22 MVA 3-Phasen-Leistungstransformator-33/11 KV|Südafrika 2025

01 Allgemein

1.1 Projektbeschreibung

Bei diesem Projekt handelt es sich um zwei dreiphasige Leistungstransformatoren mit 20/22 MVA und 33/11 kV, die auf einer Höhe von etwa 1.800 Metern in Südafrika installiert werden, wo die Jahrestemperatur zwischen -10 und +40 Grad liegt. Die dünne Luft in großer Höhe verringert die Effizienz der Wärmeableitung. Darüber hinaus können große Temperaturschwankungen zu thermischer Ausdehnung und Kontraktion sowie zu mechanischer Beanspruchung der Geräte führen. Daher muss das Design diese beiden Umweltfaktoren berücksichtigen: große Höhe und große Temperaturschwankungen.

Umweltanpassungsfähigkeit

Auswirkungen auf die Höhe: IEC60076-2 erfordert eine verbesserte Kühlung oder Lastreduzierung in Höhen über 1.000 Metern. Der Transformator nutzt eine ONAN/ONAF-Hybridkühlung, die natürliche Ölkühlung mit lüfterunterstützter Zwangsluftkühlung kombiniert, um die Effizienz des Wärmeaustauschs zu verbessern.

Temperatureinfluss: Bei hohen Temperaturen (+40 Grad) verbessern Lüfter die Wärmeableitung, um sicherzustellen, dass der Lasttemperaturanstieg den angegebenen Grenzwert nicht überschreitet.

Wichtige Designmerkmale

Kapazität und Kühlung: Die Nennkapazität beträgt 20/22 MVA, 20 MVA im ONAN-Modus und erhöht sich auf 22 MVA bei aktivierten Lüftern (ONAF für 10 % Überlast). Die Hybridkühlung gewährleistet eine angemessene Wärmeableitung in Umgebungen mit hohen{6}Temperaturen und Höhen{7}}und erfüllt die mehrstufigen IEC-Anforderungen an die Kühllastkapazität.

Spannungsniveau und Verkabelung: 33 kV / 11 kV, Dyn11-Vektorgruppe (Hochspannungs-Dreiecksverbindung, Niederspannungs-Y-Verbindung, Sternpunkt geerdet), wodurch drei-Phasengleichgewichte und Erdungsanforderungen gewährleistet werden. Beide Seiten verwenden eine LI200-Isolierung (widersteht einer Stoßspannung von 200 kV und einer Wechselspannung von 70 kV), um Schutz vor der verringerten Isolationsfestigkeit des Luftdielektrikums in großen Höhen zu gewährleisten.

Wicklungsmaterial und Impedanz: Kupferwicklungen verbessern die Strombelastbarkeit und Kurzschlussfestigkeit, während eine Impedanz von 14,29 % den Fehlerstrom begrenzt. Im Parallelbetrieb verfügt die Primärseite über einen 3-Sekunden langen symmetrischen Strom von 21 kA und die Sekundärseite über einen asymmetrischen Spitzenstrom von 18 kA, der parallelen Kurzschlussstößen standhält.

Ein-Lastspannungsregelung: Der Vakuumschütz OLTC verfügt über einen Spannungsregelungsbereich von ±8 × 1,25 % (insgesamt ±10 %). Durch die seitliche-Montage erleichtert es die Bedienung und Wartung und sorgt für eine reibungslose Spannungsregelung während des Betriebs.

Öldielektrikum und Isolierung: Es wird hochwertiges mineralisches Isolieröl mit einer Durchschlagsfestigkeit von mindestens 80 kV verwendet, kombiniert mit einem hochwertigen Isolationsdesign, um eine hohe Spannungsfestigkeit zu gewährleisten. Große Höhen haben nur minimale Auswirkungen auf die ölbasierte Isolierung. Die durch die dünne Luft verursachte Verschlechterung der Isolierung wird hauptsächlich durch die Konstruktion der Buchse und des Luftspalts ausgeglichen.

Dieser 3-Phasen-Leistungstransformator ist mit umfassendem Zubehör ausgestattet, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten: ein seitlich-montierter Vakuum--Laststufenschalter- (±8×1,25 %) und ein automatischer Spannungsregler sorgen für Spannungsstabilität; Ein Ölstandsthermometer und ein Wicklungsthermometer überwachen den Temperaturanstieg in Echtzeit. die Hochspannungsdurchführung sorgt für eine zuverlässige Isolierung; ein Trockenmittel und ein Gasrelais verhindern Feuchtigkeit und warnen frühzeitig vor internen Fehlern; Ein Hochspannungs-Blitzableiter schützt Geräte vor Überspannungsschäden. 15 Stromwandler unterstützen Messung, Schutz und Parallelbetrieb; und ein integriertes Ölausdehnungsgefäß ermöglicht die Regulierung und den Schutz der Ölmenge und optimiert gleichzeitig Struktur und Raumnutzung.

1.2 Technische Spezifikation

Spezifikation und Datenblatt für 22-MVA-3-Phasen-Leistungstransformatoren

1.3 Zeichnungen

Zeichnung und Typenschild eines 22-MVA-3-Phasen-Leistungstransformators

02 Fertigung

2.1 Kern

Der 20/22 MVA 3{6}}-Phasen-Leistungstransformatorkern ist gemäß ISO 60076 hergestellt. Die Siliziumstahlbleche im Kern erfüllen die Norm für elektrische und magnetische Leistung. Sie sorgen für geringe Kernverluste und einen zuverlässigen Betrieb. Hochwertiger Kern reduziert Energieverluste in Form von Wärme. Ein geringer Kernverlust verhindert Überhitzung, verlängert die Lebensdauer und reduziert den Bedarf an Kühlsystemen.

2.2 Wicklung

Die Spulen bestehen aus hochwertigem-Kupfer. Sie folgen strengen Designanforderungen. Die Hochspannungs-Deltawicklung hält hohen Phasen-{4}zu-{5}Phasen-Kurzschlussströmen- stand. Es hat eine starke mechanische Festigkeit. Die Niederspannungs-Sternwicklung hat einen geerdeten Neutralleiter. Die Kupferspulen sind mit kontrolliertem Lagendruck dicht gewickelt. Dies sorgt für einen gleichmäßigen Strom und eine gute Wärmeableitung. Die Spulen bieten zuverlässige Leistung und lange Lebensdauer.

 

2.3 Klemmenkasten

Der Abwärtstransformator verfügt über ein einteiliges Ölausdehnungsgefäß, das den Schalter und den Haupttankraum vereint und durch eine Trennwand getrennt ist, wobei der Schalter an der Seite montiert ist. Der Tank besteht einen 30-kPa-Dichtungstest für 24 Stunden, ohne zusammenzufallen. Alle Materialien und Maße entsprechen den Zeichnungen, mit Abweichungen unter 1 mm. Stahlplatten entsprechen nationalen Standards und sind frei von Verformung, Rost, Abblättern oder Dellen. Die Schweißnähte sind gerade, glatt, gleichmäßig und fehlerfrei.

 

2.4 IP55-Klemmenkasten

Der Klemmenkasten besteht aus einer 3 mm dicken Stahlplatte und verfügt über die Schutzart IP55, was eine starke Struktur und Beständigkeit gegen Staub und Wasser gewährleistet. Zur Echtzeitüberwachung ist es mit Wicklungs- und Öltemperaturanzeigen ausgestattet. Um Feuchtigkeit zu verhindern, ist eine 230-V-Heizung vorhanden, was selbst in Südafrika wichtig ist, wo viele Gebiete trocken sind, aber im Hochland, in der Regenzeit oder in Küstenregionen Kondenswasser entstehen kann. Bei geöffneter Tür schaltet sich eine LED-Lampe ein und ermöglicht so eine bequeme Inspektion.

 

2.5 On-Stapwechsler laden

Der Stromversorgungstransformator verfügt über einen Vakuum--Ein--Laststufenschalter. Es verfügt über 17 Stufenstellungen mit 1,25 %-Stufenregelung. Der Spannungsbereich reicht von 29.700/11.000 V (-10 %) bis 36.300/11.000 V (+10 %). Es ermöglicht eine präzise Spannungsregelung bei Lastwechseln. Der OLTC arbeitet im manuellen und automatischen Modus. Der OLTC unterstützt sowohl den manuellen als auch den automatischen Modus, kann parallel mit anderen Geräten betrieben werden und bietet Fernsteuerungsfunktionen.

 

2.6 Endmontage

 

Nachdem der Transformatorkern und die Wicklungen zusammengebaut sind, wird das Aktivteil in den Trockenofen gelegt. Nach dem Trocknen wird es angehoben und in den Öltank eingebaut. Dieser 3-Phasen-Leistungstransformator verfügt zusätzlich zum Standardzubehör über zahlreiche Zubehörteile, wie z. B. einen Laststufenschalter, eine Öltemperaturanzeige, eine Wicklungstemperaturanzeige, ein Buchholzrelais, einen Lüfter und ein einteiliges Ölausdehnungsgefäß. Zu den weiteren Zubehörteilen gehören der Entlüfter, Hochspannungs-Blitzableiter mit Halterungen und 15 Stromwandler. Nachdem alle Zubehörteile installiert sind, wird der Montageprozess mit dem Einfüllen und Versiegeln des Öls, den elektrischen Anschlüssen und Tests sowie der Prüfung des Aussehens und der Markierungen abgeschlossen.

 

 

03 Testen

Prüfung Standard- und Routinetest

Angewandter Standard

• IEC 60076-1:2011 Leistungstransformatoren – Teil 1: Allgemeines
• IEC 60076-3:2013 Leistungstransformatoren – Teil 3: Isolationsniveaus, dielektrische Tests und äußere Luftabstände
• IEC 60076-7:2018 Leistungstransformatoren – Teil 7: Belastungsleitfaden für in Mineralöl getauchte Leistungstransformatoren
• Andere beziehen sich auf technische Vorschriften

1. Prüfung der Kern- und Rahmenisolierung für flüssigkeitsgefüllte Transformatoren mit Kern- oder Rahmenisolierung
2. Überprüfung des Spannungsverhältnisses und der Vektorgruppe
3. Stromwandlermessung
4. Messung des Wicklungswiderstands
5. Messung der Leerlaufverluste und des Leerlaufstroms
6. Prüfung der induzierten Spannungsfestigkeit
7. Messung von Impedanzspannung und Lastverlusten
8. Laden Sie Tap Changers – Funktionstest
9. Angelegter Spannungstest (AV)
10. Isolierung der Hilfsverkabelung (AuxW)
11. Dichtungstest
12. Öltest

04 Verpackung und Versand

4.1 Verpackung

 

4.2 Versand

 

05 Website und Zusammenfassung

Im Jahr 2025 haben wir zwei dreiphasige Leistungstransformatoren mit 20/22 MVA nach Südafrika geliefert. Diese Transformatoren sind für den zuverlässigen Betrieb in großen Höhen und über einen weiten Temperaturbereich ausgelegt.

Wir haben Erfahrung mit schlüsselfertigen Umspannwerksprojekten und bieten ein umfassendes Sortiment an Geräten, einschließlich Leistungstransformatoren, Stromwandlern, Spannungswandlern, Leistungsschaltern, Schaltanlagen, GIS und mehr. Unsere qualitativ hochwertigen Leistungstransformatoren gewährleisten einen zuverlässigen und effizienten Betrieb in den anspruchsvollen Umgebungen Südafrikas. Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihre lokalen Anforderungen an Energielösungen zu besprechen.