Трансформаторное решение для промышленных проектов в Саудовской Аравии (высокотемпературная среда 50°C)

Джубайль, расположенный на западном побережье Персидского залива на востоке Саудовской Аравии, превратился в крупный глобальный центр нефтехимической и тяжелой промышленности, основанный на промышленном городе Джубайль. В этом регионе постоянно наблюдаются высокие температуры, высокая влажность, интенсивные солевые брызги и пыльная погода; Летние температуры окружающей среды часто превышают 50°C. Кроме того, соленость прибрежного воздуха предъявляет строгие требования к коррозионной стойкости и долгосрочной эксплуатационной надежности наружного энергетического оборудования.

В таких условиях эксплуатации проект строительства электростанции Saudi Aramco продвигается гладко. Проект учитывает экстремальные климатические условия Ближнего Востока. Полная система электроснабжения станции была построена с использованием сухих трансформаторов из эпоксидной смолы серии SCB, компактных подстанций и соответствующего оборудования для распределения электроэнергии среднего и низкого напряжения.

Главная подстанция оснащена тремя сухими трансформаторами СКБ мощностью 2500 кВА, 2000 кВА и 1000 кВА, которые отвечают за преобразование электроэнергии и обеспечение стабильного электроснабжения производственных помещений. В электрораспределительных зонах завода имеются многочисленные сухие трансформаторы и комплектные подстанции ; Эти комплектные подстанции объединяют высоковольтные распределительные устройства, трансформаторы и распределительные шкафы низкого напряжения, чтобы облегчить прием электроэнергии среднего напряжения, преобразование напряжения и подачу энергии для машин и освещения на стороне низкого напряжения.

Всего в проекте задействовано 22 трансформаторных агрегата, в том числе 12 сухих трансформаторов и 10 подстанций коробчатого типа (сборных подстанций) , которые обслуживают цех сборки двигателей, цех по производству судовых насосов, вспомогательные здания и инженерные сооружения завода, обеспечивая тем самым надежное и непрерывное энергоснабжение предприятий.

На примере этого проекта в статье анализируется практическое применение сухих трансформаторов и подстанций коробчатого типа в промышленных проектах Ближнего Востока, охватывая такие аспекты, как адаптация к высокотемпературным средам, антикоррозионное проектирование, выбор продукции, конфигурация системы и установка на месте, чтобы предоставить рекомендации по выбору силового оборудования в зарубежных инженерных проектах.

I. Предыстория проекта: Ключевой проект в поддержку модернизации промышленного производства Саудовской Аравии

Проект Saudi Aramco Power Workshop расположен в промышленном городе Рас-эль-Хайр в Джубайле, в восточной провинции Саудовской Аравии. Он служит вспомогательным объектом для проекта Международного комплекса морской промышленности и услуг имени короля Салмана и находится в том же промышленном парке, что и проект морского объекта, в котором также участвует наша компания.

Наша компания подписала контракт EPC по этому проекту с Saudi Aramco; это ключевой проект поддержки продвижения промышленной локализации в рамках «Видения 2030» Саудовской Аравии.

К основным строительным компонентам проекта относятся:

·Цех сборки двигателей;

·Цех сборки морских насосов;

·Вспомогательные производственные здания;

·Энергетические и коммунальные объекты.

По завершении проекта будет осуществляться производство промышленных морских силовых установок и судового насосного оборудования, тем самым расширяя возможности цепочки поставок морской отрасли Саудовской Аравии.

Для крупных производственных предприятий стабильное и надежное электроснабжение является важнейшей основой обеспечения непрерывного производства. Эксплуатационная надежность трансформаторов, являющихся ключевыми компонентами энергосистемы, напрямую влияет на общую эффективность и безопасность производства станции.

Следовательно, выбор трансформаторов, способных выдерживать высокие температуры, солевой туман, а также песчаную и пыльную среду, стал критическим аспектом проектирования электрической системы для проекта.

II. Экологические проблемы: экстремальная жара (50°C) и надежность испытательного оборудования для прибрежных солевых туманов

Определяющей характеристикой промышленных проектов на Ближнем Востоке является требовательная операционная среда, которая намного превышает условия типичных регионов.

В соответствии с серией стандартов IEC 60076 в традиционных конструкциях трансформаторов в качестве контрольной точки обычно используется температура окружающей среды 40°C; однако летние температуры в некоторых частях Саудовской Аравии могут превышать 50°C.

Следовательно, трансформаторы, изготовленные по стандартным спецификациям, не могут напрямую соответствовать местным требованиям для долгосрочной и стабильной работы.

1. Высокие температуры окружающей среды снижают теплоотдачу оборудования.

При работе трансформатора в обмотках и сердечнике возникают потери, которые преобразуются в тепло, которое необходимо оперативно отводить через систему охлаждения.

При повышении температуры окружающей среды:

· уменьшается разница температур для отвода тепла;

· падает эффективность охлаждения;

· увеличивается повышение внутренней температуры;

· длительная работа при высоких температурах ускоряет старение изоляционных материалов и влияет на срок службы оборудования.

Поэтому проекты на Ближнем Востоке обычно требуют специализированных проектов для работы в высокотемпературных средах, в том числе:

· Увеличение площади поверхности рассеивания тепла;

· Оптимизация охлаждающих конструкций;

· Повышение теплостойкости изоляционных материалов;

· Проверка мощности на основе температуры окружающей среды.

2. Среда с высоким содержанием соли увеличивает риск коррозии.

Проект расположен недалеко от Персидского залива, где воздух содержит высокие концентрации соли.

Согласно классификации защиты от коррозии ISO 12944, прибрежные промышленные условия обычно подпадают под категорию высокой коррозионной активности C5-M.

В таких условиях поверхности стандартного оборудования склонны к:

· коррозия металлических конструкций;

· деградация защитных покрытий;

· снижение герметичности корпуса.

Следовательно, наружные трансформаторы и закрытое оборудование требуют более строгих антикоррозионных мер, таких как:

· Антикоррозионные покрытия марки С5-М;

· усовершенствованные процессы обработки поверхности;

· улучшенные возможности защиты корпуса.

3. Пыльная среда требует более высокой степени защиты.

В некоторых регионах Саудовской Аравии пыльная погода круглый год; большое количество мелких частиц может легко проникнуть в оборудование, потенциально повреждая компоненты изоляции и электрические соединения.

Следовательно, проектное оборудование должно иметь:

· прочные уплотнительные конструкции;

· высокие степени защиты;

· стабильная экологическая адаптивность.

В этом заключается ключевое различие при выборе оборудования между зарубежными промышленными проектами и стандартными отечественными проектами.

III. Состав оборудования: совместное применение сухих трансформаторов и коробчатых подстанций

Для удовлетворения эксплуатационных требований различных территорий в проекте реализована комбинированная схема электроснабжения с использованием внутренних сухих трансформаторов и наружных коробчатых трансформаторов.

Эта конфигурация уравновешивает требования безопасности на производственных участках с необходимостью распределенного электропитания по всему объекту, представляя собой обычную модель применения для крупномасштабных промышленных проектов на Ближнем Востоке.

1. Внутренняя конфигурация: Трансформатор сухого типа обеспечивает электроснабжение производственного цеха.

Главная подстанция проекта оборудована тремя сухими трансформаторами:

Общий вес трех единиц техники достигает 17,18 тонны.

Поскольку производственный цех занимается изготовлением промышленного оборудования, такого как двигатели и судовые насосы, требующего высоких стандартов безопасности электроснабжения и непрерывной работы, в качестве основных блоков питания были выбраны трансформаторы сухого типа.

К основным преимуществам сухих трансформаторов относятся:

Эксплуатация без изоляционного масла

Трансформаторы сухого типа имеют прочную изоляционную структуру и не требуют трансформаторного масла; это исключает риск утечки масла, что делает их более подходящими для установки на промышленных объектах.

Сниженные требования к техническому обслуживанию

По сравнению с масляным оборудованием, трансформаторы сухого типа устраняют такие задачи технического обслуживания, как проверка качества масла и доливка масла, тем самым помогая снизить затраты на долгосрочную эксплуатацию и техническое обслуживание.

Превосходные показатели пожарной безопасности

Трансформаторы сухого типа обеспечивают повышенную безопасность и подходят для производственных помещений с высокой плотностью персонала и концентрированным оборудованием.

Три главных трансформаторных блока служат основными узлами электроснабжения проекта, обеспечивая стабильное электроснабжение производственных помещений.

2. Наружная установка: коробчатые трансформаторы, образующие сеть электроснабжения завода.

Согласно плану конфигурации проекта, на объекте развернуто 22 трансформатора, в том числе 12 сухих трансформаторов и 10 коробчатых подстанций (предварительно собранные трансформаторные агрегаты) , которые образуют комплексную сеть электроснабжения, охватывающую главную подстанцию, производственные цеха и вспомогательные объекты.

Среди них 12 трансформаторов сухого типа, а именно трехфазные агрегаты с литьем из эпоксидной смолы, в основном используются для электроснабжения внутренних производственных помещений и критических нагрузок, их мощность варьируется следующим образом:

·Сухой трансформатор 2500 кВА

Модель: SCB18-2500/10

Номинальная мощность: 2500 кВА

Сторона высокого напряжения: 10 кВ

Сторона низкого напряжения: 0,4 кВ

Класс изоляции: F

Метод охлаждения: AN/AF (естественное воздушное охлаждение/принудительное воздушное охлаждение)

·Трансформатор сухого типа 2000 кВА

Модель: SCB18-2000/10

Номинальная мощность: 2000 кВА

Сторона высокого напряжения: 10 кВ

Сторона низкого напряжения: 0,4 кВ

Подходит для непрерывной работы при промышленных нагрузках.

·Трансформатор сухого типа 1000 кВА

Модель: SCB18-1000/10

Номинальная мощность: 1000 кВА

Сторона высокого напряжения: 10 кВ

Сторона низкого напряжения: 0,4 кВ

В первую очередь обеспечивает питание вспомогательных зданий и движущих силовых нагрузок.

Остальные сухие трансформаторы настроены в соответствии с различными требованиями к нагрузке зданий, их мощность в основном варьируется от 630 кВА до 2000 кВА , обеспечивая стабильное электроснабжение производственного оборудования, систем освещения, систем управления и вспомогательных объектов.

Десять коробчатых трансформаторов преимущественно установлены на открытых площадках заводской площадки для электроснабжения периметра производственных цехов и распределенных нагрузок. В оборудовании используется предварительно собранная конструкция комплектной подстанции со следующей типичной конфигурацией:

Модель: Подстанция коробчатого типа серии ZGS11/ZGS13

· Диапазон мощности:

1000 кВА

1250 кВА

1600 кВА

· Сторона высокого напряжения:

11 кВ (совместимо с промышленными электросетями Саудовской Аравии)

· Сторона низкого напряжения:

0,415 кВ

· Класс защиты:

IP54 или выше

· Метод охлаждения:

ОНАН (естественное масляное охлаждение)

Сборные подстанции объединяют высоковольтные распределительные устройства, масляные трансформаторы и низковольтные системы распределения электроэнергии в один блок, обладающие быстрой установкой, устойчивостью к песку и пыли, устойчивостью к коррозии солевого тумана и компактностью и другими характеристиками, что делает их пригодными для долгосрочной эксплуатации в прибрежных промышленных парках Саудовской Аравии.

Эти устройства отвечают за обеспечение стабильного электропитания для:

· 44 щита распределительных устройств среднего напряжения;

· 69 панелей НКУ;

· системы освещения зданий;

· энергетическое оборудование;

· системы управления.

Трансформаторы коробчатого типа (сборные подстанции) объединяют в одном корпусе высоковольтные распределительные устройства, трансформаторы и низковольтное электрораспределительное оборудование.

По сравнению с традиционными методами строительства подстанций трансформаторы коробчатого типа обладают следующими особенностями:

·Заводская сборка и высокая эффективность установки на месте.

Оборудование собирается и тестируется на заводе, что позволяет быстро установить его на месте и сократить сроки строительства.

·Герметичная конструкция, подходящая для сложных условий эксплуатации

Конструкция корпуса сводит к минимуму воздействие факторов окружающей среды, таких как пыль и солевой туман, на внутренние компоненты.

·Гибкое электроснабжение объектов завода

Оборудование занимает небольшую площадь, что позволяет осуществлять распределенную установку с учетом планировки завода.

В конечном итоге в проекте используются 22 трансформатора для создания комплексной сети электроснабжения, охватывающей электроснабжение от главной подстанции до производственных цехов и вспомогательных объектов.

IV. Точная установка: 22 трансформатора доставлены на площадку проекта

10 июля 2026 года три сухих трансформатора главной подстанции проекта были успешно подняты на место.

Процесс установки трансформатора включает в себя несколько этапов, включая транспортировку, приемку фундамента, подъем оборудования, корректировку позиционирования и защиту, что предъявляет высокие требования к точности строительства и управлению на месте.

Этап предустановочной подготовки

До прибытия оборудования на объект необходимо выполнить следующие действия:

· Планирование транспортных маршрутов;

· Обследование фундамента установки;

· Проверка высоты и осевых линий;

· Подтверждение несущей способности.

Обеспечить соответствие условий установки оборудования проектным требованиям.

Этап подъема и установки

Процесс установки трансформатора включает в себя несколько этапов, включая транспортировку, проверку фундамента, подъем оборудования, позиционирование и защитную защиту, что предъявляет высокие требования к точности строительства и управлению на месте.

Контроль качества проекта

Весь проект — от утверждения планов строительства и технических инструктажей на месте до надзора за процессом подъема — был выполнен в соответствии с международными стандартами управления проектами за рубежом.

Успешная установка трансформатора знаменует собой переход электромонтажного этапа проекта в критическую стадию, закладывающую основу для последующего ввода и эксплуатации оборудования.

V. Уроки из примера: Ближневосточный рынок предъявляет более высокие требования к энергетическому оборудованию

Проект электростанции Saudi Aramco – это не просто промышленное предприятие; он также служит практическим примером для китайских предприятий энергетического оборудования, выходящих на рынок Ближнего Востока.

1. Экстремальные условия служат критическим испытанием возможностей оборудования.

Такие условия, как высокие температуры 50°C, большое количество солевых туманов и пыльная среда, предъявляют строгие требования к конструкции трансформатора.

Для выхода на рынок Ближнего Востока оборудование должно не только соответствовать базовым стандартам производительности, но и пройти целенаправленную оптимизацию в таких областях, как:

· Конструкция теплоотвода;

· Антикоррозийная обработка;

· Системы изоляции;

· Защитная конструкция конструкции.

2. В международных проектах особое внимание уделяется надежности оборудования и производственным возможностям.

Крупномасштабные зарубежные промышленные проекты обычно используют строгие системы проверки поставщиков.

Производители должны не только предоставлять продукцию, соответствующую стандартным спецификациям, но и демонстрировать:

· Стабильная производственная мощность;

· Надежная система управления качеством;

· Большой опыт работы с зарубежными проектами.

3. Комбинация «сухой трансформатор + коробчатая подстанция» является распространенной конфигурацией для промышленных проектов.

Как показано в этом проекте:

Безопасность в закрытых производственных помещениях является приоритетом, поэтому трансформаторы сухого типа являются более подходящим выбором;

На открытых площадках электростанций приоритет отдается адаптации к окружающей среде и быстрому развертыванию, что дает подстанциям коробчатого типа явное преимущество.

Выбор подходящего типа оборудования в зависимости от условий эксплуатации является ключевым принципом электрического проектирования зарубежных промышленных проектов.

Резюме: Требования к электроснабжению для промышленных проектов на Ближнем Востоке — данные 22 трансформаторов

22 трансформатора, установленные для проекта электростанции Saudi Aramco, не только обеспечивают электроэнергией промышленные предприятия, но и демонстрируют способность китайского энергетического оборудования адаптироваться к сложным зарубежным условиям.

От проектирования оборудования для работы в условиях высоких температур до 50°C и антикоррозионной защиты для прибрежных районов с соляными туманами до точной установки крупногабаритного оборудования на месте — каждый аспект демонстрирует, что суть конкуренции в зарубежных энергетических проектах лежит не только в ценах на продукцию, но и в надежности оборудования, инженерном опыте и понимании местных условий эксплуатации.

Для предприятий энергетического оборудования, планирующих выйти на рынок Ближнего Востока, глубокое понимание местных стандартов и требований к применению является ключом к достижению долгосрочного роста.