Jiangsu Huapeng Transformers и Xinhe Switchgear: пример использования источника питания мощностью 10 000 кВА 

Changzhou Changying Precision Technology Co., Ltd., котируемое на бирже предприятие с общим объемом инвестиций 3,5 млрд юаней в Лияне, провинция Цзянсу, специализируется на производстве структурных компонентов для аккумуляторных батарей новых энергетических транспортных средств. В данном примере подробно описана установка четырех агрегатов мощностью 2500 кВА, сочетающих трансформаторы Jiangsu Huapeng с высоковольтным/низковольтным распределительным оборудованием Jiangsu Xinhe, в распределительном помещении, построенном в промышленном парке, созданном компанией в Лияне, провинция Цзянсу, в мае 2022 года.

Почему стоит выбрать трансформаторы Huapeng?

Huapeng Transformers — это не только известный китайский бренд, но и единственное китайское предприятие в десятке лучших производителей трансформаторов в Северной Америке. Газеты Wall Street Journal и World Industry Magazine отмечают, что Huapeng входит в число крупнейших, наиболее универсальных и высококачественных производителей трансформаторов в мире. Бренд имеет значительное преимущество на рынках развитых регионов, включая Европу, Америку и Ближний Восток, и является предпочтительным выбором для международных энергетических компаний, таких как Pacific Gas and Electric в США, а также их коллег в Италии, Испании, Франции, Саудовской Аравии и Сингапуре.
Технологические достижения Huapeng: самостоятельно разработанный сухие трансформаторы мощностью 63 000 кВА и напряжением 110 кВ эффективно заменяют гексафторид серы (SF6), заполняя глобальный технологический пробел; трансформаторы для гондол морских ветряных турбин мощностью 8200 кВА и напряжением 35 кВ являются первыми в Китае, прошедшими испытания на внутреннюю дугу. В октябре 2023 года 11 продуктов компании прошли оценку на национальном уровне, 10 из которых были признаны ведущими на международном уровне, а один — передовым на международном уровне.
Таким образом, выбор трансформаторов Huapeng обеспечивает высокую экономическую эффективность и абсолютно безопасное, надежное качество продукции, исключая любые опасения.
Комбинируя конфигурацию «4 трансформатора Jiangsu Huapeng 2500 кВА + шкафы высоковольтного/низковольтного распределительного оборудования Jiangsu Xinhe», следующий план внедрения разработан для промышленных парков с целью максимального повышения производительности оборудования и использования преимуществ систем 35 кВ с прямым подключением к трансформатору 400 В.

I. Адаптация основного оборудования и архитектура системы

1.1 Выбор трансформаторов и функциональное согласование
Были выбраны сухие трансформаторы Jiangsu Huapeng SCB12-2500kVA/35kV (эта модель представляет собой зрелую продуктовую линейку Huapeng, характеризующуюся значениями потерь на 10% ниже национальных стандартов, а также влагостойкостью и защитой от короткого замыкания). Четыре трансформатора расположены в конфигурации «четыре в использовании». Каждый блок подключается к высоковольтной шине 35 кВ на входной стороне и напрямую соединяется с низковольтной шиной 400 В на выходной стороне, что исключает необходимость в традиционных промежуточных понижающих трансформаторах 10 кВ.

 (На изображении выше показан сухой трансформатор Huapeng, понижающий напряжение с 35 кВ до 400 В).

1. 2План конфигурации распределительного шкафа

Высоковольтная сторона: оснащена высоковольтным распределительным устройством Jiangsu Xinhe KYN61-40.5. Каждый трансформатор соответствует одному независимому высоковольтному шкафу, в который встроены вакуумные выключатели и релейные устройства защиты. Это обеспечивает защиту от перегрузки и короткого замыкания для входящих линий 35 кВ, а также поддерживает операции дистанционного отключения и замыкания.

(На изображении выше показано высоковольтное распределительное устройство Xinhe, состоящее из четырех основных трансформаторов с независимым управлением, работающих без взаимных помех.)

Низковольтная сторона: с использованием низковольтного распределительного устройства типа Jiangsu Xinhe MNS низковольтные выходы четырех трансформаторов объединены в главный низковольтный распределительный щит. Распределение по различным зонам потребления электроэнергии осуществляется через ответвленные распределительные щиты. Распределительный щит включает в себя модули компенсации реактивной мощности (с компенсационной мощностью, настроенной на 15-20% от общей установленной мощности, т. е. 1500 кВАр-2000 кВАр), поддерживая коэффициент мощности выше 0,95.

(На изображении выше показаны низковольтные распределительные шкафы Xinhe. Четыре независимых низковольтных шкафа могут быть сконфигурированы в соответствии с конкретными требованиями каждой электромастерской.)

(Шины низковольтного распределительного устройства имеют посеребренные поверхности для предотвращения окисления и коррозии, а также красные, желтые, синие и зеленые изолирующие втулки для усиленной защиты и визуальной идентификации.)

II. Реализация на основе сценариев и повышение преимуществ

2.1 Сценарий крупного промышленного парка
Зонирование электроснабжения: четыре трансформатора снабжают электроэнергией четыре функциональные зоны, соответствующие отдельным производственным цехам в парке, причем каждая единица покрывает одну зону (нагрузка примерно 2500 кВт). Ответвленные автоматические выключатели низковольтного распределительного устройства Xinhuo точно контролируют потребление электроэнергии в цехах, предотвращая потери в линии, вызванные межзональным электроснабжением.
Оптимизация эксплуатации: благодаря интеллектуальному мониторингу температуры трансформаторов Huapeng (встроенные датчики PT100) и модулям сбора электрических параметров распределительных шкафов Xinhe, единая платформа мониторинга отображает в режиме реального времени коэффициенты нагрузки, температуру всех четырех трансформаторов, а также данные о токе и напряжении из распределительных шкафов. При превышении коэффициента нагрузки 80 % срабатывают автоматические сигналы тревоги и включаются резервные трансформаторы.

(На изображении выше показан центр мониторинга эксплуатации и технического обслуживания энергосистемы, расположенный на подстанции промышленного парка, с сетевыми системами данных и возможностями дистанционного управления.)

Энергосберегающие преимущества: по сравнению с традиционной конфигурацией «35 кВ → 10 кВ → 400 В» эта схема снижает промежуточные потери в трансформаторе. Исходя из годового потребления электроэнергии в течение 8000 часов работы, она позволяет сэкономить примерно 320 000 кВт·ч в год (10 000 кВА × 4 % коэффициент потерь × 8000 часов).
2.2 Применение на предприятиях тяжелого машиностроения (например, производство автомобильных компонентов, механическая обработка)
Адаптация нагрузки: для ударных нагрузок от мощных двигателей на заводах (например, прессы, станки с ЧПУ, автоматизированные производственные линии) трансформаторы Huapeng с высокой стойкостью к короткому замыканию (25 кА/2 с) предотвращают падение напряжения. Мгновенная защита высоковольтного распределительного устройства Xinhe (время срабатывания ≤0,05 с) быстро отключает неисправные цепи, обеспечивая сохранность оборудования.

III. Строительство электрической подстанции и затраты на электроэнергию:

3.1 Прямое преобразование напряжения с 35 кВ до 400 В значительно снижает общие затраты на строительство подстанции по сравнению с традиционным подходом «35 кВ → 10 кВ → 400 В». Это позволяет исключить расходы на трансформаторы 10 кВ и высоковольтные/низковольтные коммутационные устройства, а также снизить вероятность возникновения неисправностей почти на 50 %.
3.2 Электроснабжение 35 кВ обеспечивает исключительную стабильность, существенно снижая вероятность отключений по сравнению с системами 10 кВ. Это предотвращает производственные потери, вызванные перебоями в подаче электроэнергии.
3.3 Передача электроэнергии напряжением 35 кВ требует меньших затрат на транспортировку на большие расстояния, чем 10 кВ, что приводит к относительно более низкой цене за единицу, взимаемой энергетической компанией с пользователей. Стоимость за киловатт-час примерно на 8,5–12 % ниже (с учетом сезонных колебаний).
3.4 Оснащен фотоэлектрической системой + системой хранения энергии, что еще больше снижает затраты на потребление электроэнергии.
3.5 Данный случай работает бесперебойно более трех лет, обеспечивая исключительно стабильное электроснабжение без каких-либо неисправностей.