Transformadores de Tracción 5 MVA-132/1,22 KV|Sudáfrica 2025

01 generales

1.1 Descripción del proyecto

El transformador de tracción de 5000 kVA se entregó a Sudáfrica en 2025. La potencia nominal del transformador es de 5000 kVA con refrigeración ONAN. El alto voltaje es de 132 kV con rango de derivación de ±2*2.5% (NLTC), el bajo voltaje es de 2*1.22+0.635 kV, formaron un grupo vectorial de Y/d±15 grados d11.

Diseñado-para las duras condiciones operativas de Sudáfrica, el transformador de tracción de 5 MVA sirve como garantía principal para los sistemas de suministro de energía de tracción de tránsito ferroviario, integrando una configuración precisa de parámetros y una excelente adaptabilidad ambiental con un diseño de alta-confiabilidad y soluciones técnicas personalizadas para adaptarse perfectamente a los complejos requisitos operativos-in situ.

En términos de parámetros centrales, el transformador tiene una capacidad nominal de 5000 kVA, un voltaje primario de 132 kV y un lado secundario que adopta dos devanados conectados en triángulo- de 2 × 1,22 kV (compatible con doce-rectificadores de pulso, que proporcionan una salida de seis-fases), junto con un devanado terciario de 0,635 kV/150 kVA (equipado con bushings para suministrar energía al transformador auxiliar). Funciona a 50 Hz y utiliza cobre de alta-conductividad en los devanados para garantizar una transmisión de energía eficiente y estable. El grupo de conexión está diseñado como Ydd±15 grados, con un cambio de fase de 15 grados entre los devanados dobles de bajo-voltaje, lo que optimiza efectivamente la calidad de la energía del sistema de tracción y minimiza el impacto de la interferencia armónica a través de un diseño especial.

Diseñado para las duras-condiciones del sitio en Sudáfrica-, incluida la fuerte contaminación, las fluctuaciones de voltaje (±5 % en condiciones normales, -15 % en circunstancias especiales), un amplio rango de temperatura (-10 grados a +55 grados), gran altitud (0-1800 m) y humedad relativa del 10 % al 90 %, el producto presenta una estructura de bobinado completamente aislada, un tanque de combustible hecho de Placa de acero de mayor o igual a 6 mm de espesor (placa base de 16 mm de espesor), radiadores anticorrosión galvanizados en caliente, combinados con un conservador con vejiga y respiradero, logrando una fuerte resistencia a la humedad, protección contra la corrosión y protección del aislamiento. Puede soportar impulsos de rayo de HV/LV1/LV2 550/60 kV y tiene suficiente resistencia mecánica para resistir el impacto de corrientes de falla, lo que garantiza un funcionamiento estable en condiciones extremas.

En términos de rendimiento, el transformador adopta refrigeración ONAN (Oil Natural Air Natural). El aumento de temperatura del devanado no supera los 65 grados bajo funcionamiento continuo a plena carga-después de alcanzar el equilibrio térmico y la temperatura estable. Puede hacer frente fácilmente a desafíos de sobrecarga-a corto plazo: el aumento de temperatura se controla dentro de 70 grados -100 grados en condiciones operativas de 3x carga durante 1 minuto, 3,5x carga durante 10 segundos y 2x carga durante 30 minutos, con protección de disparo automático a 4,25x carga, equilibrando la seguridad operativa y la flexibilidad de sobrecarga. Los accesorios clave incluyen un cambiador de tomas sin circuito-NLTC (ajuste de ±2×2,5 % con función con candado), un relé de gas de flotador único- (con contactos de alarma y disparo), un indicador de temperatura del devanado con compensación de temperatura ambiente (configurado para dispararse a 115 grados) y una caja de terminales con clase de protección IP55. Además, la altura del casquillo está optimizada para cumplir con los requisitos de instalación de barras colectoras de alto voltaje de 2,7 m en el sitio, con una ventana de observación/boca de registro en la parte superior para facilitar el mantenimiento y tuberías de conexión del filtro de aceite reservadas en el costado del tanque de combustible, lo que mejora de manera integral la comodidad de operación y mantenimiento.

Desde el diseño de la estructura del devanado (tipo disco-continuo para alto voltaje, tipo espiral-para bajo voltaje) hasta la selección de materiales y la capacidad de carga-, este transformador de tracción está completamente personalizado para las particularidades de los sistemas de suministro de energía de tracción. No solo cumple con los requisitos de compatibilidad de doce-rectificadores de impulsos, sino que también proporciona garantía independiente para el suministro de energía auxiliar a través del devanado terciario, lo que lo convierte en una solución de suministro de energía de tracción ideal con anti-interferencia, resistencia a entornos hostiles y alta redundancia de seguridad para el proyecto de Sudáfrica.

1.2 Especificaciones técnicas

Especificaciones del transformador de tracción de 5000 kVA, tipo y hoja de datos.

1.3 Dibujos

Dibujo y dimensiones del transformador de tracción de 5000 kVA.

02 Fabricación

2.1 Núcleo

El núcleo de un transformador de tracción está construido con materiales laminados, de alta-permeabilidad y baja-pérdida-acero al silicio orientado en frío-de grano-. Diseñado para ser robusto y compacto, soporta las frecuentes cargas de impacto y vibraciones mecánicas inherentes al funcionamiento del ferrocarril. Las laminaciones a menudo se ensamblan con juntas completamente traslapadas y escalonadas para minimizar la reluctancia magnética y las pérdidas sin carga. Las medidas efectivas de sujeción y amortiguación son parte integral de su diseño, lo que garantiza una ruta magnética estable y eficiente para una transformación de voltaje y transferencia de energía confiables en condiciones exigentes.

2.2 Devanado

El devanado continuo de un transformador de tracción suele estar hecho de alambre plano esmaltado de cobre o conductor de transposición continua (CTC). Está enrollado en forma de disco continuo sin juntas entre-discos, lo que presenta una baja pérdida de CA y una disipación de calor uniforme; Al optimizar el diseño del aislamiento para controlar el estrés de voltaje, también puede cumplir con los requisitos de resistencia mecánica en condiciones de trabajo como una sobrecarga de 3,5 veces. Esta estructura se adopta comúnmente para devanados de alto-voltaje, que pueden adaptarse a rectificadores de 12 pulsos, lo que proporciona una ruta magnetoeléctrica estable para una conversión de energía eficiente en sistemas de tracción y, al mismo tiempo, cumple con todos los requisitos de aislamiento para garantizar la seguridad operativa.

2.3 Tanque

El tanque está hecho de placas de acero con un espesor mayor o igual a 6 mm (el espesor de la placa base es de 16 mm) y su cubierta superior está conectada mediante pernos. La superficie exterior está pintada de color gris con un espesor de pintura no inferior a 125 micras. El interior del tanque está lleno de aceite de transformador, que proporciona aislamiento y disipación de calor para el núcleo de hierro y los devanados. Coopera con radiadores desmontables galvanizados en caliente-con pintura para lograr enfriamiento y está conectado al conservador de aceite de vejiga blanca al mismo tiempo para garantizar que el cuerpo del transformador esté siempre sumergido en aceite. El tanque principal está equipado con un tubo con un grifo (con rosca interna de 50 mm) tanto en el lado del conservador de aceite como en el lado opuesto, que se utiliza para conectar el filtro de aceite y es adecuado para operación en tierra.-un tubo está dispuesto en una posición alta y el otro en una posición baja (la posición baja-se puede combinar con la válvula de drenaje de aceite si es necesario). El tanque también está equipado con dispositivos de protección, como una válvula de alivio de presión, y debe ser compatible con casquillos cuyas partes vivas no estén a más de 2,7 m del suelo, para cumplir con los requisitos operativos en áreas con mucha contaminación y fuertes rayos en Sudáfrica, así como en condiciones de carga de 3,5x.

03 Accesorios

3.1 Radiador galvanizado en caliente

Este radiador desmontable cuenta con una base galvanizada por inmersión en caliente-con una capa de pintura adicional, es compatible con el sistema de enfriamiento ONAN del transformador de tracción para ayudar en la disipación del calor y está diseñado para adaptarse a las duras condiciones operativas de Sudáfrica (gran contaminación, rango de temperatura de -10~+55 grados y escenarios de carga de 3,5 veces), al tiempo que garantiza resistencia a la corrosión a largo plazo y estabilidad estructural.

3.2 Indicador de temperatura del devanado

El indicador de temperatura del devanado (considerado un relé térmico de sobrecarga) está diseñado para proteger el transformador de tracción contra sobrecargas, presentando una correlación de temperatura de carga-(que se aproxima a la temperatura del punto más caliente del devanado) y una función de compensación de temperatura ambiente; está equipado con un contacto de disparo fijado a 115 grados (basado en una temperatura ambiente de 45 grados + 70 grado de aumento máximo de temperatura) y tiene parámetros eléctricos de 110 V CC y 6 A, que se adapta a las duras condiciones de funcionamiento del transformador, como una carga de 3,5 veces, para garantizar un funcionamiento seguro.

3.3 Caja de terminales

La caja de terminales de este transformador de tracción cuenta con una clasificación de protección IP55, lo que previene eficazmente la entrada de polvo y salpicaduras de agua a baja-presión, y está diseñada para adaptarse a las duras condiciones del sitio-en Sudáfrica (incluida una fuerte contaminación, un rango de temperatura de -10~+55 grados y una humedad relativa del 10% al 90%). Sirve para proteger las conexiones eléctricas internas, asegurando un cableado confiable y una transmisión de señal para el transformador incluso en condiciones de operación extremas como carga de 3,5x, salvaguardando así el funcionamiento estable del equipo.

04 Pruebas

Este transformador de tracción de 5000kVA 132/2×1.22+0.635kV ha completado una serie de pruebas de rutina de acuerdo con los estándares pertinentes para transformadores de potencia, incluida una prueba de estanqueidad de presión de 24- horas a 30 kpa sin fugas, pruebas de aceite de aislamiento (detección de contenido de humedad y gas disuelto), resistencia de aislamiento, mediciones de capacitancia y pérdida dieléctrica del núcleo de hierro y devanados, verificación de relación de voltaje y desplazamiento de fase, resistencia de devanado, cortocircuito- pruebas de impedancia, sin-carga y pérdida de carga, verificación de relación y polaridad de transformadores de corriente incorporados, prueba de voltaje aplicado, prueba de resistencia de voltaje inducido con medición de descarga parcial (PD) y prueba de aislamiento del cableado auxiliar. Todos los resultados de las pruebas cumplen con los requisitos técnicos y, en última instancia, se considera que el transformador está calificado y es capaz de satisfacer sus necesidades de condición operativa.

05 Embalaje y envío

06 Sitio y resumen

Este transformador de tracción de 5000kVA 132/2×1.22+0.635kV está diseñado y fabricado en estricto cumplimiento de las normas pertinentes sobre transformadores de potencia. Está adaptado a las duras condiciones del sitio-en Sudáfrica, incluida una fuerte contaminación, fuertes rayos y un rango de temperatura de -10~+55 grados, y cuenta con características fundamentales como una capacidad de carga de 3,5 veces mayor, aislamiento total y alta resistencia mecánica. El diseño de componentes y estructuras clave cumple plenamente con los requisitos operativos. Verificados a través de una serie de pruebas de rutina, todos los indicadores, incluido el rendimiento de sellado, el nivel de aislamiento, la precisión de la relación de voltaje y el control de pérdidas, cumplen con las especificaciones técnicas y, en última instancia, el transformador se considera calificado. Capaz de adaptarse de manera estable a unidades rectificadoras de 12 pulsos, este transformador proporciona soporte de conversión de energía eficiente y segura para el sistema de tracción, satisfaciendo plenamente las demandas de confiabilidad y durabilidad de la operación en sitio.