CONFIDENTIAL: For Internal Use Only 11

Transzformátorok és mér őváltókMEE Szakmai nap, 2013.04.24.

765 kV-os transzformátorfejlesztések a CG Electric Systems Hungary Zrt.-nél

Dr. Nádor GáborSzámítási Iroda vezető

Tartalom

• CG ESHU

• Indiai 765 kV-os igények

• Referenciák• Műszaki és kereskedelmi kihívás

• Terv változatok

• Technológiai fejlesztések• Minőség ellenőrzés

• Próbatermi fejlesztések

• Eredmények

CG Electric systems Hungary Zrt.

BudapestKözponti szervekMérnökségekFővállalkozás

TápiószeleTranszformátorgyárForgógépgyárKészülékgyár

SzolnokAcélszerkezeti Gyár

Indiai 765 kV-os igények

• Indiai gazdaság dinamikus fejlődése

• Villamos energia igény rohamos növekedése

• 765 kV-os országos hálózat kiépítése

• Hálózat fenntartója, üzemeltetője:Power Grid Corporation India Limited (PGCIL)

• Egyfázisú 500 MVA-s egységekből felépülő háromfázisútranszformátor blokkok

• Több mint 100 db új transzformátor évente

• Kikötés:Teljes körű (tervezési, gyártási) referencia 765 kV-os feszültségszinten

Referenciák

Tervezési és gyártási referencia

GANZ Villamossági Művek

1978 - 1981

8 db 367 MVA takarékkapcsolásútranszformátor

750/√3 / 400/√3 / 15.75 kV

Gyártási referencia

CG Bhopal

2006 2 db 260 MVA generátor transzformátor

765/√3 / 24 kV

Toshiba tervek alapján

Referenciák

Műszaki és kereskedelmi kihívás

• Igen nagy feszültségszintek (765 kV illetve 420kV)

• Nagy egységteljesítmény (500 MVA)Igen nagy tekercsekNagy zárlati erőkHűtési viszonyok (ONAN/ONAF/ODAF)Méret és tömeg korlátok

• Különösen szigorú minőségi követelmények (pl. ≤ 100 pC részleges kisülés)

• Jelentős kereskedelmi kockázatMagas költségszint (nagy mennyiségű beépített anyag)Nagy darabszám (14 db az első szerződés keretében)Jelentős hatás az energia rendszer megbízhatóságáraJelentős marketing érték (új piac, hosszú távú referencia)

• Kiélezett piaci verseny- a transzformátor ipar vezető világcégeivel (Siemens, ABB, AREVA)- távol-keleti (japán és koreai) versenytársakkal- hihetetlenül alacsony árszintű kínai gyártókkal

Széleskör ű kooperáció

A tervezés nehézségei

• 30 évnél régebbi referencia• Kicserélődött tervező gárda• Megváltozott tervezési filozófia (pl. rétegzett szigetelések kihasználtsága)• Nincs szokványos elrendezés• Nincs szokványos szigetelési rendszer• Szerződésről – szerződésre fejlettebb megoldás szükséges

Költséghatékony, gyártható és megbízható megoldások

3 szerződés – 3 koncepció

• Magyar tervezés• Széleskörű kooperáció CG-n belüli társvállatokkal• Külső szakértők bevonása• Beszállítók bevonása (átvezetők, nagyfeszültségű kivezetések,

gombolyítási anyagok)• Piaci visszajelzések folyamatos elemzése• Folyamatos termékfejlesztés

1. koncepció sajátosságai

• vasmag 2 tekercselt +2 segéd oszloppal

• aszimmetrikus tekercselés- tercier csak 1 oszlopon- kisebb anyagszükséglet- kisebb veszteség- lényegesen több tervezési munka

Nagyfeszültség űűűű átkötések „védett” térben

Nagyfeszültség ű kivezetések

Tervezési együttműködés a beszállítókkal

Mind ENPAY, mind WEIDMANN sikeresen vizsgázott

765 kV 420 kV

Fokozatkapcsoló választás meglepetése

Kapcsolón átfolyó áramerősség: max. 1092 ALépés kapacitás szükséglet: max. 2900 kVA

Irányváltó kapcsoló igénybevétele- Két oszlop párhuzamos kapcsolása- Szabályzó tekercs vasmag közeli elhelyezése

Nagy párhuzamos kapacitások + Nagy feszültségek

MR egyetlen megoldása: kétsíkú kapcsolókikényszerített áram megosztás

Szélsőségesen nagy megszakítandó áram

2400 A-es fokozatkapcsoló szükséges!!!

Összetett fluxuscsapdázás

Aszimmetrikus függőleges

Vízszintes

Vízszintes és függőleges fluxuscsapdák együttes alkalmazása

2. Koncepció sajátosságai

Cél: Vasmagtömeg és vasveszteség csökkentés

• növelt keresztmetszetű főjárom a magasság növelése nélkül, 60% fluxus

• kisebb keresztmetszetű segédjárom, 40 % fluxus

• Speciális vasmag rakás

• Speciális állvány szerkezet

2. Koncepció sajátosságai

Cél: További réztömeg és rövidzárási veszteség csökkentés

Tercier (TW) és szabályozó (RW) tekercsek az egyik segédoszlopon

Jól meghatározott fluxus eloszlás

Kisebb átmérőjű tekercsek, egyszerű fokozatkapcsoló csatlakozás

Irányváltó kapcsoló igénybevételei jelentősen kedvezőbbek

Igen magas impedanciák a tercier felé!

3. Koncepció sajátosságai

Cél: További költség és veszteség csökkentés

1 főoszlop + 1 betekercselt + 1 tekercseletlen segédoszlop

Lényegesen nagyobb, de kevesebb tekercs

Nagyobb vasmag, de jóval kevesebb réz

3. Koncepció sajátosságai

Belső védőmenetes tekercs 765 kV-on

Menetkevert tekercs

Bels őőőő védőmenetes tekercs

• sok forrasztás

• munkaigényes

• tárcsánként 1 forrasztás• gyorsabb gyártás• kevesebb hiba lehetőség• kedvezőbb lökőfeszültség eloszlás

Eredmények

31 t44 t42 tRéz tömeg

1300 A1300 A2400 A Fokozatkapcsoló

600 kW

71 kW

91 t

2. koncepció

577 kW610 kWRövidzárási veszteség

68 kW86 kWÜresjárási veszteség

109 t103 tVasmag tömeg

3. koncepció1. koncepció

Technológiai fejlesztések

Pormentes gombolyító műhely• por mentes burkolat• légkondicionálás• enyhe túlnyomás• új gombolyító magok

Gyártási eljárás• teljes folyamat felülvizsgálata• szigorított gyártási tűrések• pontosított előírások• továbbfejlesztett tekercs szárítási és stabilizálási eljárás

Minőség ellen őrzés

• új beszállítók előminősítése• beérkező anyagok fokozott ellenőrzése• részletes ellenőrzési listák• olaj paraméterek házon belüli ellenőrzése

Részecske számláló

Nedvesség tartalom mérő

Átütési szilárdság mérő

Veszteségi tényező mérő

Próbatermi fejlesztések

• Lökésgerjesztő bővítése

2000 kVp 2400 kVp

• Új feszültségosztó2000 kVp 3000 kVp

• Új kondenzátor telep

80 MVAr 140 MVAr

765 kV-os takarékkapcsolású transzformátor

• 765 kV ± 11x0.5% / 420 kV / 33 kV

• 500 MVA

• Próbafeszültség a nagyfeszültségűoldalon

LI1950 SI1550

• Melegedések:

• Olaj max. ≤ 45 K

• Tekercs átlag ≤ 50 K

• Melegpont ≤ 59 K

• Közvetlen melegpont mérés

• Mért PD szint < 50 pC

23

Köszönöm a figyelmet!