В семействе подстанций коробчатого типаАмериканские подстанции коробчатого типазанимают совершенно особое место. По сравнению с принципом компоновки «трех независимых помещений и отдельных модулей» на европейских подстанциях коробчатого типа, американские подстанции коробчатого типа пошли по совершенно иному технологическому пути -, они объединяют высоковольтные выключатели, предохранители и корпуса трансформаторов, которые традиционно размещаются в нескольких шкафах в одном герметичном масляном резервуаре, что обеспечивает беспрецедентную интенсивную интеграцию. Продукт этой интегрированной масляной конструкции называется комбинированным трансформатором, который обычно занимает лишь одну-треть или даже одну-пятую объема европейского камерного трансформатора той же мощности и может сэкономить более 40 % площади пола, что делает его «компактным чемпионом» среди подстанций коробчатого типа.
С структурной точки зрения упрощение американских трансформаторов рамчатого типа — это не просто вопрос «сжатия размеров», а набор точно скоординированных решений по электрической интеграции. Он устраняет независимую масляную подушку традиционных трансформаторов, упрощает выключатель нагрузки, кольцевой сетевой выключатель и предохранитель и непосредственно погружает их в изоляционное масло бака трансформаторного масла. Молниеотвод также имеет конструкцию из оксида цинка, погруженную в масло, а сам масляный бак также служит радиатором. Именно такая компоновка «общей коробки» устраняет необходимость в отдельных помещениях для обслуживания камер высокого-и низкого-напряжения всего оборудования, позволяя разместить коробку максимально близко к реальным контурам трансформатора. Если взять в качестве примера американский трансформатор мощностью 630 кВА, его внешние размеры составляют примерно 2,5 метра в длину, 1,5 метра в ширину и 2,0 метра в высоту, в то время как европейский трансформатор той же мощности требует занимаемой площади 4,2 метра в длину, 2,0 метра в ширину и 2,4 метра в высоту. Эта разница в размерах часто напрямую определяет осуществимость всего плана электроснабжения и распределения в чрезвычайно ограниченных сценариях строительства, таких как центральные районы города, входы в туннели метро и старые жилые объекты, где ведется реконструкция.
Механизм защиты со стороны высокого напряжения американского трансформатора рамчатого типа также соответствует его компактной конструкции. Он не имеет сложной конструкции распределительного устройства высокого-напряжения, но использует последовательную защиту с двумя предохранителями: вставной-предохранитель (BAY-o-net) с двойной температурной и токовой чувствительностью в основном используется для устранения коротких-замыканий, возникающих на вторичной стороне трансформаторов; Другой резервный предохранитель ограничения тока (ELSP) отвечает за защиту внутренних повреждений трансформатора, выполняя роль основной защиты на стороне высокого напряжения. Сторона низкого-напряжения оснащена автоматическим воздушным выключателем в пластиковом корпусе, который обеспечивает такие функции, как защита от перегрузки с длительной задержкой, защита от короткого замыкания и защита от замыкания на землю. Неэлектрическая защита трансформатора достигается за счет предохранительных клапанов и датчиков температуры масла. Хотя вся система защиты не поддерживает сложные схемы интеллектуальной защиты, такие как европейские блочные трансформаторы, ее достаточно, чтобы справиться с подавляющим большинством условий эксплуатации для сценариев распределенного распределения с номинальной мощностью, обычно находящейся в диапазоне от 100 до 1250 кВА.
Конечно, боксеры американского стиля также уделили достаточно внимания безопасности. Его полностью герметичная и изолированная конструкция позволяет подключать входящие кабели высокого-напряжения с помощью угловых разъемов, что позволяет операторам подключать и отключать кабели во время переноски грузов. В аварийных ситуациях он также может временно служить в качестве выключателя нагрузки, не прикасаясь к открытым частям под напряжением в течение всего процесса. Эта конструкция обычно имеет степень защиты от IP44 до IP54. Коробка покрыта пластинами из алюминиевого сплава или стали, обработанными против -коррозии, которые имеют «три защиты»: от конденсации, от солевого тумана и от плесени. Он может адаптироваться к суровым условиям эксплуатации, таким как прибрежные районы, дождливая или влажная среда.
Итак, для каких же сценариев применения подходит американская смена коробки? Ответ в первую очередь указывает на все ситуации, когда пространственная высота ограничена. Во время расширения мощностей и реконструкции старых городских поселков сложно расширить помещение для распределения электроэнергии и организовать доступ для крупной строительной техники. Коробочные трансформаторы американского типа могут быть установлены непосредственно на открытом пространстве в углах населенного пункта без необходимости строительства фундамента. Подъемная бригада может завершить установку и монтаж электропроводки за один-два дня, что сводит к минимуму вмешательство в жизнь жителей и окружающее движение транспорта. Аналогичная логика также применима к временным гарантиям электроснабжения в линейных проектах, таких как строительство туннелей, строительство метро и расширение дорог -. В этих районах строительная площадка часто находится в непосредственной близости от существующих сооружений, и традиционные подстанции не могут быть развернуты. «Тонкий корпус» американских подстанций коробчатого типа как раз решает этот болевой вопрос. В области новой энергетики американские трансформаторы коробчатого типа также демонстрируют хорошую технологичность. Они в основном используются в качестве повышающего оборудования для фотоэлектрических электростанций и ветряных электростанций, собирая электроэнергию среднего напряжения и равномерно повышая ее в сеть. Их гибкие и компактные характеристики позволяют размещать оборудование рядом с каждым энергоблоком в горных фотоэлектрических и распределенных ветроэнергетических проектах, эффективно сокращая длину трассы и инвестиционные затраты на кабели на стороне низкого-напряжения.
Стоит отметить, что трансформаторы американского типа,-ориентированные на экспорт, имеют независимую систему технических стандартов. В отличие от европейских рамочных трансформаторов, которые обычно соответствуют стандарту Международной электротехнической комиссии IEC 60076, основной основой сертификации американских рамочных трансформаторов на международном рынке является серия ANSI/IEEE C57 -, универсальный стандарт для силовых масляных трансформаторов, разработанный Институтом инженеров по электротехнике и электронике в США и охватывающий весь процесс проектирования, испытаний, установки и технического обслуживания. Например, чтобы трехфазные американские трансформаторы рамчатого типа вышли на рынок Северной Америки, они обычно должны одновременно пройти общий стандарт IEEE C57.12.00 и специальную сертификацию CSA C227.4 для канадского рынка. Они проходят чрезвычайно строгие испытания с точки зрения электрических характеристик, механической прочности и адаптации к климатическим условиям, включая низкие-температуры, начиная с минус 40 градусов Цельсия, выдерживаемое напряжение промышленной частоты, импульс молнии, устойчивость к короткому-замыканию и до 500 часов испытаний на коррозию в солевом тумане. Поэтому, продвигая трансформаторные коробки американского типа зарубежным клиентам, специалисты по внешней торговле не только подчеркивают их значительные преимущества в размерах и удобстве установки, но также должны активно обращать внимание и объяснять соответствие продукта местным стандартным системам, поскольку это часто напрямую влияет на лицензию на импорт оборудования и квалификацию доступа к сети.
С точки зрения позиционирования на рынке американские и европейские трансформаторные подстанции не находятся в бинарной оппозиции, а занимают разумную экологическую позицию в компоновке распределительного оборудования. На основных узлах электроснабжения, требующих длительной-работы с высокими нагрузками, частого технического обслуживания и автоматического мониторинга, европейские блочные трансформаторы занимают незаменимое положение благодаря своей более высокой масштабируемости и более полным схемам релейной защиты; В сценариях, где бюджет относительно ограничен, тип нагрузки относительно одинок, а условия на площадке чрезвычайно суровы, американский трансформатор коробчатого типа, несомненно, является лучшим выбором из-за его компактных размеров и эффективного цикла развертывания. Для внешнеторговых команд предприятий по производству трансформаторов точное понимание технических особенностей этих двух основных блочных трансформаторов и точное соответствие фактическим условиям работы клиентов и потребностям в электроэнергии является ключевым шагом от «продажи продукции» к «предоставлению решений по распределению».
