1. Apžvalga
Vykdant pirkimą, EPC siūlymą ir veiklos vertinimą33kV alyviniai transformatoriaiUžjūrio elektros energijos projektuose tuščiosios eigos praradimas ir apkrovos praradimas yra du pagrindiniai energijos vartojimo efektyvumo lygio ir ekonominių rodiklių vertinimo rodikliai. Jie nustato viso gyvavimo ciklo elektros sąnaudas ir investicijų grąžos ciklą, taip pat yra privalomi priėmimo reikalavimai, nurodyti IEC 60076 ir vietiniuose tinklo kodeksuose keliuose regionuose. Daugelis užjūrio projektų savininkų pirkimų metu kreipia dėmesį tik į pajėgumą ir įtampos lygį, neatsižvelgdami į nuostolių parametrus. Pradėjus eksploatuoti, jie patiria didelių paslėptų ekonominių nuostolių, kuriuos sukelia nuolatinis didelis energijos suvartojimas.
Tuščiosios apkrovos nuostoliai ir apkrovos nuostoliai skiriasi generavimo mechanizmu, gamybą įtakojančiais veiksniais ir veikimo charakteristikomis. Trūksta tuščiosios eigos, kai pirminei apvijai įjungiama vardinė įtampa, o antrinėje pusėje apkrova yra nulinė. Jį daugiausia sudaro histerezės ir sūkurinės srovės nuostoliai geležies šerdies silicio plieno lakštuose. Kol transformatorius yra įjungtas, šis nuostolis egzistuoja nuolat, nepaisant pasroviui taikomų apkrovų sąlygų. Priešingai, apkrovos nuostoliai atsiranda dėl šilumos išsklaidymo varinėse apvijose apkrovos sąlygomis. Jo dydis dinamiškai kinta priklausomai nuo faktinio apkrovos greičio ir žymiai padidėja, kai apkrova didėja.
Šalys ir regionai suformulavo skirtingas energijos vartojimo efektyvumo ribas33kV alyviniai transformatoriai. Reikalavimai skiriasi Europoje, Artimuosiuose Rytuose, Afrikoje ir Pietryčių Azijoje. Naujos energijos fotovoltinės ir vėjo energijos projektams, kurie tinkle veikia 24–7, tuščiosios eigos nuostoliai labai įtakoja projekto pajamas. Kasyklose ir sunkiosios pramonės objektuose, kurių apkrovos profilis nepastovios, apkrovos praradimas tampa dominuojančia veiklos išlaidų dalimi. Šiame straipsnyje išsamiai aptariami darbo principai, tarptautinių standartų ribos, įtakojantys veiksniai ir praktiniai užjūrio projektų atrankos patarimai dėl tuščiosios eigos ir apkrovos praradimo, padedantys EPC rangovams ir pirkėjams atskirti skirtingų efektyvumo lygių produktus ir išvengti ilgalaikių ekonominių nuostolių, kuriuos sukelia didelių nuostolių įranga.
2. Išsami nuostolių be apkrovos analizė
Praradimas be apkrovos daugiausia susidaro geležies šerdyje. Silicio plieno rūšis, grūdelių orientacijos savybė, krovimo technologija ir šerdies jungčių tarpai yra pagrindiniai veiksniai, lemiantys našumą be apkrovos. Įprasti silicio plieno lakštai sukuria santykinai didelius nuostolius, o aukštos kokybės grūdėtoji silicio plienas veiksmingai sumažina histerezę ir sūkurinių srovių nuostolius, o tai plačiai taikoma šiuolaikiniuose didelio efektyvumo 33 kV į alyvą panardinamuose transformatoriuose. Kadangi nuostoliai tuščiąja eiga nepriklauso nuo apkrovos dydžio, nuolatinis energijos suvartojimas vyksta kiekvieną kartą, kai transformatorius yra prijungtas prie tinklo.
Paskirstytoms fotovoltinėms elektrinėms ir vėjo jėgainių pastotėms,transformatoriaiišlikti energingas visą parą. Net esant beveik nuliui pasroviui apkrova nakties metu arba esant silpnam vėjui, geležinė šerdis vartoja energiją, todėl kasmet išeikvojama daug energijos. Todėl tokiems nuolat maitinamiems įrenginiams priimant sprendimus dėl pirkimo nereikėtų sutelkti dėmesio tik į išankstinio pirkimo kainą; nuostoliai be apkrovos turi būti įtraukti į bendrąsias nuosavybės išlaidas.
Aplinkos sąlygos gali sukelti nedidelių nukrypimų nuo praktinio tuščiosios eigos praradimo. Nukrypimas nuo vardinės darbinės įtampos ir temperatūros svyravimai pakeis faktinius nuostolių skaičius. Tipo bandymo matavimai turėtų būti atliekami esant vardinei įtampai ir vardiniam dažniui, kad būtų gauti autentiški atskaitos duomenys. Užjūrio objekto priėmimo metu pirkėjai turi patikrinti oficialiose tipo bandymų ataskaitose išmatuotas neprarandumo vertes, kad užtikrintų atitiktį konkurso dokumentuose esantiems energijos vartojimo efektyvumo reikalavimams.
3. Išsami apkrovos praradimo analizė
Apkrovos nuostoliai daugiausia atsiranda dėl apvijų varžos praradimo, kartu su papildomais sūkurinių srovių nuostoliais apvijose, rezervuaro sienelėse ir metalinėse konstrukcijose. Apkrovos nuostoliai yra proporcingi apkrovos greičio kvadratui. Kai važiuojama 100 % vardine apkrova, apkrovos nuostoliai pasiekia didžiausią vardinėse lentelėse pažymėtą vertę; esant 50 % apkrovos koeficientui, apkrovos nuostoliai sumažėja iki ketvirtadalio vardinio skaičiaus.
Apvijos laidininko medžiaga, skerspjūvio plotas ir apvijos konstrukcijos konstrukcija tiesiogiai formuoja apkrovos praradimo charakteristikas33kV alyviniai transformatoriai. Padidinus laidininko skerspjūvį, sumažėja varža ir apkrovos nuostoliai, tačiau didėja vario suvartojimas ir gamybos sąnaudos. Taigi, yra kelios gaminio versijos su skirtingais apkrovos nuostolių parametrais, skirtomis tai pačiai talpos klasei, o tai sukuria kompromisą tarp kapitalo išlaidų ir energijos taupymo.
Sunkiosios pramonės gamyklose, kasyklose ir didelio masto pramonės parkuose, veikiančiuose nuolat didelėmis apkrovomis, apkrovos nuostoliai dominuoja bendrame energijos suvartojime. Jei vidutinė apkrova didžiąją eksploatavimo laikotarpio dalį išlieka 70–90 %, pasirenkant pirmenybę reikėtų teikti mažo apkrovos nuostolių specifikacijoms. Paskirstymo pastotėse su nuolat maža apkrova apkrovos nuostoliai sudaro mažesnę viso suvartojimo dalį, todėl priimtini kompromisiniai sprendimai, pagrįsti biudžetu. Be to, trumpojo jungimo būklės apkrovos praradimo duomenys atspindi trumpojo jungimo atsparumą, o tai yra gyvybiškai svarbi atskaitos taškas vertinant įrangos saugą.
4. Tarptautiniai standartai ir Užjūrio atrankos gairės
IEC 60076-11 apibrėžia bendrąsias galios transformatoriaus energijos vartojimo efektyvumo bandymo metodikas, pagal kurias kuriamos regioninės lokalizuotos specifikacijos. Europos rinkose taikoma gana griežta vidutinė įtampatransformatoriusenergijos vartojimo efektyvumo ribos, o kai kuriuose Afrikos ir Pietryčių Azijos projektuose tradiciniai efektyvūs produktai atrenkami atsižvelgiant į biudžeto apribojimus. Užuot vertinę pagal vieną nuostolių skaičių, pirkėjai apskaičiuoja bendrus metinius energijos nuostolius pagal realią projekto vidutinę apkrovą, kad įvertintų visapusę ekonominę naudą.
Viešųjų pirkimų praktikoje yra paplitusių klaidingų nuomonių: kai kurie pirkėjai per daug sureikšmina nuostolius tuščiąja eiga, ignoruodami apkrovos praradimą; kiti aklai siekia minimalių abiejų nuostolių verčių, todėl patiriamos pernelyg didelės viešųjų pirkimų išlaidos. Pagrįsta atrankos logika yra padaryti kompromisus pagal faktinius veikimo modelius. Pirmenybė teikiama mažiems tuščiosios eigos nuostoliams 24–7 vietose, kuriose yra energijos ir nedidelė vidutinė apkrova; skirti didesnę reikšmę apkrovos nuostolių rodikliams, kai įrenginiai veikia didelės apkrovos sąlygomis.
Konkurso dokumentuose reikalaujama, kad tiekėjai pateiktų trečiųjų šalių tipo bandymų ataskaitas. Išmatuotos tuščiosios eigos ir apkrovos nuostolių vertės ataskaitose turi atitikti konkurso reikalavimus, o ne remtis tik teoriniais skaičiavimo rezultatais. Aukštos temperatūros užjūrio objektuose didėjanti aplinkos temperatūra padidina apvijų varžą, o praktiniai apkrovos nuostoliai bus šiek tiek didesni nei laboratorinių bandymų duomenys. Pasirenkant specifikacijas turi būti rezervuojamos atitinkamos maržos.
5. Išvada
Atsižvelgiant į geležies šerdies našumą, tuščiosios eigos praradimas be perstojo vartoja energiją ir atspindi energijos sąnaudas budėjimo režimu. Dėl apvijų pasipriešinimo apkrovos nuostoliai keičiasi priklausomai nuo apkrovos dydžio ir rodo energijos švaistymą apkrovos sąlygomis. Kartu šie du parametrai dominuoja viso gyvavimo ciklo eksploatavimo sąnaudose33kV alyviniai transformatoriai. Įvairių darbo užsienyje scenarijų atveju inžinieriai turi subalansuoti tuščiosios eigos nuostolius, apkrovos nuostolius ir pirkimo išlaidas pagal vietines apkrovos charakteristikas, veikimo trukmę ir regionines energijos vartojimo efektyvumo taisykles. Nerekomenduojama nei aklai siekti itin mažų nuostolių, nei vien tik kainomis paremtų viešųjų pirkimų. Neapkrovos ir apkrovos praradimo standartų įsisavinimas padeda EPC rangovams ir savininkams pasirinkti gerai suderintus transformatorius, sumažinti ilgalaikį energijos švaistymą ir pagerinti bendrą užsienio energetikos projektų ekonominę grąžą.
