サウジアラビアの産業プロジェクト向け変圧器ソリューション (50°C 高温環境)

サウジアラビア東部、ペルシャ湾の西海岸に位置するジュバイルは、ジュバイル工業都市を中心に、石油化学および重工業の世界的な主要拠点として発展しました。この地域は、継続的な高温、高湿度、激しい塩水噴霧、粉塵の多い状況にさらされています。夏の周囲温度はしばしば 50°C を超えます。さらに、沿岸の大気の塩分により、屋外電源装置の耐食性と長期動作信頼性が厳しく求められます。

このような操業状況のもと、サウジアラムコ発電所プロジェクトの建設は順調に進んでいます。このプロジェクトは、中東の極端な気候条件に対処するもので、SCBシリーズのエポキシ樹脂キャスト乾式変圧器、小型変電所、および関連する中低圧配電設備を使用して、完全なプラント電源システムを構築しました。

主変電所には、定格 2500 kVA、2000 kVA、1000 kVA の 3 台の SCB 乾式変圧器が設置されており、電力変換を担当し、製造エリアへの安定した電力供給を確保します。工場の配電ゾーンには複数の乾式変圧器とパッケージ変電所が設置されています。これらのパッケージ変電所には、高圧開閉装置、変圧器、低圧配電盤が統合されており、中圧電力の取込み、変圧、低圧側の機械や照明への電力供給が容易になります。

このプロジェクトの計22台の変圧器ユニットを活用し では、乾式変圧器12台とボックス型変電所（プレハブ変電所）10台、エンジン組立工場、船舶用ポンプ生産工場、付帯建屋、プラントユーティリティ設備に電力を供給し、安定した継続的な運転電力供給を確保しています。

本稿では、本プロジェクトを事例として、 海外エンジニアリングプロジェクトにおける電力設備選定の参考となるよう、中東の産業プロジェクトにおける乾式変圧器と箱形変電所の高温環境への適応、防食設計、 製品選定、システム構成、現地設置などの実用化事例を分析します。

I. プロジェクトの背景: サウジアラビアの工業製造業のアップグレードを支援する重要なプロジェクト

サウジアラムコ発電所プロジェクトは、サウジアラビア東部州ジュバイル内のラス・アル・ハイル工業都市に位置しています。キング・サルマン海事産業・サービス国際複合施設プロジェクトの支援施設として機能しており、当社も参加している海事施設プロジェクトと同じ工業団地を共有しています。

当社は、サウジアラムコとこのプロジェクトの EPC 契約を締結しました。これは、サウジアラビアの「ビジョン 2030」の下で産業の現地化を進めるための重要な支援プロジェクトです。

プロジェクトの主な建設コンポーネントは次のとおりです。

·エンジン組立作業場。

·マリンポンプ組立作業場。

·補助的な生産建物。

·電力およびユーティリティ設備。

プロジェクトが完了すると、産業用船舶推進システムと船舶用ポンプ機器の製造が開始され、それによってサウジアラビアの海事産業のサプライチェーンの能力が強化されます。

大規模な製造工場にとって、安定した信頼性の高い電力供給は、継続的な生産を確保するための重要な基盤です。電力システムの重要なコンポーネントである変圧器の動作信頼性は、工場全体の生産効率と安全性に直接影響します。

その結果、高温、 塩水噴霧、砂埃の多い環境に耐えられる変圧器を選択することが、プロジェクトの電気システム設計の重要な側面となりました。

II.環境上の課題: 極度の高温 (50°C) および沿岸塩水噴霧試験装置の信頼性

中東の産業プロジェクトの特徴は、典型的な地域をはるかに上回る厳しい運営環境です。

IEC 60076 シリーズの規格では、従来の変圧器設計では通常、周囲温度 40°C を基準点として使用します。ただし、サウジアラビアの一部の地域では夏の気温が 50°C を超えることがあります。

したがって、標準仕様に従って製造された変圧器は、長期にわたる安定した動作に対する地域の要件を直接満たすことはできません。

1. 周囲温度が高いと、機器の放熱能力が低下します。

変圧器の動作中、巻線とコアは熱に変換される損失を発生します。この損失は、冷却システムを介して速やかに放散する必要があります。

周囲温度が上昇した場合：

・放熱のための温度差が減少する。

・冷却効率が低下する。

· 内部温度の上昇が増加します。

· 高温での長時間の動作は、断熱材の劣化を促進し、機器の耐用年数に影響を与えます。

したがって、 中東のプロジェクトでは通常、次のような高温環境に対処するための特殊な設計が必要になります。

· 放熱表面積の増加。

· 冷却構造の最適化。

· 断熱材の熱定格を向上させる。

· 周囲温度に基づいて容量を検証します。

2. 高塩分環境では腐食リスクが増加します

このプロジェクトは、空気中に高濃度の塩分が含まれるペルシャ湾近くに位置しています。

ISO 12944 の腐食保護分類によれば 、沿岸の工業環境は通常、C5-M 高腐食性カテゴリーに分類されます。

このような環境では、標準機器の表面は次のような影響を受ける傾向があります。

· 金属構造物の腐食。

· 保護コーティングの劣化。

· エンクロージャの密閉性能が低下します。

したがって、屋外変圧器および密閉型機器には、次のようなより高度な防食対策が必要です。

· C5-M グレードの防食コーティング。

· 強化された表面処理プロセス。

· エンクロージャ保護機能の向上。

3. 粉塵の多い環境では、より高度な保護が必要です

サウジアラビアの特定の地域では、一年中粉塵が多い状態にあります。大量の微粒子は機器に容易に侵入し、絶縁コンポーネントや電気接続に影響を与える可能性があります。

したがって、 プロジェクトの機器には次の機能が必要です。

· 堅牢なシール構造。

· 高度な保護。

・安定した環境適応性。

これは、海外の産業プロジェクトと標準的な国内プロジェクトとの間の機器選択における重要な違いを表しています。

Ⅲ．機器構成：乾式変圧器と箱型変電所の併用

さまざまな地域の運用要件を満たすために、このプロジェクトでは屋内乾式変圧器と屋外ボックス型変圧器を備えた複合電源方式を採用しています。

この構成は、生産エリアの安全要件と施設全体の分散電源の必要性のバランスをとり、中東の大規模産業プロジェクトの一般的なアプリケーション モデルを表します。

1. 屋内構成: 乾式変圧器により生産工場への電力供給が確保されます。

プロジェクトの主要変電所には 3 つの乾式変圧器が装備されています。

3つの機器の総重量は17.18トンに達します。

生産工場では、電源の安全性と連続稼働に高い基準が要求されるエンジンや船舶用ポンプなどの産業機器の製造が行われるため、主電源として乾式変圧器が選択されています。

乾式変圧器の主な利点は次のとおりです。

絶縁油なしで動作

乾式変圧器は強固な絶縁構造を採用しており、変圧器油は不要です。これにより油漏れのリスクがなくなり、産業施設内への設置に適しています。

メンテナンス要件の軽減

乾式変圧器は油入機器に比べ、油の品質検査や油の補充などのメンテナンス作業が不要となり、長期にわたる運転保守コストの削減に貢献します。

優れた防火性能

乾式変圧器は、高い人員密度と集中した設備を特徴とする生産エリアの安全性の適合性を強化します。

3 つの主変圧器ユニットがプロジェクトのコア電源ノードとして機能し、製造エリアへの安定した電力供給を確保します。

2. 屋外構成：工場の電力供給ネットワークを確立するボックス型変圧器

事業構成計画によれば、 乾式変圧器12台とボックス型変電所（変電ユニット完成品）10台の計22台の変圧器を施設内に配置し、主変電所、生産工場、付帯設備をカバーする総合的な電力供給ネットワークを形成します。

このうち 12 台の乾式変圧器、特に三相エポキシキャスト樹脂ユニットは、主に屋内生産エリアおよび重要な負荷に電力を供給するために使用され、その容量は次のとおりです。

・2500kVA乾式変圧器

型式：SCB18-2500/10

定格容量：2500kVA

高圧側：10kV

低圧側：0.4kV

絶縁クラス: F

冷却方式：AN/AF（自然空冷/強制空冷）

・2000kVA乾式変圧器

モデル: SCB18-2000/10

定格容量：2000kVA

高圧側：10kV

低圧側：0.4kV

産業用負荷の連続運転に最適

・1000kVA乾式変圧器

型式：SCB18-1000/10

定格容量：1000kVA

高圧側：10kV

低圧側：0.4kV

主に付属建物や動力負荷に電力を供給します。

残りの乾式変圧器は、建物のさまざまな負荷要件に応じて構成されており、 主に 630 kVA から 2,000 kVA の範囲の容量を備えており、生産設備、照明システム、制御システム、付帯設備への安定した電力供給を確保します。

10 台のボックス型変圧器は主に工場敷地の屋外エリアに設置され、生産作業場の周囲と分散負荷に電力を供給します。この装置は、次の一般的な構成を持つ、事前に組み立てられたパッケージ変電所構造を利用しています。

モデル: ZGS11/ZGS13 シリーズボックス型変電所

· 容量範囲:

1000kVA

1250kVA

1600kVA

・高圧側：

11 kV (サウジの産業用電力網と互換性あり)

・低圧側：

0.415kV

· 保護クラス:

IP54以上

・冷却方法：

ONAN（油入自然冷却）

プレハブ変電所は、高圧開閉装置、油入変圧器、低圧配電システムを一体化したもので、設置が早く、砂塵に強く、塩水噴霧腐食に強く、設置面積がコンパクトなどの特徴を備えており、サウジアラビアの臨海工業団地の長期運用環境に適しています。

これらのユニットは、次のものに安定した電力供給を提供する責任があります。

· 44 枚の中圧開閉装置パネル。

· 69 枚の低圧開閉装置パネル。

· 建物の照明システム。

· 電力設備。

· 制御システム。

ボックス型変圧器 (プレハブ変電所) は、高圧開閉装置、変圧器、低圧配電機器を 1 つの筐体内に統合しています。

従来の変電所建設方法と比較して、ボックス型変圧器には次のような特長があります。

・工場での組立てが可能で、現場での設置効率が高い

機器は工場で組み立てられ、テストされるため、現場での迅速な設置と建設スケジュールの短縮が可能になります。

・厳しい環境に適した密閉構造

エンクロージャ設計により、内部コンポーネントに対する環境要因 (粉塵や塩水噴霧など) の影響が最小限に抑えられます。

・工場設備向けのフレキシブルな電源供給

設置面積が小さく、工場のレイアウトに合わせた分散設置が可能です。

最終的に、このプロジェクトは 22 台の変圧器を利用して包括的な電力供給ネットワークを確立し、主要な変電所から生産工場や補助施設まで電力供給範囲を拡大します。

IV.精密な設置: 22 台の変圧器がプロジェクト現場に届けられる

2026 年 7 月 10 日、プロジェクトの主要変電所用の 3 台の乾式変圧器が正常に所定の位置に吊り上げられました。

変圧器の設置プロセスには、輸送、基礎の受け入れ、機器の吊り上げ、位置調整、安全保護などの複数の段階が含まれており、建設の精度と現場の管理に高い要求が課されます。

インストール前の準備段階

機器が現場に到着する前に、次の作業を完了する必要があります。

· 輸送ルートの計画。

· 設置基礎の検査。

· 標高と中心線の検証。

・耐荷重の確認。

機器の設置条件が設計要件を満たしていることを確認してください。

吊り上げおよび設置段階

変圧器の設置プロセスには、輸送、基礎検査、機器の吊り上げ、位置決め、安全保護などの複数の段階が含まれており、建設精度と現場管理に高い要求が課せられます。

プロジェクトの品質管理

建設計画の承認、現地での技術説明から吊り上げ工程の監督に至るまで、プロジェクト全体は海外プロジェクト管理の国際基準に従って実施されました。

変圧器の設置が成功したことは、プロジェクトの電気工事段階が重要な段階に入ったことを示し、その後の機器の試運転と運用の基礎を築きます。

V. 事例から得た教訓: 中東市場では電力機器に対するより高い要件が設定されている

サウジアラムコの発電所プロジェクトは単なる工業生産事業ではありません。これは、中東市場に参入する中国の電力機器企業にとっての実践的なケーススタディとしても役立ちます。

1. 極限環境は機器の機能の重要なテストとして機能します

50℃の高温、塩水噴霧、粉塵の多い環境などの条件は、変圧器の設計に厳しい要求を課します。

中東市場に参入するには、機器は基本的な性能基準を満たすだけでなく、次のような分野で的を絞った最適化を受ける必要があります。

· 放熱設計。

· 防食処理。

· 断熱システム。

・保護構造設計。

2. 国際プロジェクトは機器の信頼性と製造能力を重視します

海外の大規模産業プロジェクトでは通常、厳格なサプライヤー審査システムが採用されています。

メーカーは標準仕様を満たす製品を提供するだけでなく、以下のことを実証する必要があります。

・安定した生産能力。

· 堅牢な品質管理システム。

・海外プロジェクトの経験が豊富。

3. 「乾式変圧器 + ボックス型変電所」の組み合わせは産業プロジェクトで一般的な構成です

このプロジェクトで説明されているように、

屋内の生産現場では安全性が優先されるため、乾式変圧器がより適切な選択肢となります。

屋外のプラントエリアでは環境への適応性と迅速な導入が優先され、ボックス型変電所に明確な利点がもたらされます。

動作環境に基づいて適切な機器タイプを選択することは、海外の産業プロジェクトの電気設計における重要な原則です。

概要: 中東の産業プロジェクトの電源要件 — 22 の変圧器からの洞察

サウジアラムコの発電所プロジェクトのために設置された22台の変圧器は、産業運営に電力を供給するだけでなく、中国の電力設備が複雑な海外環境に適応できることを実証している。

50℃の高温環境に対応した機器設計や塩水噴霧条件の沿岸地域の防食保護から、大規模機器の正確な現地設置に至るまで、あらゆる側面から、海外の電力プロジェクトにおける競争の核心は、単に製品の価格設定ではなく、機器の信頼性、エンジニアリングの専門知識、現地の動作環境の理解にあることがわかります。

中東市場への参入を計画している電力機器企業にとって、現地の規格とアプリケーション要件を深く理解することが、長期的な成長を達成するための鍵となります。