사우디아라비아 산업 프로젝트를 위한 변압기 솔루션(50°C 고온 환경)

사우디아라비아 동부 페르시아만 서해안에 위치한 주베일은 주베일 산업도시를 중심으로 석유화학 및 중공업의 글로벌 허브로 발전했다. 이 지역은 지속적인 고온, 높은 습도, 강한 염수 분무 및 먼지가 많은 환경에 노출되어 있습니다. 여름 주변 온도는 종종 50°C를 초과합니다. 또한 해안 공기의 염도는 실외 전력 장비의 내식성과 장기적인 작동 신뢰성에 대한 엄격한 요구 사항을 제시합니다.

이러한 운영 조건 속에서 사우디 아람코 발전소 프로젝트 건설은 순조롭게 진행되고 있습니다. 이 프로젝트는 중동의 극한 기후 조건을 다루고 있습니다. SCB 시리즈 에폭시 수지 주조 건식 변압기, 소형 변전소 및 관련 중저압 배전 장비를 사용하여 완전한 플랜트 전원 공급 시스템을 구축했습니다.

주 변전소에는 2500kVA, 2000kVA, 1000kVA 등급의 SCB 건식 변압기 3개가 장착되어 전력 변환을 담당하고 제조 영역에 안정적인 전력 공급을 보장합니다. 발전소의 배전 구역에는 여러 개의 건식 변압기와 패키지 변전소가 있습니다 . 이러한 패키지 변전소는 고전압 개폐 장치, 변압기 및 저전압 배전 캐비닛을 통합하여 중전압 전력 흡입, 전압 변환, 저전압 측 기계 및 조명용 전원 공급을 용이하게 합니다.

이 프로젝트는 총 22개의 변압기 장치를 활용하여 12개의 건식 변압기와 10개의 박스형 변전소(조립식 변전소)로 구성된 엔진 조립 작업장, 해양 펌프 생산 작업장, 보조 건물 및 플랜트 유틸리티 시설에 서비스를 제공함으로써 운영을 위한 안정적이고 지속적인 전력 공급을 보장합니다.

본 논문은 본 프로젝트를 사례 연구로 활용하여 중동 산업 프로젝트에서 건식 변압기 및 박스형 변전소의 고온 환경 적응, 부식 방지 설계, 제품 선택, 시스템 구성 및 현장 설치 등의 측면을 다루며 실제 적용을 분석하여 해외 엔지니어링 프로젝트의 전력 장비 선택에 참고 자료를 제공합니다.

I. 프로젝트 배경: 사우디아라비아의 산업 제조 업그레이드를 지원하는 핵심 프로젝트

Saudi Aramco Power Workshop 프로젝트는 사우디아라비아 동부 지방의 Jubail 내 Ras Al-Khair 산업 도시에 위치하고 있습니다. 킹 살만 국제 해양산업 및 서비스 복합단지 프로젝트의 지원시설 역할을 하며, 당사가 참여하고 있는 해양시설 프로젝트와 동일한 산업단지를 공유하고 있습니다.

우리 회사는 Saudi Aramco와 이번 프로젝트에 대한 EPC 계약을 체결했습니다. 사우디아라비아의 '비전 2030'에 따른 산업 현지화 선진화를 위한 핵심 지원사업이다.

프로젝트의 주요 건설 구성요소는 다음과 같습니다.

·엔진 조립 워크숍;

·해양 펌프 조립 작업장;

·부속 생산 건물;

·전력 및 유틸리티 시설.

완료되면 이 프로젝트는 산업용 해양 추진 시스템과 해양 펌프 장비를 제조하여 사우디아라비아 해양 산업 공급망의 역량을 강화하게 됩니다.

대규모 제조 공장의 경우 안정적이고 신뢰할 수 있는 전원 공급은 지속적인 생산을 보장하는 데 중요한 기반입니다. 전력 시스템의 핵심 구성 요소인 변압기의 작동 신뢰성은 플랜트의 전반적인 생산 효율성과 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다.

결과적으로 고온, 염수 분무, 모래, 먼지가 많은 환경을 견딜 수 있는 변압기를 선택하는 것이 프로젝트 전기 시스템 설계의 중요한 측면이 되었습니다.

II. 환경적 과제: 극심한 열(50°C) 및 해안 염수 분무 테스트 장비 신뢰성

중동 산업 프로젝트의 특징은 일반 지역의 환경을 훨씬 뛰어넘는 까다로운 운영 환경입니다.

IEC 60076 표준 시리즈에 따라 기존 변압기 설계에서는 일반적으로 주변 온도 40°C를 기준점으로 사용합니다. 그러나 사우디아라비아 일부 지역의 여름 기온은 50°C를 초과할 수 있습니다.

결과적으로 표준 사양에 따라 제조된 변압기는 장기적이고 안정적인 작동에 대한 현지 요구 사항을 직접적으로 충족할 수 없습니다.

1. 주변 온도가 높으면 장비의 열 방출 용량이 감소합니다.

변압기 작동 중에 권선과 코어는 열로 변환되는 손실을 생성하며, 이는 냉각 시스템을 통해 즉시 소산되어야 합니다.

주변 온도가 상승할 때:

· 방열을 위한 온도차가 감소합니다.

· 냉각 효율이 떨어집니다.

· 내부 온도 상승이 증가합니다.

· 고온에서 장기간 작동하면 절연재의 노화가 가속화되고 장비의 수명에 영향을 미칩니다.

따라서 중동의 프로젝트에는 일반적으로 다음을 포함하여 고온 환경을 해결하기 위한 특수 설계가 필요합니다.

· 방열 표면적 증가;

· 냉각 구조 최적화;

· 단열재의 열 등급 업그레이드;

· 주위 온도에 따른 용량 검증.

2. 염도가 높은 환경은 부식 위험을 증가시킵니다.

이 프로젝트는 공기 중에 염분 농도가 높은 페르시아만 근처에 위치하고 있습니다.

ISO 12944 부식 방지 분류 에 따르면 해안 산업 환경은 일반적으로 C5-M 고부식성 범주에 속합니다.

이러한 환경에서 표준 장비의 표면은 다음과 같은 경향이 있습니다.

· 금속 구조물의 부식;

· 보호 코팅의 저하;

· 인클로저의 밀봉 성능이 저하됩니다.

결과적으로 실외 변압기 및 밀폐형 장비에는 다음과 같은 더 높은 수준의 부식 방지 조치가 필요합니다.

· C5-M 등급 부식 방지 코팅;

· 향상된 표면 처리 공정;

· 인클로저 보호 기능이 향상되었습니다.

3. 먼지가 많은 환경에서는 더 높은 수준의 보호가 필요합니다.

사우디아라비아의 특정 지역에서는 일년 내내 먼지가 많은 환경을 경험합니다. 다량의 미세 입자는 장비에 쉽게 침투하여 잠재적으로 절연 구성 요소와 전기 연결에 영향을 미칠 수 있습니다.

결과적으로 프로젝트 장비는 다음을 갖추고 있어야 합니다.

· 견고한 밀봉 구조;

· 높은 수준의 보호;

· 안정적인 환경 적응성.

이는 해외 산업 프로젝트와 표준 국내 프로젝트 간의 장비 선택에 있어 주요 차이점을 나타냅니다.

III. 장비구성 : 건식변압기와 박스형 변전소의 복합적용

다양한 지역의 운영 요구 사항을 충족하기 위해 이 프로젝트는 실내 건식 변압기와 실외 박스형 변압기를 특징으로 하는 결합 전원 공급 방식을 사용합니다.

이 구성은 생산 영역의 안전 요구 사항과 시설 전체에 분산된 전원 공급 장치의 필요성 사이의 균형을 유지하며 중동의 대규모 산업 프로젝트를 위한 공통 응용 모델을 나타냅니다.

1. 실내 구성: 건식 변압기는 생산 작업장에 전원 공급을 보장합니다.

프로젝트의 주 변전소에는 3개의 건식 변압기가 장착되어 있습니다.

세 장비의 총 중량은 17.18톤에 이릅니다.

생산 작업장에는 엔진, 선박용 펌프 등의 산업용 장비 제조가 포함되므로 전원 공급 장치의 안전성과 지속적인 작동에 대한 높은 기준이 요구되므로 건식 변압기가 기본 전원 공급 장치로 선택되었습니다.

건식 변압기의 주요 장점은 다음과 같습니다.

절연유 없이 작동

건식 변압기는 견고한 절연 구조를 사용하므로 변압기 오일이 필요하지 않습니다. 이는 오일 누출 위험을 제거하여 산업 시설 내 설치에 더 적합합니다.

유지 관리 요구 사항 감소

침지형 장비에 비해 건식 변압기는 오일 품질 테스트, 오일 보충 등의 유지 관리 작업이 필요 없으므로 장기적인 운영 및 유지 관리 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.

우수한 화재 안전 성능

건식 변압기는 높은 인력 밀도와 장비 집중이 특징인 생산 분야에 향상된 안전 적합성을 제공합니다.

3개의 주요 변압기 장치는 프로젝트의 핵심 전원 공급 노드 역할을 하여 제조 영역에 안정적인 전원 공급을 보장합니다.

2. 실외 구성: 공장의 전원 공급 네트워크를 구축하는 박스형 변압기

프로젝트 구성 계획에 따르면 건식 변압기 12개와 박스형 변전소 10개(사전 조립된 변압기 장치)로 구성된 총 22개의 변압기가 시설 전체에 배치되어 주 변전소, 생산 작업장 및 보조 시설을 포괄하는 포괄적인 전원 공급 네트워크를 형성합니다.

이 중 12개의 건식 변압기(특히 3상 에폭시 주조 수지 장치)는 주로 실내 생산 영역과 중요 부하에 전력을 공급하는 데 사용되며 용량 범위는 다음과 같습니다.

·2500kVA 건식변압기

모델: SCB18-2500/10

정격 용량: 2500kVA

고전압 측: 10kV

저전압측: 0.4kV

절연 등급: F

냉각방식 : AN/AF(자연공랭식/강제공랭식)

·2000kVA 건식변압기

모델: SCB18-2000/10

정격 용량: 2000kVA

고전압 측: 10kV

저전압측: 0.4kV

지속적인 산업 부하 작동에 적합

·1000kVA 건식변압기

모델: SCB18-1000/10

정격 용량: 1000kVA

고전압 측: 10kV

저전압측: 0.4kV

주로 보조 건물 및 동력 부하에 전력을 공급합니다.

나머지 건식 변압기는 건물의 다양한 부하 요구 사항에 따라 주로 630kVA ~ 2,000kVA의 용량으로 구성되어 생산 장비, 조명 시스템, 제어 시스템 및 보조 시설에 안정적인 전원 공급을 보장합니다.

10개의 박스형 변압기는 생산 작업장 주변과 분산 부하에 전력을 공급하기 위해 주로 공장 현장의 실외 공간에 설치됩니다. 장비는 다음과 같은 일반적인 구성으로 사전 조립된 패키지 변전소 구조를 활용합니다.

모델: ZGS11/ZGS13 시리즈 박스형 변전소

· 용량 범위:

1000kVA

1250kVA

1600kVA

· 고전압 측:

11kV(사우디 산업용 전력망과 호환 가능)

· 저전압측:

0.415kV

· 보호 등급:

IP54 이상

· 냉각 방법:

ONAN(기름침지 자연냉각)

조립식 변전소는 고전압 개폐 장치, 침수 변압기 및 저전압 배전 시스템을 하나의 장치에 통합하여 빠른 설치, 모래 및 먼지에 대한 저항성, 염수 분무 부식에 대한 저항성 및 작은 설치 공간 등의 특성을 갖추고 있어 사우디아라비아 해안 산업 단지의 장기적인 운영 환경에 적합합니다.

이 장치는 다음에 안정적인 전원 공급을 담당합니다.

· 44개의 중압 스위치기어 패널;

· 69개의 저전압 스위치기어 패널;

· 건물 조명 시스템;

· 전력 장비;

· 제어 시스템.

박스형 변압기(조립식 변전소)는 고전압 개폐 장치, 변압기 및 저전압 배전 장비를 단일 인클로저 내에 통합합니다.

전통적인 변전소 건설 방법과 비교하여 박스형 변압기는 다음과 같은 특징을 제공합니다.

·공장 사전 제작 및 높은 현장 설치 효율성

장비는 공장에서 조립 및 테스트되므로 현장 설치가 빠르고 공사 일정이 단축됩니다.

·가혹한 환경에 적합한 밀폐형 구조

인클로저 설계는 먼지나 염수 분무와 같은 환경 요인이 내부 구성 요소에 미치는 영향을 최소화합니다.

·플랜트 설비에 유연한 전원 공급

장비의 설치 공간이 작아 공장 레이아웃에 맞춰 분산 설치가 가능합니다.

궁극적으로 이 프로젝트는 22개의 변압기를 활용하여 포괄적인 전원 공급 네트워크를 구축하고 주 변전소에서 생산 작업장 및 보조 시설까지 전기 범위를 확장합니다.

IV. 정밀 설치: 프로젝트 현장에 변압기 22개 배송

2026년 7월 10일, 프로젝트 주 변전소용 건식 변압기 3개가 성공적으로 제자리에 들어 올려졌습니다.

변압기 설치 프로세스는 운송, 기초 수용, 장비 인양, 위치 조정 및 안전 보호를 포함한 여러 단계를 포함하며 건설 정밀도 및 현장 관리에 대한 요구가 높습니다.

설치 전 준비 단계

장비가 현장에 도착하기 전에 다음을 완료해야 합니다.

· 운송 경로 계획;

· 설치 기초 검사;

· 고도 및 중심선 확인;

· 내하력 확인.

장비 설치 조건이 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.

게양 및 설치 단계

변압기 설치 프로세스는 운송, 기초 검사, 장비 인양, 배치 및 안전 보호를 포함한 여러 단계를 포함하며 건설 정밀도 및 현장 관리에 대한 요구가 높습니다.

프로젝트 품질 관리

건설계획 승인, 현장 기술설명회, 인양과정 감독까지 전체 프로젝트가 해외사업관리 국제표준에 맞춰 진행됐다.

변압기의 성공적인 설치는 프로젝트의 전기 건설 단계가 중요한 단계에 진입했음을 의미하며 후속 장비 시운전 및 작동을 위한 기반을 마련합니다.

V. 사례의 교훈: 중동 시장은 전력 장비에 대한 더 높은 요구 사항을 설정합니다.

Saudi Aramco 발전소 프로젝트는 단순한 산업 제조 사업이 아닙니다. 또한 중동 시장에 진출하는 중국 전력 장비 기업을 위한 실제 사례 연구 역할도 합니다.

1. 극한 환경은 장비 성능에 대한 중요한 테스트 역할을 합니다.

50°C의 고온, 높은 염수 분무, 먼지가 많은 환경과 같은 조건에서는 변압기 설계에 엄격한 요구 사항이 적용됩니다.

중동 시장에 진출하려면 장비가 기본 성능 표준을 충족해야 할 뿐만 아니라 다음과 같은 영역에서 목표 최적화를 거쳐야 합니다.

· 방열 설계;

· 부식 방지 처리;

· 절연 시스템;

· 보호 구조 설계.

2. 국제 프로젝트에서는 장비 신뢰성과 제조 역량을 중요시합니다.

대규모 해외 산업 프로젝트는 일반적으로 엄격한 공급업체 심사 시스템을 사용합니다.

제조업체는 표준 사양을 충족하는 제품을 제공할 뿐만 아니라 다음 사항도 입증해야 합니다.

· 안정적인 생산 능력;

· 강력한 품질 관리 시스템;

· 해외 프로젝트에 대한 풍부한 경험.

3. '건식 변압기 + 박스형 변전소' 조합은 산업 프로젝트의 일반적인 구성입니다.

이 프로젝트에서 설명한 바와 같이:

실내 생산 지역은 안전을 최우선으로 생각하므로 건식 변압기가 더 적합한 선택입니다.

실외 플랜트 영역은 환경 적응성과 신속한 배치를 우선시하므로 박스형 변전소에 뚜렷한 이점을 제공합니다.

해외 산업 프로젝트의 전기 설계에서는 작동 환경에 맞는 적절한 장비 유형을 선택하는 것이 핵심 원칙입니다.

요약: 중동 산업 프로젝트의 전원 공급 장치 요구 사항 - 22개 변압기에서 얻은 통찰력

Saudi Aramco 발전소 프로젝트를 위해 설치된 22개의 변압기는 산업 운영에 전력을 공급할 뿐만 아니라 복잡한 해외 환경에 대한 중국 전력 장비의 적응성을 보여줍니다.

50°C 고온 환경을 위한 장비 설계, 염수 분무 조건의 해안 지역에 대한 부식 방지부터 대규모 장비의 정밀한 현장 설치까지, 모든 측면에서 해외 전력 프로젝트 경쟁의 핵심은 제품 가격뿐만 아니라 장비 신뢰성, 엔지니어링 전문성 및 현지 운영 환경에 대한 이해에 있음을 보여줍니다.

중동 시장 진출을 계획하는 전력 장비 기업의 경우 현지 표준 및 애플리케이션 요구 사항에 대한 깊은 이해가 장기적인 성장을 달성하는 데 중요합니다.