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Auswahl von 33-kV-/11-kV-Transformatoren für afrikanische Stadtnetze

Standards: IEC 60076, 50 Hz; Geeignet für städtische 33-kV-/11-kV-Verteilungsnetze mit effektiv geerdeten Neutralpunkten in den meisten afrikanischen Ländern.
Wichtigste betriebliche Herausforderungen in Afrika: Starke Schwankungen der Netzspannung, anhaltend hohe tropische Temperaturen, Staub im Landesinneren/Salznebel an der Küste, häufige Blitzeinschläge und ein Mangel an Betriebs- und Wartungsressourcen vor Ort.Öltransformatoren-sind die gängige Wahl für städtische Verteilerstationen im Freien; Trockentransformatoren vom Typ-können bei Bedarf für GIS-Umspannwerke in Innenräumen in zentralen städtischen Gebieten ausgewählt werden.

I. Kapazitätskonfiguration und Lastplanung

1. Lastberechnung:

Berechnen Sie die maximale Gesamtlast auf der 11-kV-Seite unter Verwendung eines konservativen Leistungsfaktors von cosφ=0.8; Wenden Sie umweltbedingte Derating-Faktoren an und reservieren Sie eine Lastspanne von 20–30 % für zukünftiges Wachstum. Standardkapazitätswerte: 5 MVA, 10 MVA, 16 MVA, 20 MVA, 25 MVA, 31,5 MVA, 40 MVA.

2. Konfigurationsschemata

 Konventionelle städtische Verteilerstationen:N-1-Schema mit zwei Haupttransformatoren; Wenn eine Einheit außer Betrieb ist, trägt die andere 60–70 % der kritischen Last (von der Industrie bevorzugte Wahl);
 Kleine Endbahnhöfe:Einzeltransformator mit ausreichender Kapazitätsredundanz;
 Städtische Kernzentren:Drei oder mehr Haupttransformatoren zur Sicherstellung der Stromversorgung für „Level 1“-Lasten (z. B. Krankenhäuser, staatliche Einrichtungen).
Empfohlener langfristiger Betriebslastfaktor: 60 %–75 %, um eine beschleunigte Alterung der Isolierung durch längeren Volllastbetrieb in Umgebungen mit hohen{4}Temperaturen zu vermeiden.

II. Auswahl wichtiger elektrischer Parameter

1. Vektorgruppe: Dyn11 (dringend empfohlen)

Hoch-Dreieckschaltung und Nieder{1}}Sternschaltung mit herausgeführtem-Sternpunkt; unterdrückt dritte Harmonische und ist für afrikanische geerdete 11-kV-Verteilungsnetze geeignet; Der Yyn0-Anschluss ist aufgrund der Gefahr einer Neutralpunktdrift strengstens verboten.

2. Nennspannung und Stufenschalter

Standardnennspannung: 33 ± 2 × 2,5 % / 11 kV. Für schwache Binnennetzgebiete wird ein erweiterter Spannungsregelbereich von 33 ± 3 × 2,5 % (±7,5 %) empfohlen; Für entfernte Standorte kann ein Bereich von ±10 % angepasst werden.
 Standardseiten:Ausgestattet mit De-Energized Tap Changer (DETC); geringere Kosten und geringere Ausfallrate.
 Kritische Lasten in zentralen städtischen Gebieten:Ausgestattet mit einem On-Load Tap Changer (OLTC) zur automatischen Spannungsstabilisierung.

3. Impedanzspannung Uk (zur Kurzschlussstrombegrenzung)

≤10 MVA: 7.5%–8.0%; 10–25 MVA: 8.0%–9.0%; >25 MVA: 9,0 %–10,5 %.

4. Isolationsniveau (erweiterter Blitzschutz)

33 kV HV: LI 200 kV; 11 kV NS: LI 95 kV. Übertrifft die Standard-IEC-Anforderungen; geeignet für afrikanisches Gewitterklima.

5. Kühlmethode

 Kleinere Standorte mit weniger als oder gleich 10 MVA:ONAN (Oil Natural Air Natural) selbst-kühlend.
 10–40 MVA Standardkonfiguration:ONAN/ONAF (Oil Natural Air Forced); verfügt über eine kurzzeitige Überlastfähigkeit, geeignet für Spitzenlasten bei hohen Sommertemperaturen.

III. Lösungen zur Umweltanpassung für Afrika

1. Umgebungsbedingungen gestalten: Maximum ambient temperature +50°C; derating based on temperature rise correction is required for altitudes >1000 m.
2. Temperaturanstiegskontrolle:Anstieg der Wicklungstemperatur Weniger als oder gleich 55 K, was einen Sicherheitsspielraum für hohe Temperaturen bietet; Verschmutzungsbeständige Durchführungen der Klasse III-mit verlängerter Kriechstrecke für den Einsatz in Küstengebieten.
3. Korrosionsschutz und Abdichtung:Vollständig versiegelte Öltanks aus Wellpappe für staubige Binnengebiete; Hochleistungs-Korrosionsschutz--Anstrichsysteme für Küstenhäfen; Fluorkautschuk-Dichtungen zur Vermeidung von Leckagen durch tageszeitliche Temperaturschwankungen.
4. Isolieröl:Naphthenisches Mineralöl für Binnengebiete; Feuerbeständiges, natürliches Ester-Isolieröl zur Verwendung in der Nähe von Wasserquellen.

 

In der Marktauswahlphase sollte den Herstellern mit Erfahrung in der Belieferung von Projekten im Ausland Vorrang eingeräumt werden.Henan Xintailong's Verlustarme Öltransformatoren der Serie S13-kann an die Betriebsbedingungen im tropischen Afrika angepasst werden-mit vollständig abgedichteten Strukturen, erweiterten Spannungsregelungsbereichen und verbesserten -Korrosionsschutzbeschichtungen. Diese Produkte entsprechen den internationalen Normen IEC 60076 und erfüllen die Anforderungen von 33-kV-/11-kV-Stromverteilungsprojekten in Übersee.

IV. Anwendungsszenarien: Öltransformatoren-im Vergleich zu Trockentransformatoren-

Öltransformatoren-sind aufgrund ihrer hervorragenden Wärmeableitung, hohen Überlastfähigkeit und erheblichen Kostenvorteile die bevorzugte Wahl für städtische Verteilerstationen im Freien (Mainstream-Lösung); Umspannwerke sollten mit Ölsammelgruben und Feuerschutzdämmen ausgestattet sein.
Trockentransformatoren-sind nur für Innenumspannwerke in Stadtzentren, unterirdische Verteilerstationen und unmittelbar an Wohngebiete angrenzende Gebiete geeignet; Empfohlen wird die SCB-Serie (Isolationsklasse F/H; Schutzart IP23/IP34). Zu den Nachteilen zählen eine deutliche Leistungsreduzierung bei hohen Temperaturen und höhere Investitionskosten.

V. Standardzubehörkonfiguration (geeignet für Standorte mit geringem Wartungsaufwand)

Gasrelais + Überdruckventil; zweikanalige PT100-Temperaturüberwachung für Wicklungen/Oberöl (mit 4–20-mA-Fernsignalausgang); automatische temperaturgesteuerte Kühlventilatoren; Ölstandsanzeige; Probenahmeventil; optionale Online-Überwachung gelöster Gase-in-für kritische Umspannwerke.

VI. Empfehlungen zur Auswahl der Energieeffizienz

Priorisieren Sie verlustarme S13-Öltransformatoren, die im Vergleich zur S11-Serie deutlich geringere Leerlaufverluste bieten. Angesichts der steigenden Strompreise in Afrika können Energiesparvorteile-den Preisunterschied innerhalb weniger Jahre ausgleichen. Bei Websites mit einem langfristigen Ladefaktor von unter 50 % ist die Priorisierung der Kontrolle von Leerlaufverlusten von entscheidender Bedeutung.

VII. Standard-Ausschreibungsvorlage

Drei-Phasen, 50 Hz, Öl-getaucht, ONAN/ONAF, 33±3×2,5 %/11 kV, Dyn11, Uk=8 %; Kapazität: 2×16MVA; HS LI200kV / NS LI95kV; vollständig versiegelter Wellöltank; Entwickelt für tropische Bedingungen mit einer maximalen Umgebungstemperatur von 50 Grad. Herstellung und Lieferung können von Herstellern mit Möglichkeiten zur Exportanpassung, wie z. B. Henan Xintailong, gemäß diesen technischen Spezifikationen durchgeführt werden.

VIII. Häufige Fallstricke bei der Auswahl

1. Sich ausschließlich auf den europäischen Standard-Spannungsregelbereich von ±5 % zu verlassen und die erheblichen Spannungsschwankungen afrikanischer Stromnetze nicht zu bewältigen;
2. Versäumnis, die Isolationsklasse zu verbessern, was zu häufigen Ausfällen von Durchführungen während der Regenzeit führt;
3. Vernachlässigung der Berechnungen zur Leistungsreduzierung bei hohen Temperaturen, was zu einer langfristigen Überhitzung des Transformators und einer verkürzten Lebensdauer führt;
4. Falsche Auswahl der Yyn0-Vektorgruppe, was zu harmonischen Problemen und einer Verschiebung des Neutralpunktpotentials führt;
5. Ausstattung von Transformatoren mit großer-Kapazität ausschließlich mit ONAN-Kühlung, was zu einer unzureichenden Wärmeableitung bei Spitzenlasten führt.