Købere aftransformatorer til koldt klimabegynder sjældent med kulden. Sidste januar ringede en entreprenør i det nordlige Alberta til os om en pudemonteret enhed, der havde afsluttet sin første vinter på en ny inddelingsføder. Transformatoren kørte uden fejl. Men hver kold morgen var lågen til lavspændingsrummet frostlukket, og udluftningen var iset over, så olietanken ikke kunne ånde ordentligt. Ingen var stoppet for at stille det spørgsmål, der betød mest: Hvilken minimumstemperatur var denne enhed egentlig designet til? Det telefonopkald er grunden til, at denne vejledning findes.
De fleste transformatorspecifikationer er skrevet omkring en +40 graders designomgivelse, den konventionelle basis, der bruges på tværs af IEEE C57-standardfamilien. Den kolde side af kuverten får sjældent den samme granskning - men de steder hvortransformatorer til koldt klimaer installeret, fra Alberta til Skandinavien, behandle -40 grader som en normal hverdag. Ved disse temperaturer opfører alle materialegrænseflader sig anderledes: olien, pakningerne, udluftningen, relæerne og endda malingen på tanken.
Hvorfor -40 grader er en designbetingelse, ikke en eftertanke
Transformerolie er ikke et fast materiale; dens opførsel er en funktion af temperaturen. Viskositeten stiger stejlt, når kviksølvet falder, og under et vist punkt holder olien helt op med at flyde. Det punkt - flydepunktet, målt i henhold til ASTM D97 -, er det første tal, som en koldklimaspecifikation skal fastlægge. En typisk naftenisk isoleringsolie har et flydepunkt i området -45 grader, hvilket er grunden til, at nafteniske kvaliteter dominerer service i kolde områder. Paraffiniske olier hælder derimod ofte ved -15 grader til -25 grader og har brug for flydepunktssænkende midler for at gå lavere. Specifikationer fortransformatorer til koldt klimaskal skrives mod årets koldeste uge, ikke årsgennemsnittet.
Kulde ændrer også, hvordan fugt opfører sig. Frost og kondens finder enhver uforseglet vej ind i en tank eller et rum, og når der først er vand inde i en kold transformer, er det langt sværere at køre ud igen. Pakningerne, der forsegler disse baner, mister elasticitet, når de afkøles: de fleste nitrilforbindelser stivner meget under ca. -30 grader, EPDM holder sit sæde til omkring -40 grader, og silikoneformuleringer forbliver bøjelige langt ud over det. Hvis pakningsspecifikationen blev valgt til et varmt lager i stedet for det faktiske sted, vises lækagen ikke på fabrikken - den vises i februar kl. 6 om morgenen på årets koldeste dag. Design- og testvejledning for disse enheder kommer fra standarderne udgivet afIEEE Standards Association.
Lavtemperatur transformatorolie: Den første beslutning
Her er den del, de fleste købere savner: en transformer behøver ikke at køre for at være kold. En ny enhed, der venter på sit fundament, eller en ekstra siddeplads i en omstillingsplads, tilbringer sine nætter ved omgivende temperatur. Olien indeni skal forblive flydende ved den koldeste temperatur stedet kan nå - og det er derforlavtemperatur transformatorolievalg er en teknisk beslutning, ikke en linjepost.
Som en arbejdsregel leder vi efter en olie, hvis flydepunkt ligger mindst 10 grader under den laveste omgivende temperatur, enheden nogensinde vil møde, og vi beder raffinaderiet om batchcertifikatet, ikke katalogsiden. For projekter, der kalder -40 grader eller koldere, betyder det normalt en lavviskositet naphthenisk kvalitet med et dokumenteret flydepunkt nær -50 grader eller lavere, og vi registrerer denne værdi i testdokumentationen, der leveres med enheden.
Viskositeten har også betydning i den anden ende af pumpen. Tvungen oliekøling (ONAF/ODAF) afhænger af olie, der kan cirkulere, og en pumpe, der skubber kold, højviskositetsolie, skal kontrolleres for motor- og tætningsklassifikationer i forhold til opstartstemperaturen. Vi markerer dette på hvert tilbud, der involverer pumper og en kold atmosfære, fordi det er præcis detaljen, der forsvinder mellem transformatorspecifikationen og kølesystemets underleverandør.
Tætninger, udluftninger og tilbehør, der fejler først
De fleste kulde-klimafejl, vi hører om, er ikke snoede fiaskoer. De er tilbehørsfejl: en udluftning blokeret af frosset tørremiddel, en trykaflastningsanordning, der ikke genindsætter sig rent, en relækontakt, der tøver ved -35 grader. Tanken og viklingerne, designet med margin, kører ud om vinteren. Tilbehøret blev ofte angivet til "standard", som i praksis betyder "varm".
For frit åndedrætsdesign er den dehydrerende åndedræt det svage punkt. Silicagel absorberer fugt effektivt, når det er varmt, men en frostet ånde kan ikke trække vejret - tanken ser så trykudsving, den ikke er designet til. De almindelige løsninger er opvarmede udluftningsventiler eller et skifte til et forseglet tankdesign med et nitrogen- eller membransystem, som helt fjerner rutinemæssig vejrtrækning. For enpad monteret transformerbetjener en canadisk underafdeling eller en skandinavisk industrigrund, anbefaler vi normalt den forseglede mulighed for vinterservice og en opvarmet udluftning, hvor en eksisterende specifikation kræver en konservator.
Resten af tilbehørslisten lyder som en vintertjekliste: anti-kondensvarmere i lavspændingsrummet (det samme varmelegeme, der forhindrer kondensering om sommeren, holder dørtætninger isfri i januar), koldklassificerede pakninger på hver dør og låg, lavtemperaturfedt på hængsler og trepunkts låsemekanismer, og styrer data-relæer nede i 4 grader og 4 grader. . Hver vare er lille. Hver enkelt kan forhindre en enhed i at blive aktiveret på en kold morgen.
Hvad fabrikken kontrollerer før en forsendelse fra koldt klima
På vores fabrik gennemgår hver ordre i koldt klima den samme skrivebordsgennemgang, før stål skæres. Oliepourpoint-certifikatet skal matche stedets minimum med margen. Hvert pakningsmateriale kontrolleres i forhold til dets lave temperaturklassificering. Varmere, relæer og udluftningsventiler verificeres i forhold til deres datablads driftsområder. En 2.000 kVA ordre på en nordisk transformerstation ankom til revision med en standardudluftning på styklisten; den blev byttet til en ophedet type i samme møde. At fange det på papir koster en time. At fange den på stedet koster en vinter.
Navneskiltet og dokumentationen betyder lige så meget som hardwaren. Når en enhed er designet til en -40 graders atmosfære, angiver vi det på typeskiltet og i testrapporten, så den modtagende ingeniør kan bekræfte, at den leverede enhed matcher den bestilte. Temperaturstigningstest udføres til den konventionelle +40 graders basis, fordi standarderne kræver det; verifikationen på den kolde side er en materiale- og komponentøvelse, og det sker på specifikationsstadiet, ikke efter at kassen er forseglet.
Hvordan Ryan Electric bygger transformere til kolde klimaer
Ryan Electric har bygget distributions- og strømtransformatorer på vores 120.000 m² store fabrik i Jiangsu siden 2007, og vi har sendt lavtemperaturdesign til Canada, Norden og højhøjdeprojekter, hvor nattetemperaturer straffer ethvert materialevalg. Som en Eaton joint venture-partner arbejder vores ingeniørteam inde i en komponentforsyningskæde, der dokumenterer kold ydeevne korrekt, hvilket forkorter specifikationsløkken for brugerdefinerede builds. I Canada refererer forsyningsspecifikationer for væskefyldte distributionsenheder til standarder udgivet afCSA Group, og vi kortlægger tilbehørs- og oliebeslutningerne i denne vejledning til disse dokumenter, før vi citerer.
Når en køber sender os en koldt klimaanbud for enpad monteret transformereller en olie-nedsænket enhed, vender vi tilbage med specifikke spørgsmål, før vi vender tilbage med en pris: den mindste omgivelsestemperatur, om enheden vil blive spændt konstant eller kan stå inaktiv gennem vinteren, køletilstanden (ONAN eller tvungen), og om stedet er kystnært - salt og frost sammen angriber indhegninger hårdere, end begge gør alene. Svarene ændrer oliekvaliteten, pakningsskemaet og tilbehørslisten.
Specifikation af din næste transformer til vinteren, den vil faktisk se
Mønstret er konsekvent.Transformere til kolde klimaerfejl på detaljer, der aldrig blev specificeret, og de fejler som regel den første vinter, hvor garantisamtalen er allermest smertefuld. Skriv den mindste omgivende temperatur i din RFQ. Spørg efter olie-pour-point-certifikatet. Bekræft pakningsmaterialer, udluftningsarrangement og varmeplan, før du afgiver ordren, og bekræft, at navneskiltet angiver designets omgivelser, når enheden ankommer.
Hvis du planlægger et projekt i et koldt område og vil have specifikationen gennemgået af ingeniører, der har sendt til disse vintre, så send os din vurdering og stedets forhold - vi vender tilbage med oliekvaliteten, tilbehørslisten og en realistisk tidsplan. Kontakt vores ingeniørteam gennem ryan-transformers.com.
Om forfatteren:Denne artikel er skrevet af ingeniørteamet hos Ryan Electric, en Eaton joint venture-partner og UL/CSA-certificeret transformerproducent i Jiangsu, Kina, og betjener forsynings-, datacenter- og industrielle købere i hele Nordamerika, Europa, Mellemøsten og Sydøstasien.
