Самый крупный и мощный преобразовательный трансформатор в мире прошел целую серию экстремальных типовых испытаний и готов к отправке на самую длинную линию электропередач постоянного тока на сверхвысокие напряжения.
Гигант на 1100 кВ – один из 28 трансформаторов, разработанных компанией АВВ в тесном сотрудничестве с Государственной Сетевой Корпорацией Китая (SGCC) для передачи беспрецедентного количества электроэнергии по самой длинной линии передачи в мире с минимальными потерями.
Преобразовательные трансформаторы АВВ будут задействованы на передающем конце линии электропередач постоянного тока на сверхвысокие напряжения Чанцзи-Гугуан (UHDC), где они позволят передавать 12000 мегаватт (МВт) энергии на 3000 км – от удаленных электростанций на северо-западе Китая до населенных пунктов в прибрежных районах, где необходима энергия.
Экстремальный инжиниринг
Передача увеличенной мощности на вдвое большее расстояние, была одной из самых сложных технических задач в истории передачи энергии. Двум компаниям, среди которых была АВВ, предоставили 15 месяцев на то, чтобы предложить и затем проверить конструкцию трансформатора постоянного тока на 1100 кВ. Только ABB удалось сделать это в срок.
Трудность состояла в том, что диэлектрические компоненты не масштабируются линейно. Это не тот случай, когда можно просто увеличить существующую конструкцию трансформатора постоянного тока на 800 кВ до более высокого напряжения. Напротив, существующие конструкции были малопригодны. Компании АВВ пришлось перепроектировать трансформатор с нуля, переосмыслить существующие концепции и внедрить новые технологии и методы производства.
Из-за жестких временных рамок компания ABB также должна была создать новый способ испытания и проверки конструкции. На разработку и создание полномасштабных компонентов, а также их тестирование при полном напряжении времени не было. Вместо этого АВВ разработала новый подход, используя компоненты меньшего масштаба при существующих напряжениях, чтобы имитировать условия при постоянном напряжении в 1100 кВ. Это был творческий метод, который позволил инженерам сэкономить время и выполнить все задачи в очень ограниченные сроки.
Типовые испытания всего за 7 дней
Когда сборка первого трансформатора постоянного тока на 1100 кВ была завершена, настал момент истины – типовые испытания в экстремальных условиях.
Они представляют собой набор сложных электрических и тепловых испытаний для проверки конструкции и подтверждения того, что трансформаторы отвечают требованиям заказчика и стандартам качества компании ABB.
Во время испытаний трансформаторы подвергались резким изменениям нагрузки, а также высоким температурам и условиям эксплуатации, превышающим реальные сценарии. Они должны были доказать, что обладают устойчивостью для надежной работы в течение очень длительного срока службы.
Кроме того, они должны работать при мощности минимум 607 мегавольт-ампер (МВА), что до этого никогда не выполнялось, и выдерживать экстремальные температуры окружающей среды.
“Трансформатор прошел все типовые испытания без инцидентов и всего за семь дней, на 14 дней опережая график”, – говорит Маркус Хаймбах, управляющий директор BU Transformers. “Это доказывает, что техническое решение, которое мы смогли создать в рекордные сроки для самых больших в мире преобразовательных трансформаторов, безукоризненно отвечают требованиям заказчика”.
Транспортировка по частям
Теперь, когда типовые испытания завершены, трансформаторы будут разобраны для транспортировки с завода ABB в Людвике, Швеция – родины высоковольтных линий передачи постоянного тока на стандартные и сверхвысокие напряжения – на северо-запад Китая. Каждый трансформатор имеет длину более 30 метров и весит более 800 тонн, что эквивалентно 550 автомобилям. Они слишком большие, чтобы их можно было перевозить в сборе.
При выходе на полную проектную мощность высоковольтная линия передачи постоянного тока на сверхвысокие напряжения (UHVDC) сможет питать восемь линий на 500 кВ и две линии на 1000 кВ переменного тока, обеспечивая мощность, эквивалентную двойной средней годовой потребляемой мощности Швейцарии.
Испытания пройдены на самом мощном трансформаторе в мире от АББ.
