Jubail, nằm trên bờ biển phía tây của Vịnh Ba Tư ở phía đông Ả Rập Saudi, đã phát triển thành một trung tâm toàn cầu lớn cho các ngành công nghiệp hóa dầu và công nghiệp nặng, được neo đậu bởi Thành phố Công nghiệp Jubail. Khu vực này phải chịu nhiệt độ cao, độ ẩm cao, phun muối mạnh và điều kiện bụi bặm; nhiệt độ môi trường mùa hè thường xuyên vượt quá 50°C. Hơn nữa, độ mặn của không khí ven biển đặt ra những yêu cầu khắt khe về khả năng chống ăn mòn và độ tin cậy vận hành lâu dài của thiết bị điện ngoài trời.
Trong điều kiện vận hành như vậy, việc xây dựng Dự án Nhà máy điện Saudi Aramco đang tiến triển thuận lợi. Dự án giải quyết các điều kiện khí hậu khắc nghiệt ở Trung Đông. Một hệ thống cung cấp điện hoàn chỉnh cho nhà máy đã được xây dựng bằng cách sử dụng máy biến áp loại khô đúc nhựa epoxy dòng SCB, các trạm biến áp nhỏ gọn và thiết bị phân phối điện trung thế và hạ thế đi kèm.
Trạm biến áp chính được trang bị 3 máy biến áp loại khô SCB – công suất 2500 kVA, 2000 kVA và 1000 kVA – có nhiệm vụ chuyển đổi nguồn điện và đảm bảo cung cấp điện ổn định cho khu vực sản xuất. Khu vực phân phối điện của nhà máy có nhiều máy biến áp loại khô và trạm biến áp trọn gói ; Các trạm biến áp trọn gói này tích hợp thiết bị đóng cắt điện áp cao, máy biến áp và tủ phân phối điện áp thấp để hỗ trợ việc nạp điện trung áp, chuyển đổi điện áp và cung cấp điện cho máy móc và chiếu sáng ở phía điện áp thấp.
Dự án sử dụng tổng cộng 22 tổ máy biến áp—gồm 12 máy biến áp loại khô và 10 trạm biến áp kiểu hộp (trạm chế tạo sẵn) —để phục vụ xưởng lắp ráp động cơ, xưởng sản xuất máy bơm tàu biển, các công trình phụ trợ và các công trình tiện ích của nhà máy, từ đó đảm bảo cung cấp điện đáng tin cậy và liên tục cho hoạt động.
Sử dụng dự án này như một trường hợp nghiên cứu, bài viết này phân tích ứng dụng thực tế của máy biến áp loại khô và trạm biến áp kiểu hộp trong các dự án công nghiệp ở Trung Đông—bao gồm các khía cạnh như thích ứng với môi trường nhiệt độ cao, thiết kế chống ăn mòn, lựa chọn sản phẩm, cấu hình hệ thống và lắp đặt tại chỗ—để cung cấp tài liệu tham khảo cho việc lựa chọn thiết bị điện trong các dự án kỹ thuật ở nước ngoài.
Dự án Nhà máy điện Saudi Aramco nằm ở Thành phố công nghiệp Ras Al-Khair ở Jubail, thuộc tỉnh miền Đông của Ả Rập Saudi. Nó đóng vai trò là cơ sở hỗ trợ cho dự án Khu liên hợp công nghiệp và dịch vụ hàng hải quốc tế King Salman, nằm chung khu công nghiệp với dự án cơ sở hàng hải mà công ty chúng tôi cũng đang tham gia.
Công ty chúng tôi đã ký hợp đồng EPC cho dự án này với Saudi Aramco; đây là một dự án hỗ trợ quan trọng nhằm thúc đẩy nội địa hóa công nghiệp theo 'Tầm nhìn 2030.' của Ả Rập Xê Út.
·Xưởng lắp ráp động cơ;
·Xưởng lắp ráp máy bơm tàu biển;
·Nhà sản xuất phụ trợ;
·Các cơ sở điện và tiện ích.
Sau khi hoàn thành, dự án sẽ đảm nhận việc sản xuất hệ thống động cơ đẩy hàng hải công nghiệp và thiết bị bơm hàng hải, từ đó nâng cao năng lực của chuỗi cung ứng công nghiệp hàng hải của Ả Rập Saudi.
Đối với các nhà máy sản xuất quy mô lớn, nguồn điện ổn định và đáng tin cậy là nền tảng quan trọng để đảm bảo sản xuất liên tục. Là thành phần chính của hệ thống điện, độ tin cậy vận hành của máy biến áp ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và an toàn chung của nhà máy.
Do đó, việc lựa chọn máy biến áp có khả năng chịu được nhiệt độ cao, phun muối và môi trường nhiều cát, bụi đã trở thành một khía cạnh quan trọng trong thiết kế hệ thống điện cho dự án.
Đặc điểm nổi bật của các dự án công nghiệp ở Trung Đông là môi trường hoạt động đòi hỏi khắt khe, vượt xa môi trường điển hình.
Theo loạt tiêu chuẩn IEC 60076, các thiết kế máy biến áp thông thường thường sử dụng nhiệt độ môi trường xung quanh là 40°C làm điểm tham chiếu; tuy nhiên, nhiệt độ mùa hè ở các vùng của Ả Rập Saudi có thể vượt quá 50°C.
Do đó, máy biến áp được sản xuất theo thông số kỹ thuật tiêu chuẩn không thể trực tiếp đáp ứng được yêu cầu vận hành ổn định, lâu dài của địa phương.
Trong quá trình vận hành máy biến áp, cuộn dây và lõi tạo ra tổn thất chuyển thành nhiệt, nhiệt này phải được tiêu tán kịp thời qua hệ thống làm mát.
Khi nhiệt độ môi trường tăng:
· chênh lệch nhiệt độ để tản nhiệt giảm;
· Hiệu suất làm mát giảm;
· nhiệt độ bên trong tăng lên;
· Hoạt động kéo dài ở nhiệt độ cao làm tăng tốc độ lão hóa của vật liệu cách nhiệt và ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị.
Do đó, các dự án ở Trung Đông thường yêu cầu thiết kế chuyên dụng để giải quyết các môi trường có nhiệt độ cao, bao gồm:
· Tăng diện tích bề mặt tản nhiệt;
· Tối ưu hóa kết cấu làm mát;
· Nâng cấp chỉ số cách nhiệt của vật liệu cách nhiệt;
· Kiểm tra công suất dựa trên nhiệt độ môi trường.
Dự án nằm gần Vịnh Ba Tư, nơi không khí chứa hàm lượng muối cao.
Theo phân loại chống ăn mòn ISO 12944, môi trường công nghiệp ven biển thường thuộc loại có độ ăn mòn cao C5-M.
Trong những môi trường như vậy, bề mặt của thiết bị tiêu chuẩn dễ bị:
· ăn mòn kết cấu kim loại;
· suy thoái lớp phủ bảo vệ;
· Giảm hiệu suất bịt kín của vỏ bọc.
Do đó, máy biến áp ngoài trời và thiết bị kèm theo yêu cầu các biện pháp chống ăn mòn cao cấp hơn, chẳng hạn như:
· Lớp phủ chống ăn mòn cấp C5-M;
· tăng cường quá trình xử lý bề mặt;
· cải thiện khả năng bảo vệ vỏ bọc.
Một số khu vực của Ả Rập Saudi có điều kiện bụi bặm quanh năm; lượng lớn các hạt mịn có thể dễ dàng xâm nhập vào thiết bị, có khả năng ảnh hưởng đến các bộ phận cách điện và kết nối điện.
Do đó, thiết bị của dự án phải có:
· kết cấu kín chắc chắn;
· mức độ bảo vệ cao;
· Khả năng thích ứng môi trường ổn định.
Điều này thể hiện sự khác biệt chính trong việc lựa chọn thiết bị giữa các dự án công nghiệp ở nước ngoài và các dự án tiêu chuẩn trong nước.
Để đáp ứng yêu cầu vận hành của các khu vực khác nhau, dự án sử dụng sơ đồ cung cấp điện kết hợp bao gồm máy biến áp loại khô trong nhà và máy biến áp kiểu hộp ngoài trời.
Cấu hình này cân bằng các yêu cầu an toàn trong khu vực sản xuất với nhu cầu cung cấp điện phân tán trên toàn cơ sở, thể hiện mô hình ứng dụng chung cho các dự án công nghiệp quy mô lớn ở Trung Đông.
Trạm biến áp chính của dự án được trang bị 3 máy biến áp khô:
Loại thiết bị |
Công suất định mức |
|---|---|
Máy biến áp loại khô |
2500 kVA |
Máy biến áp loại khô |
2000 kVA |
Máy biến áp loại khô |
1000 kVA |
Tổng trọng lượng của ba thiết bị đạt 17,18 tấn.
Vì xưởng sản xuất liên quan đến việc sản xuất các thiết bị công nghiệp như động cơ và máy bơm hàng hải—đòi hỏi tiêu chuẩn cao về an toàn nguồn điện và vận hành liên tục—máy biến áp loại khô đã được chọn làm thiết bị cung cấp điện chính.
Những ưu điểm chính của máy biến áp loại khô bao gồm:
Vận hành không cần dầu cách điện
Máy biến áp loại khô sử dụng kết cấu cách điện chắc chắn và không cần dùng dầu máy biến áp; điều này giúp loại bỏ nguy cơ rò rỉ dầu, khiến chúng phù hợp hơn để lắp đặt trong các cơ sở công nghiệp.
Giảm yêu cầu bảo trì
So với thiết bị ngâm trong dầu, máy biến áp loại khô loại bỏ các công việc bảo trì như kiểm tra chất lượng dầu và bổ sung dầu, từ đó giúp giảm chi phí vận hành và bảo trì lâu dài.
Hiệu suất an toàn cháy nổ vượt trội
Máy biến áp loại khô mang lại sự phù hợp an toàn nâng cao cho các khu vực sản xuất có mật độ nhân viên cao và thiết bị tập trung.
Ba tổ máy biến áp chính đóng vai trò là nút cung cấp điện cốt lõi cho dự án, đảm bảo cung cấp điện ổn định cho các khu vực sản xuất.
Theo kế hoạch cấu hình dự án, tổng cộng 22 máy biến áp được triển khai khắp cơ sở—bao gồm 12 máy biến áp loại khô và 10 trạm biến áp kiểu hộp (tổ máy biến áp được lắp ráp sẵn) —để tạo thành một mạng lưới cung cấp điện toàn diện bao gồm trạm biến áp chính, xưởng sản xuất và các cơ sở phụ trợ.
Trong số này, 12 máy biến áp loại khô—cụ thể là các máy biến áp nhựa đúc epoxy ba pha—chủ yếu được sử dụng để cung cấp điện cho các khu vực sản xuất trong nhà và các phụ tải tới hạn, với công suất như sau:
·Máy biến áp loại khô 2500kVA
Model: SCB18-2500/10
Công suất định mức: 2500kVA
Phía cao thế: 10kV
Phía hạ thế: 0,4kV
Lớp cách nhiệt: F
Phương pháp làm mát: AN/AF (Làm mát không khí tự nhiên/Làm mát không khí cưỡng bức)
·Máy biến áp loại khô 2000kVA
Model: SCB18-2000/10
Công suất định mức: 2000kVA
Phía cao thế: 10kV
Phía hạ thế: 0,4kV
Thích hợp cho hoạt động tải công nghiệp liên tục
·Máy biến áp loại khô 1000kVA
Model: SCB18-1000/10
Công suất định mức: 1000kVA
Phía cao thế: 10kV
Phía hạ thế: 0,4kV
Chủ yếu cung cấp điện cho các công trình phụ trợ và phụ tải động lực
Các máy biến áp loại khô còn lại được cấu hình theo yêu cầu tải khác nhau của tòa nhà, với công suất chủ yếu từ 630 kVA đến 2.000 kVA , đảm bảo cung cấp điện ổn định cho thiết bị sản xuất, hệ thống chiếu sáng, hệ thống điều khiển và các công trình phụ trợ.
Mười máy biến áp kiểu hộp chủ yếu được lắp đặt ở khu vực ngoài trời của nhà máy để cung cấp điện cho khu vực xung quanh xưởng sản xuất và cho các phụ tải phân phối. Thiết bị sử dụng kết cấu trạm biến áp trọn gói được lắp ráp sẵn, có cấu hình điển hình như sau:
Model: Trạm biến áp kiểu hộp dòng ZGS11/ZGS13
· Phạm vi công suất:
1000 kVA
1250 kVA
1600 kVA
· Phía cao thế:
11 kV (tương thích với lưới điện công nghiệp của Saudi)
· Phía hạ thế:
0,415 kV
· Lớp bảo vệ:
IP54 hoặc cao hơn
· Phương pháp làm mát:
ONAN (Làm mát tự nhiên ngâm dầu)
Trạm biến áp đúc sẵn tích hợp thiết bị đóng cắt điện áp cao, máy biến áp ngâm dầu và hệ thống phân phối điện hạ thế thành một khối, có khả năng lắp đặt nhanh, chống cát và bụi, chống ăn mòn do phun muối và các đặc tính nhỏ gọn khác, phù hợp với môi trường hoạt động lâu dài của các khu công nghiệp ven biển ở Ả Rập Saudi.
Các đơn vị này có nhiệm vụ cung cấp nguồn điện ổn định cho:
· 44 tủ đóng cắt trung thế;
· 69 tủ điện hạ thế;
· Hệ thống chiếu sáng tòa nhà;
· thiết bị điện;
· Hệ thống điều khiển.
Máy biến áp kiểu hộp (trạm biến áp chế tạo sẵn) tích hợp thiết bị chuyển mạch điện áp cao, máy biến áp và thiết bị phân phối điện hạ thế trong một vỏ duy nhất.
So với các phương pháp xây dựng trạm biến áp truyền thống, máy biến áp kiểu hộp có những đặc điểm sau:
·Chế tạo sẵn tại nhà máy và hiệu quả lắp đặt tại chỗ cao
Thiết bị được lắp ráp và thử nghiệm tại nhà máy, cho phép lắp đặt tại chỗ nhanh chóng và rút ngắn tiến độ thi công.
·Cấu trúc kín phù hợp với môi trường đầy thách thức
Thiết kế vỏ bọc giảm thiểu tác động của các yếu tố môi trường—như bụi và phun muối—lên các bộ phận bên trong.
·Cung cấp điện linh hoạt cho các cơ sở nhà máy
Thiết bị có diện tích nhỏ, cho phép lắp đặt phân tán phù hợp với cách bố trí của nhà máy.
Cuối cùng, dự án sử dụng 22 máy biến áp để thiết lập mạng lưới cung cấp điện toàn diện, mở rộng vùng phủ điện từ trạm biến áp chính đến xưởng sản xuất và các cơ sở phụ trợ.
Ngày 10/7/2026, ba máy biến áp loại khô dành cho trạm biến áp chính của dự án đã được cẩu thành công vào vị trí.
Quá trình lắp đặt máy biến áp bao gồm nhiều giai đoạn—bao gồm vận chuyển, nghiệm thu nền móng, cẩu thiết bị, điều chỉnh vị trí và bảo vệ an toàn—đặt ra yêu cầu cao về độ chính xác trong thi công và quản lý tại chỗ.
Giai đoạn chuẩn bị trước khi cài đặt
Trước khi thiết bị đến hiện trường, phải hoàn thành những việc sau:
· Quy hoạch tuyến đường vận chuyển;
· Kiểm tra nền móng lắp đặt;
· Kiểm tra độ cao và đường tâm;
· Khẳng định khả năng chịu tải.
Đảm bảo các điều kiện lắp đặt thiết bị đáp ứng yêu cầu thiết kế.
Giai đoạn nâng và lắp đặt
Quá trình lắp đặt máy biến áp bao gồm nhiều giai đoạn—bao gồm vận chuyển, kiểm tra nền móng, nâng thiết bị, định vị và bảo vệ an toàn—đặt ra yêu cầu cao về độ chính xác trong thi công và quản lý tại chỗ.
Kiểm soát chất lượng dự án
Toàn bộ dự án—từ việc phê duyệt kế hoạch xây dựng và hướng dẫn kỹ thuật tại chỗ cho đến giám sát quá trình nâng hạ—được thực hiện theo các tiêu chuẩn quốc tế về quản lý dự án ở nước ngoài.
Việc lắp đặt thành công máy biến áp đánh dấu giai đoạn xây dựng điện của dự án bước vào giai đoạn quan trọng, đặt nền móng cho việc vận hành và vận hành thiết bị tiếp theo.
Dự án nhà máy điện Saudi Aramco không chỉ đơn thuần là một dự án sản xuất công nghiệp; nó cũng đóng vai trò là một trường hợp nghiên cứu thực tế cho các doanh nghiệp thiết bị điện của Trung Quốc thâm nhập thị trường Trung Đông.
Các điều kiện như nhiệt độ cao 50°C, phun muối nhiều và môi trường nhiều bụi đặt ra những yêu cầu khắt khe về thiết kế máy biến áp.
Để thâm nhập thị trường Trung Đông, thiết bị không chỉ phải đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất cơ bản mà còn phải trải qua quá trình tối ưu hóa có mục tiêu trong các lĩnh vực như:
· Thiết kế tản nhiệt;
· Xử lý chống ăn mòn;
· Hệ thống cách nhiệt;
· Thiết kế kết cấu bảo vệ.
Các dự án công nghiệp quy mô lớn ở nước ngoài thường sử dụng hệ thống kiểm tra nhà cung cấp nghiêm ngặt.
Các nhà sản xuất không chỉ phải cung cấp các sản phẩm đáp ứng các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn mà còn phải chứng minh:
· Năng lực sản xuất ổn định;
· Hệ thống quản lý chất lượng mạnh mẽ;
· Có kinh nghiệm làm việc với các dự án ở nước ngoài.
Khu vực sản xuất trong nhà ưu tiên an toàn nên máy biến áp loại khô là lựa chọn phù hợp hơn;
Các khu vực nhà máy ngoài trời ưu tiên khả năng thích ứng với môi trường và triển khai nhanh chóng, mang lại cho các trạm biến áp kiểu hộp một lợi thế khác biệt.
Lựa chọn loại thiết bị phù hợp dựa trên môi trường hoạt động là nguyên tắc then chốt trong thiết kế điện của các dự án công nghiệp ở nước ngoài.
Tóm tắt: Yêu cầu cung cấp điện cho các dự án công nghiệp ở Trung Đông—Thông tin chuyên sâu từ 22 máy biến áp
Kích thước dự án |
Chi tiết |
|---|---|
Loại dự án |
Dự án Sản xuất Công nghiệp Xưởng Điện Saudi Aramco |
Môi trường hoạt động |
Nhiệt độ cao 50°C, sương muối ven biển và bão cát sa mạc |
Cấu hình thiết bị |
12 máy biến áp khô + 10 trạm biến áp kiểu hộp đúc sẵn |
Công suất máy biến áp chính |
2500kVA, 2000kVA và 1000kVA |
Yêu cầu bảo vệ |
Chịu nhiệt độ cao, xử lý chống ăn mòn và bảo vệ kín cao |
Giá trị kỹ thuật |
Nghiên cứu trường hợp thực tế ứng dụng máy biến áp trong các dự án công nghiệp ở nước ngoài |
22 máy biến áp được lắp đặt cho dự án nhà máy điện Saudi Aramco không chỉ cung cấp điện cho các hoạt động công nghiệp mà còn thể hiện khả năng thích ứng của thiết bị điện Trung Quốc với môi trường phức tạp ở nước ngoài.
Từ thiết kế thiết bị cho môi trường nhiệt độ cao 50°C và bảo vệ chống ăn mòn cho các khu vực ven biển có điều kiện phun muối cho đến lắp đặt chính xác tại chỗ các thiết bị quy mô lớn, mọi khía cạnh đều chứng minh rằng cốt lõi của sự cạnh tranh trong các dự án điện ở nước ngoài không chỉ nằm ở giá cả sản phẩm mà còn ở độ tin cậy của thiết bị, chuyên môn kỹ thuật và sự hiểu biết về môi trường vận hành địa phương.
Đối với các doanh nghiệp thiết bị điện có kế hoạch thâm nhập thị trường Trung Đông, sự hiểu biết sâu sắc về các tiêu chuẩn địa phương và yêu cầu ứng dụng là chìa khóa để đạt được sự tăng trưởng dài hạn.
