في وقت سابق من هذا العام، طلب منا أحد مقاولي الطاقة الكهرومائية في الإكوادور عرض سعر محولين تصاعديين بقدرة 5 ميجا فولت أمبير لمحطة تقع على ارتفاع 2900 متر فوق مستوى سطح البحر. أمحول على ارتفاعات عاليةكان آخر شيء في ذهن المشتري. على الورق، بدا الاستفسار عاديًا: 5 ميجا فولت أمبير، 13.8 كيلو فولت إلى 34.5 كيلو فولت، تبريد ONAN، ارتفاع 65 كيلو فولت. كان اثنان من المنافسين قد اقتبسوا بالفعل نفس الوحدة كتصميم قياسي عند مستوى سطح البحر - نفس كيلو فولت أمبير، ونفس المشعاعات، ونفس ورقة اختبار المصنع. فقط مهندس الاقتباس لدينا توقف عند رقم الارتفاع المدفون في الصفحة الرابعة وطلب من فريق التصميم إعادة حساب التبريد.
هذا هو الفرق بين منتج الكتالوج والمحول المصمم للجبال. ويمر موقع على ارتفاع 2900 متر بهواء يحمل ما يقرب من 70% من كثافة مستوى سطح البحر، والهواء هو ما تستخدمه معظم المحولات للتخلص من الحرارة. احصل على التصنيف الصحيح على الورق وستعمل الوحدة لعقود من الزمن. افتقد الارتفاع وسيظهر الحمل الزائد الأول للموسم الحار في مرحل درجة حرارة الملف، وليس في عرض الأسعار. يغطي هذا الدليل مواصفات تغيرات الارتفاع في الأماكن الثلاثة - التصنيف، والعزل، والأجهزة المحيطة بالخزان - بالإضافة إلى الأسئلة التي نطرحها كتابيًا لكل مشروع في المرتفعات.
لماذا 1000 متر هو الخط الذي ترسمه كل مواصفات المحولات
كل من عائلة IEC 60076 ومعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات C57.12.00- معيار المتطلبات العامة للتوزيع المغمور بالسائل ومحولات الطاقة - تعامل مع 1000 متر (حوالي 3300 قدم) باعتبارها الحافة العليا لظروف الخدمة العادية. وتحت هذا الخط، لا يتوقع أي تصحيح. وفوقها المحولة تركت الفرضيات التي بني عليها الكتالوج.
والفيزياء بسيطة: تنخفض كثافة الهواء بنسبة 10% تقريبًا لكل 1000 متر من الارتفاع في الغلاف الجوي السفلي. على ارتفاع 3000 متر، يكون الهواء المحيط بالخزان أرق بنسبة 30 بالمائة تقريبًا منه عند مستوى سطح البحر. يسحب الهواء الرقيق كمية أقل من الحرارة من المشعات ومراوح التبريد، ويتحلل عند الجهد المنخفض عبر فجوات الهواء. لا يظهر أي من التأثيرين على صورة اللوحة، ولهذا السبب يتم طلب العديد من وحدات المرتفعات وشحنها كما لو كان الموقع يقع على ارتفاع 200 متر.
يتم تصحيح اثنين من هذه التأثيرات في كل تصميم جدي: التصنيف الحراري وقوة العزل الكهربائي للعزل الخارجي. كل شيء آخر هو عمل تفصيلي يفصل بين المصانع التي تم شحنها إلى الارتفاع عن المصانع التي تقتبسها فقط.
خفض ارتفاع المحول: حيث يصبح رقم كيلو فولت أمبير صادقًا
إليك الجزء الذي يفتقده معظم المشترين:تخفيض ارتفاع المحولليست عقوبة ثابتة مختومة في كل وحدة. إنها عملية حسابية للتبريد. محول ذو مساحة رادياتير كافية وسعة مروحة يحمل تصنيف لوحة الاسم الكامل عند 3000 متر؛ لا يمكن للوحدة المبنية على الحد الأدنى من التبريد عند مستوى سطح البحر.
القاعدة المستخدمة في الصناعة واضحة ومباشرة: فوق 1000 متر، ينخفض المعدل المستمر بحوالي 0.3 بالمائة لكل 100 متر إضافية من الارتفاع ما لم يتم توسيع التبريد.التوجيه الهندسي لإيتونينص على نفس الرقم لتخفيض الارتفاع فوق 3300 قدم. قم بتشغيله مقابل مشروع الإكوادور: 1900 متر فوق خط 1000 متر يصل إلى حوالي 5.7 بالمائة - يوفر تصميم 5 ميجا فولت أمبير عند مستوى سطح البحر ما يقرب من 4.7 ميجا فولت أمبير من القدرة المستمرة عند 2900 متر.
بالنسبة للوحدات المغمورة بالسائل المصممة للارتفاع بدلاً من التخفيض في الخدمة، يظهر التصحيح في التشغيل الحراري في المصنع. عندما يقع موقع التثبيت على ارتفاع أعلى من 1000 متر ولكن المصنع لا يفعل ذلك، يتم تقليل حدود ارتفاع درجة الحرارة المسموح بها المقاسة في قاعة الاختبار بمقدار 1 كلفن لكل 400 متر من ارتفاع الموقع فوق 1000 متر، وفقًا لمنهج IEC 60076-2. بالنسبة للموقع الذي تبلغ مساحته 3400 متر مربع، أي 6 آلاف من الهامش الذي يجب أن يثبته الاختبار. المصنع الذي لا يمكنه إظهار بروتوكول اختبار تصحيح الارتفاع مع عرض الأسعار لم يتم تسعيره بشكل صحيحمحول على ارتفاعات عاليةحتى الآن.
العزل والتخليص: تصحيح الارتفاع الذي يختبئ في البطانة
العزل المتعرج نفسه - الزيت والورق والهيكل الداخلي - بالكاد يلاحظ الارتفاع. يلاحظ العزل الخارجي على الفور، لأن قوته العازلة تعتمد على الهواء. إن زحف البطانة، والتخليص من مرحلة إلى مرحلة، والتباعد من الرصاص إلى الأرض، كلها تقع في هواء أرق مع مقاومة أقل.
جداول ارتفاع الشركة المصنعة المستندة إلى IEEE C57.12.01 والمشار إليها بواسطة NEMA ST 20 تضع تصحيح العزل الكهربائي عند 0.80 تقريبًا لموقع يبلغ ارتفاعه 3000 متر - يجب أن يكون العزل الخارجي المصمم لمستوى سطح البحر قد ارتفع بنسبة 25 بالمائة تقريبًا، أو زيادة الخلوصات وتقييمات البطانات، قبل إغلاق الأرقام.جدول تصحيح الارتفاع هامونديوضح كيفية شد العامل عند كل خطوة فوق 1000 متر.
من الناحية العملية، فإن البطانة هي المكان الذي تسوء فيه مشاريع المرتفعات. قد تحتاج جلبة 34.5 كيلو فولت التي تمر عند مستوى سطح البحر إلى ملف تعريف زحف أطول أو فئة عزل تالية على ارتفاع 3000 متر، خاصة عندما يحمل الموقع أيضًا التلوث الناتج عن غبار التعدين أو التربة البركانية. نحن نحدد جلبة BIL والزحف لارتفاع الموقع، وليس للكتالوج، ونقوم بإعادة فحص كل خلوص خارجي مقابل مستوى نبض البرق المصحح قبل إغلاق مراجعة التصميم.
داخل الخزان وكابينة التحكم: تفاصيل تتغير فوق 3000 متر
يبلغ الضغط الجوي على ارتفاع 3000 متر حوالي 70 كيلو باسكال مقابل حوالي 101 كيلو باسكال عند مستوى سطح البحر، ويعيد الفرق تشكيل قائمة من المكونات الصغيرة:
• تعمل أجهزة تخفيف الضغط والتفريغ على حماية الخزان من اختلاف الضغط مع الغلاف الجوي. عند الارتفاع، ينخفض الضغط المرجعي الخارجي، لذلك يجب إعادة اشتقاق إعدادات الجهاز ومستويات زيت الحافظ للحصول على هواء أرق.
• تعمل مراوح التبريد على تحريك الهواء حسب الحجم وليس الكتلة. توفر نفس المروحة تأثير تبريد أقل على ارتفاع 3000 متر، ولهذا السبب تحصل التصميمات المدعومة بالمروحة للارتفاع على محركات ومجموعات شفرات مطورة.
• مكونات التحكم والحماية - الموصلات، والمرحلات، وأجهزة التحكم في درجة الحرارة - يتم تصنيفها بشكل عام للتشغيل على مسافة تصل إلى 2000 متر لكل عائلة IEC 60947. وفوق ذلك، يتم تطبيق الأجزاء ذات التصنيف المنخفض أو الارتفاع.
• غالبًا ما تكون مواقع المرتفعات باردة في الليل، حتى في المناطق الاستوائية. تستحق نقطة صب الزيت وسلوك البداية الباردة نفس الفحص الذي قد توفره لهم مواصفات المناخ البارد.
لا يعد أي من هذه العناصر باهظ الثمن بمفرده. معًا يفصلون أمحول على ارتفاعات عاليةمن وحدة مستوى سطح البحر مع مهلة أطول - وكل واحدة منها تعتبر فشلاً ميدانياً إذا لم يكتبها أحد.
طلب عرض أسعار حقيقي للمرتفعات: ما قمنا بتغييره قبل شحن الوحدات
العودة إلى التحقيق في الإكوادور. عندما أعدنا العرض الفني، أدرجت ورقة التصميم ستة تغييرات مقابل إصدار مستوى سطح البحر:
1. تم توسيع بنك الرادياتير وإضافة مجموعة مراوح ثانية، وبالتالي فإن تصنيف 5 MVA الكامل يظل على ارتفاع 2,900 متر تحت تشغيل ONAN/ONAF.
2. ترتفع درجة حرارة قبول التشغيل الحراري في المصنع وفقًا لتصحيح الارتفاع - وهو أكثر إحكامًا من اختبار مستوى سطح البحر.
3. أدى زحف الجلبة ذات الجهد العالي إلى رفع فئة واحدة، مع إعادة التحقق من الخلوصات الخارجية مقابل فاتورة الأعمال المصححة.
4. تم إعادة حساب إعدادات جهاز تخفيف الضغط ومستويات زيت الحافظ للبيئة المحيطة البالغة 70 كيلو باسكال.
5. اللوحة ورسومات GA مختومة "مصممة للتركيب على ارتفاع 2900 متر".
6. قام العميل بالتوقيع على إجراء الاختبار المصحح قبل بدء الإنتاج.
أخبرنا المشتري لاحقًا أن السعرين الآخرين ليس لهما خط ارتفاع على الإطلاق - ولا توجد ملاحظة انحراف، ولا تصحيح للعزل، ولا شيء يسمح له بمقارنة خط ارتفاعمحول على ارتفاعات عاليةمع وحدة مستوى سطح البحر. ثلاثة موردين، وثلاثة أسعار، وتصميم واحد فقط يمكنه الاحتفاظ بلوحة الاسم في الخدمة - وهذه هي الفجوة الهادئة في مشتريات المرتفعات. باعتبارنا شريكًا رسميًا في مشروع مشترك لشركة Eaton منذ عام 2023، تتبع مراجعة التصميم لدينا نفس النظام الذي تطبقه Eaton على برامج المحولات الخاصة بها: يتم الإجابة على سؤال الارتفاع قبل العقد، وليس بعد التشغيل.
إذا كان موقعك يقع على ارتفاع أعلى من 1000 متر، فأرسل إلى Ryan Electric بيانات الارتفاع وملف تعريف التحميل مع استفسارك. نضع تصحيح الارتفاع في الاقتباس وليس في الميدان.
قائمة مراجعة RFQ لمشاريع المحولات ذات الارتفاعات العالية
استخدم هذا الجدول كقسم الارتفاع في مستند الاستفسار الخاص بك:
| غرض | ماذا الدولة | لماذا يهم |
|---|---|---|
| ارتفاع الموقع | الارتفاع بالأمتار فوق مستوى سطح البحر | يبدأ كل قرار نهائي من هذا الرقم |
| أساس التقييم | لوحة اسم كاملة كيلو فولت أمبير على ارتفاع الموقع، أو تخفيض مقبول | يقرر حجم المبرد والمروحة |
| أساس ارتفاع درجة الحرارة | تصميم 65 كيلو، تم اختباره وفقًا لقاعدة تصحيح الارتفاع | يثبت التصميم في المصنع أثناء التشغيل الحراري |
| العزل | زحف BIL والجلبة لتصحيح الصمود | يمنع وميض خارجي في الهواء الرقيق |
| تبريد | تشغيل ONAN/ONAF على الارتفاع، ورفع مستوى محرك المروحة | تفقد المراوح فعاليتها عندما يخفف الهواء |
| المساعدين | معدات التحكم مصنفة فوق 2000 متر | تتضاءل الموصلات والمرحلات مع الارتفاع |
| زيت | نقطة الصب مقابل درجة الحرارة الدنيا ليلا | الليالي الباردة في مواقع المرتفعات |
| بروتوكول الاختبار | الموافقة على اختبارات المصنع المصححة للارتفاع كتابيًا | يتجنب النزاعات في اختبار الشهود الحراري |
عادتان تجعل القائمة ناجحة. أولاً، اذكر الارتفاع في رأس الاستفسار، وليس في الحاشية السفلية. ثانيًا، اطلب من المورد ورقة التصميم المصححة للارتفاع مع عرض الأسعار: theتخفيض ارتفاع المحولالموضع، وحدود ارتفاع درجة الحرارة المصححة، والجلبة BIL عند ارتفاع موقعك. فالمصنع الذي يقوم بشحن وحدات المرتفعات ينتجها بانتظام دون تردد؛ الشخص الذي يتعامل مع الارتفاع كفكرة لاحقة يصبح هادئًا.
قبل أن تأمر أمحول على ارتفاعات عاليةبالنسبة لموقع يزيد ارتفاعه عن 1000 متر، اطلب ورقة التصميم تلك. إنه أرخص تأمين متاح - بضعة أسطر على الورق تحدد ما إذا كانت وحدتك ستوفر الطاقة الاسمية لمدة عشرين عامًا أو ستقضي أول صيف لها في درجة الحرارة المتعرجة.
عن المؤلف
شركة Jiangsu Ryan Electric Co., Ltd. (Ryan Electric) هي شركة مصنعة للمحولات تأسست في عام 2007، وتدير قاعدة إنتاج تبلغ مساحتها 120,000 متر مربع مع أكثر من 180 مجموعة من معدات التصنيع والاختبار و37 براءة اختراع. منذ عام 2023، أصبحت الشركة شريكًا رسميًا في المشروع المشترك لشركة Eaton، حيث تخدم المرافق ومشغلي مراكز البيانات والعملاء الصناعيين في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وجنوب شرق آسيا والشرق الأوسط وأفريقيا. تم تصميم واختبار محولاتها المغمورة بالسائل والجافة وفقًا لمتطلبات IEEE وIEC وUL وCSA، مع توفر تصميمات مدرجة في قائمة UL وCSA لمشاريع أمريكا الشمالية.
