5 MVA Traktionstransformatoren – 132/1,22 KV|Südafrika 2025

01 Allgemein

1.1 Projektbeschreibung

Im Jahr 2025 wurde ein 5000-kVA-Traktionstransformator nach Südafrika geliefert. Die Nennleistung des Transformators beträgt 5000 kVA mit ONAN-Kühlung. Die Hochspannung beträgt 132 kV mit einem Abgriffsbereich von ±2*2,5 % (NLTC), die Niederspannung beträgt 2*1.22+0.635 kV, sie bildeten eine Vektorgruppe von Y/d±15 Grad d11.

Maßgeschneidert-für die rauen Betriebsbedingungen in Südafrika dient der 5-MVA-Traktionstransformator als Kerngarantie für Bahnstromversorgungssysteme im Schienenverkehr. Er vereint präzise Parameterkonfiguration und hervorragende Anpassungsfähigkeit an die Umgebung mit einem hoch{2}zuverlässigen Design und maßgeschneiderten technischen Lösungen, um die komplexen Betriebsanforderungen vor{3}}den Standorten perfekt zu erfüllen.

In Bezug auf die Kernparameter verfügt der Transformator über eine Nennkapazität von 5000 kVA, eine Primärspannung von 132 kV und eine Sekundärseite mit 2×1,22 kV-Dual-Delta-verbundenen Wicklungen (kompatibel mit Zwölf-Puls-Gleichrichtern, die einen sechsphasigen Ausgang bieten), gepaart mit einer 0,635-kV/150-kVA-Tertiärwicklung (ausgestattet mit unabhängigen Durchführungen zur Versorgung). Stromversorgung zum Hilfstransformator). Er arbeitet mit 50 Hz und verwendet für die Wicklungen Kupfer mit hoher Leitfähigkeit, um eine effiziente und stabile Stromübertragung zu gewährleisten. Die Verbindungsgruppe ist als Ydd±15 Grad ausgelegt, mit einer Phasenverschiebung von 15 Grad zwischen den beiden Niederspannungswicklungen, was die Stromqualität des Traktionssystems effektiv optimiert und gleichzeitig die Auswirkungen harmonischer Störungen durch ein spezielles Design minimiert.

Das Produkt ist auf die rauen -Standortbedingungen in Südafrika- ausgerichtet, darunter starke Verschmutzung, Spannungsschwankungen (±5 % unter normalen Bedingungen, -15 % unter besonderen Umständen), ein großer Temperaturbereich (-10 Grad bis +55 Grad), große Höhe (0-1800 m) und eine relative Luftfeuchtigkeit von 10 %–90 %. Das Produkt verfügt über eine vollständig isolierte Wicklungsstruktur und einen Kraftstofftank aus mehr als oder entspricht einer 6 mm dicken Stahlplatte (16 mm dicke Grundplatte), feuerverzinkten Korrosionsschutzheizkörpern, kombiniert mit einem Ausdehnungsgefäß mit Blase und Entlüftung, wodurch eine starke Feuchtigkeitsbeständigkeit, Korrosionsschutz und Isolationsschutz erreicht werden. Es kann Blitzimpulsen von HV/LV1/LV2 550/60 kV standhalten und verfügt über ausreichende mechanische Festigkeit, um den Auswirkungen von Fehlerströmen standzuhalten, wodurch ein stabiler Betrieb unter extremen Bedingungen gewährleistet wird.

In Bezug auf die Leistung verfügt der Transformator über eine ONAN-Kühlung (Oil Natural Air Natural). Der Anstieg der Wicklungstemperatur überschreitet bei kontinuierlichem Volllastbetrieb nach Erreichen des thermischen Gleichgewichts und einer stabilen Temperatur nicht mehr als 65 Grad. Kurzfristige Überlastungsprobleme können problemlos bewältigt werden: Der Temperaturanstieg wird unter Betriebsbedingungen von 3-facher Last für 1 Minute, 3,5-facher Last für 10 Sekunden und 2-facher Last für 30 Minuten innerhalb von 70 Grad -100 Grad kontrolliert, mit automatischem Auslöseschutz bei 4,25-facher Last, wodurch Betriebssicherheit und Überlastflexibilität ausgeglichen werden. Zu den wichtigsten Zubehörteilen gehören ein NLTC-Stufenschalter (±2×2,5 %-Einstellung mit abschließbarer Funktion), ein einzelnes Float-Gasrelais (mit Alarm- und Auslösekontakten), eine Wicklungstemperaturanzeige mit Umgebungstemperaturkompensation (eingestellt auf Auslösung bei 115 Grad) und ein Anschlusskasten mit Schutzart IP55. Darüber hinaus ist die Durchführungshöhe so optimiert, dass sie den Installationsanforderungen für Hochspannungs-Sammelschienen mit einer Länge von 2,7 m vor Ort entspricht, mit einem Beobachtungsfenster/Mannloch oben für eine einfache Wartung und Ölfilter-Anschlussrohren an der Seite des Kraftstofftanks, was den Betriebs- und Wartungskomfort umfassend verbessert.

Von der Konstruktion der Wicklungsstruktur (durchgehender Scheibentyp für Hochspannung, Spiraltyp für Niederspannung) bis hin zur Materialauswahl und Tragfähigkeit ist dieser Traktionstransformator vollständig auf die Besonderheiten von Bahnstromversorgungssystemen zugeschnitten. Es erfüllt nicht nur die Kompatibilitätsanforderungen von Zwölf-Puls-Gleichrichtern, sondern bietet auch eine unabhängige Garantie für die Hilfsstromversorgung durch die Tertiärwicklung, was es zu einer idealen Traktionsstromversorgungslösung mit Entstörung, Widerstandsfähigkeit gegen raue Umgebungen und hoher Sicherheitsredundanz für das Südafrika-Projekt macht.

1.2 Technische Spezifikation

Technische Daten, Typ und Datenblatt des 5000-kVA-Traktionstransformators

1.3 Zeichnungen

Zeichnung und Größe des 5000-kVA-Traktionstransformators.

02 Fertigung

2.1 Kern

Der Kern eines Traktionstransformators besteht aus laminierten, hoch-permeablen, verlustarmen-Materialien-kalt-gewalztem, korn-orientiertem Siliziumstahl. Robust und kompakt konstruiert, hält es den häufigen Stoßbelastungen und mechanischen Vibrationen im Bahnbetrieb stand. Die Lamellen werden oft mit vollständig überlappten und versetzten Verbindungen zusammengebaut, um magnetische Reluktanz und Leerlaufverluste zu minimieren. Effektive Klemm- und Dämpfungsmaßnahmen sind integraler Bestandteil seines Designs und gewährleisten einen stabilen und effizienten Magnetpfad für eine zuverlässige Spannungsumwandlung und Leistungsübertragung unter anspruchsvollen Bedingungen.

2.2 Wicklung

Die kontinuierliche Wicklung eines Traktionstransformators besteht normalerweise aus kupferlackiertem Flachdraht oder kontinuierlich transponiertem Leiter (CTC). Es ist in einer durchgehenden Scheibenform ohne Verbindungen zwischen den Scheiben gewickelt und zeichnet sich durch geringen Wechselstromverlust und gleichmäßige Wärmeableitung aus; Durch die Optimierung des Isolationsdesigns zur Kontrolle der Spannungsbelastung kann es auch die mechanischen Festigkeitsanforderungen unter Arbeitsbedingungen wie 3,5-facher Überlastung erfüllen. Diese Struktur wird üblicherweise für Hochspannungswicklungen verwendet, die an 12-Puls-Gleichrichter angepasst werden können und einen stabilen magnetoelektrischen Pfad für eine effiziente Energieumwandlung in Traktionssystemen bieten und gleichzeitig die vollständigen Isolationsanforderungen erfüllen, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten.

2.3 Panzer

Der Tank besteht aus Stahlplatten mit einer Dicke von mindestens 6 mm (die Grundplattenstärke beträgt 16 mm) und seine obere Abdeckung ist durch Schrauben verbunden. Die Außenfläche ist grau mit einer Farbdicke von mindestens 125 Mikrometern lackiert. Das Innere des Tanks ist mit Transformatoröl gefüllt, das für Isolierung und Wärmeableitung des Eisenkerns und der Wicklungen sorgt. Es arbeitet mit abnehmbaren, feuerverzinkten und lackierten Heizkörpern zusammen, um eine Kühlung zu erreichen, und ist gleichzeitig mit dem weißen Blasenölausdehnungsgefäß verbunden, um sicherzustellen, dass das Transformatorgehäuse immer in Öl eingetaucht ist. Der Haupttank ist sowohl auf der Seite des Ölausdehnungsgefäßes als auch auf der gegenüberliegenden Seite mit je einem Rohr mit Wasserhahn (mit 50 mm Innengewinde) ausgestattet, das zum Anschluss des Ölfilters dient und für den Bodenbetrieb geeignet ist. -Ein Rohr ist an einer hohen Position und das andere an einer niedrigen Position angeordnet (das Rohr an der niedrigen -Position kann bei Bedarf mit dem Ölablassventil kombiniert werden). Der Tank ist außerdem mit Schutzvorrichtungen wie einem Überdruckventil ausgestattet und muss mit Durchführungen kompatibel sein, deren stromführende Teile sich nicht mehr als 2,7 m über dem Boden befinden, um den Betriebsanforderungen in Gebieten mit starker Verschmutzung und schweren Blitzeinschlägen in Südafrika sowie unter der 3,5-fachen Lastbedingung gerecht zu werden.

03 Zubehör

3.1 Feuerverzinkter Heizkörper

Dieser abnehmbare Kühler verfügt über eine feuerverzinkte Basis mit einer zusätzlichen Farbbeschichtung, ist mit dem ONAN-Kühlsystem des Traktionstransformators kompatibel, um die Wärmeableitung zu unterstützen, und ist so konzipiert, dass er sich an die rauen Betriebsbedingungen Südafrikas (starke Verschmutzung, Temperaturbereich von -10~+55 Grad und 3,5-fache Belastungsszenarien) anpasst und gleichzeitig langfristige Korrosionsbeständigkeit und strukturelle Stabilität gewährleistet.

3.2 Wicklungstemperaturanzeige

Die Wicklungstemperaturanzeige (gilt als thermisches Überlastrelais) dient zum Schutz des Traktionstransformators vor Überlastung und verfügt über eine Lasttemperatur-Korrelation (ungefähr die Temperatur der heißesten Stelle der Wicklung) und eine Umgebungstemperaturkompensationsfunktion. Er ist mit einem Auslösekontakt ausgestattet, der auf 115 Grad eingestellt ist (basierend auf einer Umgebungstemperatur von 45 Grad + 70 Grad maximaler Temperaturanstieg) und verfügt über elektrische Parameter von 110 V DC und 6 A, die an die rauen Betriebsbedingungen des Transformators, wie z. B. 3,5-fache Last, angepasst werden können, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

3.3 Klemmenkasten

Der Anschlusskasten dieses Traktionstransformators verfügt über die Schutzart IP55, wodurch das Eindringen von Staub und das Spritzen von Wasser mit niedrigem{1}}Druck effektiv verhindert wird, und ist so konstruiert, dass er sich an die rauen Bedingungen vor Ort in Südafrika anpassen kann (einschließlich starker Verschmutzung, einem Temperaturbereich von -10 bis +55 Grad und 10 % bis 90 % relativer Luftfeuchtigkeit). Es dient dem Schutz interner elektrischer Verbindungen und gewährleistet eine zuverlässige Verkabelung und Signalübertragung des Transformators auch unter extremen Betriebsbedingungen wie 3,5-facher Last und sichert so den stabilen Betrieb des Geräts.

04 Testen

Dieser 5000-kVA-132/2×1.22+0.635kV-Traktionstransformator hat eine Reihe von Routinetests gemäß den einschlägigen Leistungstransformatornormen durchlaufen, darunter einen 24{6}stündigen Druckdichtheitstest bei 30 kPa ohne Leckage, Isolationsöltests (Erkennung gelöster Gase und Feuchtigkeitsgehalt), Messungen des Isolationswiderstands, des dielektrischen Verlusts und der Kapazität des Eisenkerns und der Wicklungen, Überprüfung des Spannungsverhältnisses und der Phasenverschiebung, Wicklungswiderstand, Kurzschlussimpedanz, Tests ohne-Last und Lastverlust, Verhältnis- und Polaritätsprüfung der eingebauten Stromwandler, Prüfung der angelegten Spannung, Prüfung der induzierten Spannungsfestigkeit mit Teilentladungsmessung (PD) und Prüfung der Isolierung der Hilfsverkabelung. Alle Testergebnisse entsprechen den technischen Anforderungen und der Transformator gilt letztendlich als qualifiziert und in der Lage, seine Betriebsbedingungen zu erfüllen.

05 Verpackung und Versand

06 Website und Zusammenfassung

Dieser 5000-kVA-132/2×1.22+0.635kV-Traktionstransformator wurde unter strikter Einhaltung der einschlägigen Leistungstransformatornormen entwickelt und hergestellt. Es ist an die rauen -Standortbedingungen in Südafrika angepasst, darunter starke Umweltverschmutzung, schwere Blitzeinschläge und einen Temperaturbereich von -10~+55 Grad, und verfügt über Kerneigenschaften wie 3,5-fache Belastbarkeit, vollständige Isolierung und hohe mechanische Festigkeit. Die Gestaltung wichtiger Komponenten und Strukturen entspricht voll und ganz den betrieblichen Anforderungen. Durch eine Reihe von Routinetests wurde überprüft, dass alle Indikatoren, einschließlich Dichtungsleistung, Isolationsniveau, Genauigkeit des Spannungsverhältnisses und Verlustkontrolle, den technischen Spezifikationen entsprechen, und der Transformator gilt letztendlich als qualifiziert. Dieser Transformator ist in der Lage, sich stabil an 12-Puls-Gleichrichtereinheiten anzupassen und bietet eine effiziente und sichere Energieumwandlungsunterstützung für das Traktionssystem, wobei er die Zuverlässigkeits- und Haltbarkeitsanforderungen des Vor-Ort-Betriebs voll und ganz erfüllt.