私はのエンジニアで Zisheng Electric の変圧器設計チーム、特殊な環境条件下での電源変圧器の設計と技術サポートに長年の経験があります。

近年、私は 再生可能エネルギー プロジェクトが急速に成長しているのを目の当たりにしました 中東諸国で などの サウジアラビア や アラブ首長国連邦。大規模な 太陽光, 風力発電や 蓄電 プロジェクトが次々と開発され、 中圧配電 設備への要求は高まり続けています。

これらの 再生可能エネルギー プロジェクトでは、 , 33kV 変圧器が 重要な役割を果たします。彼らは電力収集と昇圧系統接続を担当します。変圧器が確実に動作できない場合、発電所全体の信頼性と系統接続効率が直接影響を受けます。

01. 中東で再生可能エネルギーが急速に拡大

エネルギー構造の変革に伴い、 サウジアラビア、UAE 、その他の湾岸諸国は再生可能エネルギーインフラの開発を加速し続けています。

サウジアラビアの ビジョン2030を 例に挙げると、再生可能エネルギーは同国の将来のエネルギー戦略の重要な部分となっており、大規模な太陽光発電や風力発電プロジェクトが継続的に実施されている。

これらのプロジェクトには通常、次のような特徴があります。

• 大きな設置容量

• 複雑な動作環境

• 高いグリッド接続要件

その結果、中電圧コレクタシステムと昇圧装置に対する要求が高まります。

再生可能エネルギープラントでは、 33kV 集電システムとそれをサポートする変圧器が 電力の収集と昇圧を担当します。これらは、発電した電力を供給し、プラントを送電網に接続し、プロジェクトの安定した運営を確保するための重要な機器です。

これは実用的なバランスポイントに位置しており、超高電圧機器に伴う高コストと複雑さを回避しながら送電損失を制御します。

02. さまざまなプロジェクトでの実践的な応用

中東の再生可能エネルギープロジェクト向けの33kV変圧器の選択

ドバイ MBR ソーラー パークなどの大規模再生可能エネルギー発電所に代表される、UAE の事業規模の再生可能エネルギー プロジェクトでは、通常、 33kV の電圧レベルが採用されています。 中圧集電システムにPV 側からの 1500V DC 電力は、インバータを介して低電圧 AC に変換され、フィールド昇圧変圧器によって 33kV まで昇圧されます。電力は 33kV 集電網を介して変電所に集められ、主変圧器を介して 132kV/220kV に昇圧されてから公共送電網に接続されます。

サウジの 33kV システムには 自然の中性点がありません。接地変圧器を使用して中性点を作成し、中性接地抵抗を接続して抵抗接地を実現する必要があります。変圧器の中性点を直接接地することはできません。

風力発電プロジェクトも 同じアプローチに従います。、 サウジアラビアの 600MW アル・ガート風力発電所はそれぞれ定格 7.7MW の 80 基の風力タービンで構成され、 33/132kV 変電所を備えています。風力タービンによって生成された電力は、まず 33kVで収集され 、次に昇圧されて送電網に送電されます。

選択は 変圧器の 、単に設置容量に基づいて選択するだけではありません。インバーターの出力電圧、コレクターシステムの設計、系統接続要件、伝送距離、将来の拡張計画をすべて一緒に検討する必要があります。

たとえば、大規模 太陽光発電所では、 集電線 が長い場合、 中電圧システムの レベルをわずかに高めることで、線路損失を大幅に削減できます。 エネルギー貯蔵プロジェクトは これとは異なり、 双方向の電力の流れ と、頻繁な充放電サイクルが機器の信頼性に及ぼす影響に特別な注意を払う必要があります。

03. さまざまなプロジェクトに合わせて選択するには?表を見れば一目瞭然

再生可能エネルギー プロジェクトの種類が異なれば、変圧器の容量、電圧レベル、冷却方法などの要件も異なります。次の表に、一般的な構成のリファレンスを示します。

表 1: 33kV 再生可能エネルギー プロジェクトの一般的な変圧器選択の参考資料

もちろん、これらは一般的な構成にすぎません。実際の設計では、 系統接続電圧, 負荷特性や 短絡インピーダンスも考慮する必要があります。選択が不明な場合は、いつでも当社の技術チームに無料で相談できます。

実際には、容量のマッチングは最初のステップにすぎません。技術評価段階では、多くの EPC 請負業者は、 などの詳細に細心の注意を払います。 変圧器損失、, 短絡インピーダンス、ノイズ レベル、メンテナンスの利便性

に共通する特徴は、機器が 中東の再生可能エネルギープロジェクト で継続的に稼働しなければならないことです 高温条件下。したがって、 熱マージンを考慮する必要があります。 夏のピーク負荷時に安定した動作を確保するには、設計段階で十分な

04. 砂漠環境で使用される変圧器は全く異なります

中東の再生可能エネルギープロジェクトと他の地域のプロジェクトの最も大きな違いは、厳しい自然環境です。内陸部では夏場の表面温度が55℃に達し、砂や塵が激しく蓄積することがあります。沿岸地域は、強い塩水噴霧腐食によるさらなる課題に直面しています。

IEC 60076 の従来の 40°C 基準環境に従って設計された変圧器は、これらの条件で直接動作させると 、制限を超える実際の温度上昇、絶縁劣化の加速、ラジエーターの閉塞、金属部品の腐食 などの問題が発生する可能性があります。これにより、メンテナンスの頻度が大幅に増加する可能性があります。

したがって、機器は完全な熱帯化適応設計を受ける必要があります。 IEC 60076 の要件に基づいて、温度上昇の計算は、再生可能エネルギーの高調波によって生じる追加の損失を考慮しながら、プロジェクトの実際の最大周囲温度 (サウジアラビアでは 55°C、UAE では 50°C) に従って実行する必要があります。

インテリジェントな ONAN/ONAF ハイブリッド冷却システムを採用することで、日中の極端な高温条件下でも継続的な全負荷動作を保証できます。

沿岸プロジェクトの場合、、ユニット全体が ISO 12944 C5-M 強力防食コーティング システムに準拠している必要があります。 塩水噴霧、紫外線、砂浸食に耐えるために

コンテナ化 ( E-house ) 機器ソリューションは広く使用されています。これらのシステムは工場で完全に統合してテストできるため、現場の作業負荷が軽減されます。エンクロージャは塵や塩霧に対して高度な保護を提供します。ただし、エンクロージャ内部の熱の蓄積によって引き起こされる追加の温度上昇は、設計段階で評価する必要があります。

表 2: 中東の再生可能エネルギー プロジェクトにおける 33kV 変圧器の主な設計上の考慮事項

エンジニアリング設計の観点から見ると、 中東プロジェクトの場合、, 温度上昇制限 と 保護レベルは 、妥協できない 2 つの絶対的な境界です。

IEC 規格は 最小要件を規定するものであり、最終的な目標を規定するものではありません。温度が 6 ～ 8°C 上昇すると、 絶縁寿命は 半減する可能性があります。これは誇張ではなく、肉体関係があることが証明されています。

における当社のプロジェクトでは ドバイMBRソーラーパーク およびいくつかの サウジアラビアのプロジェクト、常にこの設計アプローチに従っており、機器は確実に動作しています。

05. 中東における本当の課題は何ですか?

中東の再生可能エネルギープロジェクトの最大の課題は、単に高温であるということではなく、機器が複雑な環境条件下での長期運転に耐えられるかどうかである。 などの国々では、 サウジアラビア や アラブ首長国連邦, 太陽光発電所 や 風力発電所は通常、機器が にさらされるオープンエリアに建設され 高温の, 砂や塵、沿岸地域では一年を通じて 塩水噴霧に さらされます。

の本当の課題は、電圧レベルそのものではなく、 33kV 変圧器 での長期信頼性です。 極端な環境条件下.

、 温度 従来の設計の変圧器は通常の動作条件下では良好に動作する可能性がありますが、中東では 上昇あらゆる側面を再評価する必要があります を制御する方法、 冷却方法、必要な 適用する 保護レベル 、 絶縁システムのアップグレードが必要かどうかなど、 。各要素には詳細な工学計算が必要です。

周囲温度が上昇すると、当然放熱効率は低下します。長期にわたる高負荷運転では内部温度が上昇し、 絶縁材の劣化速度が 著しく加速します。したがって、 変圧器設計には十分な の 中東プロジェクト を含める必要があり 熱マージン、これは基本的な要件です。

としては 冷却方式、中小型変圧器では ONAN自然油循環方式が一般的ですが、大手大型 油入変圧器では放熱性能を高めるために で使用される 再生可能エネルギープロジェクト が採用されることが多いです ONAF強制空冷方式 。

保護設計 も見逃せません。 砂やほこりは ラジエーターをブロックする可能性があり、 塩水噴霧は 金属部品を腐食させる可能性があります。屋外設置の 33kV 変圧器の場合、標準の製品構成をそのまま適用するのではなく、筐体の保護、防食処理、およびシーリング設計を特別に強化する必要があります。

当社自身のプロジェクト経験に基づくと、 変圧器が 20 年以上確実に動作できるかどうかは、設計段階で現地の環境条件が十分に考慮されているかどうかに大きく依存します。たとえ高品質の材料を使用していても、実際の環境を考慮して設計されていなければ、やはり性能は損なわれてしまいます。

06. 設計も製造も大切

再生可能エネルギープロジェクトは 、機器の信頼性に対する厳しい要件があることでよく知られています。であれ 太陽光発電であれ 、 風力発電、 変圧器は 電力の変換および集電システムにおいて重要な役割を果たします。変圧器が故障すると、メンテナンスコストが増加するだけでなく、発電所全体のエネルギー生産収益にも影響が及ぶ可能性があります。

したがって、製造プロセスと 工場でのテスト は非常に重要です。これら 2 つの側面をしっかりと制御できなければ、たとえ最高の設計であっても、単なる机上の概念にとどまってしまいます。

信頼性の高い 33kV 電源変圧器 には、コアの加工、巻線の製造、絶縁処理、組み立て、検査を含む製造プロセス全体にわたって厳密な管理が必要です。

実際の生産では、巻線のクランプ力、コアの組み立て精度、絶縁処理技術などが、機器の長期的な動作安定性に直接影響します。すべてのステップが重要です。

中核 となる製造プロセスは、 に直接影響します。 無負荷損失 と動作効率の設計と製造の品質によって、 巻線 機械的強度と 短絡耐性が決まります。の品質は 絶縁処理 の寿命に直接影響します 変圧器.

納品前に、次のようなの完全なテスト 変圧器 が不可欠です。

• 巻線抵抗試験

• 巻数比テスト

• 絶縁抵抗試験

• 無負荷損失試験

• 負荷損失試験

• 電源周波数耐電圧試験

• 誘導電圧試験

大規模な 再生可能エネルギー プロジェクトの場合、 に従って、通常、 EPC 請負業者および所有者の要件 を含む追加の試験が必要です。 温度上昇試験、, 部分放電試験、および場合によっては第三者検査

私の考えでは、 テストとは 質の高いレポートを提供することだけが目的ではありません。さらに重要なのは、現場での設置後に潜在的な問題を発見するのではなく、工場段階で潜在的な問題を特定するのに役立ちます。

再生可能エネルギープロジェクトは 通常、建設スケジュールが厳しく、敷地条件が複雑です。機器が到着したら、設置、試運転、系統接続をできるだけ早く完了する必要があります。工場で機器がより完全に検証されるほど、オンサイトでの試運転時のリスクが低くなります。

これは、ますます多くの国際的な EPC 会社が を選択する際に価格だけを重視しない理由でもあります 変圧器サプライヤー。彼らは、多くの注意を払っています。 製造能力の, 品質管理システム、およびサプライヤーが同様のプロジェクトの経験があるかどうかにより

07. Zisheng Electric は何を提供できますか?

再生可能エネルギー業界における長年の発展を経て、顧客の期待は単に「購入」を超えて久しいです 変圧器の。太陽光 発電所には、 を含む完全なソリューションが必要な場合があります 33kV 昇圧変圧器、, 太陽光発電変圧器スキッド、 中圧配電機器 。 風力発電 および エネルギー貯蔵プロジェクトでは、 を考慮する必要があります。 集電システムの, グリッド接続要件と長期的な運用信頼性ソリューション全体が連携して機能する必要があります。

さまざまな再生可能エネルギープロジェクトの要件を満たすために、 Zisheng Electric は以下の サービスを提供しています。 油入変圧器, 変電所の変圧器, パッドマウント変圧器, 柱上変圧器、乾式変圧器、および その他の配電設備. 機器。同社は 22 件の実用新案特許と 3 件のソフトウェア著作権を所有し、 取得し ISO9001 品質管理システム認証を、関連する IEC 規格に準拠しています。.

については、 中東の再生可能エネルギー市場への対処方法 高温の, 砂や塵、 塩水噴霧条件、製品設計の最適化方法、 IEC 60076 要件に準拠した機器の製造およびテスト方法など、実際のプロジェクト要件と運用環境に重点を置いています。これらは、当社が成熟したエンジニアリング手法を開発してきた分野です。

機器選択の推奨事項、技術パラメータ、または入札書類のサポートが必要な特定のがある場合は 中東プロジェクト 、プロジェクトの詳細 (場所、容量、電圧レベル、設置環境、特別な要件) を提供するだけです。当社の技術チームは 24 時間以内に最初の応答を提供します。

変圧 器 は独立した機器ではありません。これは発電所全体の安全な運転にとって重要な部分です。信頼性の高い設計、厳密な製造プロセス、包括的なテストの組み合わせによりの性能と耐用年数が決まります。 変圧器 、今後数十年間の

Zisheng Electric は、より多くの と協力し、信頼性の高い 中東の太陽, 風力エネルギーおよび産業用電力プロジェクト 33kV 変圧器ソリューションを顧客に提供することを楽しみにしています。.