынка и тенденций развития, индустрия сборных подстанций в настоящее время переживает период быстрого роста и глубоких преобразований. Согласно данным отраслевых исследований, глобальный доход от продаж сборных подстанций достигнет 45,6 млрд юаней к 2025 году и, как ожидается, вырастет до 69,33 млрд юаней к 2032 году, при совокупном годовом темпе роста около 6,3%. В развитых странах Европы на подстанции коробчатого типа приходится 70% общего количества распределительных трансформаторов, а в США – до 90%. В Китае размер рынка подстанций коробчатого типа продолжает расширяться благодаря развитию урбанизации, интеграции новых источников энергии в энергосистему и трансформации сельских электросетей. К 2024 году общий объем производства трансформаторов в стране достигнет около 1,95 млрд кВА. С углублением глобальной трансформации энергетики каждый 1 ГВт установленной мощности фотоэлектрических или ветровых электростанций может обеспечить примерно 120 миллионов и 180 миллионов юаней спроса на соответствующие трансформаторы соответственно. Новые энергетические сценарии стали основной движущей силой роста спроса на трансформаторы коробчатого типа. В будущем технологическое направление подстанций коробчатого типа будет развиваться по нескольким ключевым направлениям: во-первых, глубокая интеграция первичного и вторичного оборудования, интеграция терминалов автоматизации распределения DTU, датчиков онлайн-мониторинга и т. д. внутри подстанций коробчатого типа для достижения восприятия в реальном времени и дистанционного контроля рабочего состояния; Второй вариант — это индивидуальный дизайн для ветроэнергетики, фотоэлектрических систем и сценариев хранения энергии, например, использование внешних трансформаторов со структурой в стиле Хуа и корпусов с высоким уровнем защиты выше IP56 для адаптации к суровым условиям, таким как пустыни и прибрежные районы; Третий — модульная и масштабируемая конструкция, поддерживающая гибкие комбинации различных уровней мощности и быструю сборку-на месте; В-четвертых, благодаря такой политике, как Директива ЕС по экологическому проектированию, доля экологически чистых трансформаторов из аморфных сплавов и полностью перерабатываемых материалов корпусов быстро растет. Новая технология трансформаторов коробчатого типа, которая объединяет координацию хранения энергии, оптимизацию качества электроэнергии и адаптивность в чрезвычайно широком температурном диапазоне (от -40 до +55 градусов), широко применяется и проверена на северо-западной ветровой и солнечной базе хранения мощностью 10 миллионов киловатт, а также в проекте распределенной фотоэлектрической электростанции в Восточном Китае. Он может сгладить около 40% колебаний выработки новой энергии и сократить потери энергии более чем на 1,2 миллиона кВтч в год в проектах по хранению энергии.
Для внешнеторговых коллективов предприятий по производству трансформаторов сертификация и соблюдение требований являются важнейшими звеньями, которые нельзя игнорировать при продвижении комплектных комплектов оборудования на зарубежные рынки. Экспорт продукции подстанций коробчатого типа обычно основан на международных стандартах, таких как серия IEC 60076 (силовые трансформаторы), серия IEC 62271 (распределительное оборудование высокого- напряжения) и серия IEC 61439 (распределительное устройство низкого-напряжения). Отчеты об испытаниях CB и сертификаты системы CB можно легко преобразовать в местные сертификаты в нескольких целевых странах, включая SABER PCoC/SCOC из Саудовской Аравии, RCM из Австралии, знак CE из Европейского Союза и сертификаты безопасности из нескольких стран Юго-Восточной Азии. Конкретно для каждого рынка экспорт в Северную Америку требует получения сертификата UL/cUL от лабораторий NRTL, аккредитованных Управлением по охране труда США в соответствии со стандартами серии IEEE C57.12, и этот сертификат должен охватывать весь комплект оборудования, а не только корпус трансформатора; Чтобы выйти на рынок ЕС, необходимо выполнить требования Директивы по низковольтному оборудованию и Директивы по электромагнитной совместимости, прикрепить маркировку CE и обратить внимание на обязательные пределы холостого хода и потерь нагрузки, установленные Директивой ЕС ErP для уровней энергоэффективности трансформаторов малой и средней-мощности; При экспорте в Саудовскую Аравию подача заявки на получение сертификата соответствия продукции и сертификата отгрузки партии через электронную платформу SABRE — это два обязательных шага, которые взаимосвязаны и незаменимы. Кроме того, на фоне все более строгих стандартов энергоэффективности, соответствие трансформаторов, используемых в комплексном оборудовании, новейшим требованиям целевого рынка по энергоэффективности, также является ключевым фактором, определяющим, будет ли продукт успешно допущен к использованию. Таким образом, специалисты по внешней торговле должны заранее уточнять типы сертификации, требуемые целевой страной и клиентами, в начале получения запросов, а также учитывать соответствующие стандартные различия на этапе проектирования продукта, чтобы избежать задержки цикла доставки из-за последующего исправления.
Таким образом, полный комплект трансформаторного оборудования - с подстанциями коробчатого типа в качестве основного носителя - с его характеристиками заводской сборки, полной поставки и быстрого развертывания заменяет традиционные гражданские подстанции во всем мире и становится основой современных распределительных и новых энергетических проектов. Оно объединяет множество функций, таких как переключатели высокого-напряжения, силовые трансформаторы, распределение низкого-напряжения, компенсация реактивной мощности и интеллектуальное управление, а также обладает незаменимыми преимуществами в экономии земли, сокращении сроков строительства, сокращении инвестиций и повышении надежности. Каждый из трех основных технологических маршрутов - Европы, Америки и Китая - имеет свои сильные стороны и подходит для различных характеристик нагрузки и условий эксплуатации. Столкнувшись со все более обширным зарубежным рынком, производители и внешнеторговые команды должны одновременно сосредоточиться на разработке продукции, стандартном тестировании и экспортной сертификации, чтобы успешно предоставить это эффективное и гибкое решение по распределению электроэнергии для клиентов по всему миру. Когда ваши клиенты выбирают решение по распределению электроэнергии для недавно построенной фотоэлектрической электростанции, зарядной сети или промышленного парка, может быть полезно посоветовать им задуматься над следующим вопросом: следует ли им продолжать использовать традиционные помещения для распределения электроэнергии, которые-отнимают много времени и труда, или выбрать готовый к использованию полный набор оборудования, проверенный во всем мире? В процессе постоянной проверки и итерации на рынке ответ становится все более ясным.
