Requisiti del codice di rete per trasformatori africani da 33 kV e 11 kV

La stragrande maggioranza dei paesi africani basa i propri standard sulla serie IEC 60076. Le nazioni del Commonwealth (nell'Africa orientale, occidentale e meridionale) seguono le specifiche di rete britanniche, mentre le regioni francofone fanno riferimento agli standard IEC insieme agli standard NF francesi. La frequenza del sistema è standardizzata a 50 Hz; la tensione operativa massima è 36 kV per i sistemi a 33 kV e 12 kV per i sistemi a 11 kV. 33/le unità da 11 kV fungono da trasformatori principali regionali, mentre le unità da 11/0,433 kV fungono da trasformatori di distribuzione. Di seguito sono riportati i requisiti obbligatori per l'interconnessione alla rete.

I. Condizioni di base del sistemas

1. Frequenza: 50 Hz; deviazione consentita: ±5%

2. Tensione massima del sistema

1. 33 kV lato: Um=36 kV
2. 11 kV lato: Um=12 kV

3. Metodo di messa a terra

1. 33 kV: neutro non-effettivamente messo a terra (messa a terra risonante o senza messa a terra)
2. 11 kV: sistema neutro effettivamente messo a terra; il neutro del lato a bassa tensione-del trasformatore deve essere posizionato all'esterno e predisposto per la messa a terra diretta.Gruppo di vettori obbligatorio:Dyn11 (delta alta tensione, stella bassa tensione con neutro portato-in uscita) per sopprimere le terze armoniche e accogliere carichi monofase-e protezione dai guasti verso terra.

4. Livello di corto-circuito (capacità di guasto della rete)

Lato 33 kV: 12,5–20 kA; 11 kV lato: 8–16 kA; L'impedenza di cortocircuito-del trasformatore deve essere verificata per garantire che la corrente di corto-circuito non superi la corrente di corto-nominale di tenuta del quadro.

II. Requisiti tecnici per la connessione del trasformatore

1. Gruppo di vettori

• Trasformatori cabina principale 33/11 kV:Obbligatorio Dyn11; Yyn0 non è consentito. Il neutro del lato a bassa tensione- deve avere un terminale per la messa a terra della rete.
• Funzionamento in parallelo di più unità:Il gruppo vettoriale, l'impedenza (Uk) e il rapporto X/R devono essere identici (deviazione inferiore o uguale a ±2%); in caso contrario si verificheranno correnti circolanti eccessive e la rete non consentirà l'interconnessione o la messa in servizio.

2. Commutatore (regolazione della tensione; fluttuazioni significative della tensione di rete in Africa)

 Trasformatori di distribuzione (capacità ridotta): commutatore di presa di-diseccitato (DETC), ±2 × 2,5% (5 posizioni in totale).
 Trasformatori principali da 33/11 kV della sottostazione (maggiori o uguali a 5 MVA): è richiesto il commutatore sotto carico (OLTC); campo di regolazione tipico ±10% (±8 × 1,25%); supporta il controllo SCADA locale e remoto; progettato per adattarsi all'intervallo di fluttuazione di tensione compreso tra ± 10% e ± 12,5% delle reti elettriche africane.
Intervallo di tolleranza della tensione di rete: dal +12.5% al −12,5% della tensione nominale; i trasformatori devono coprire questo intervallo.

3. Livello di isolamento: BIL (tensione di resistenza all'impulso di fulmine) (IEC 60076-3)

Per progetti in aree costiere con livelli elevati di nebbia salina- o ad altitudini elevate, il livello di isolamento di base (BIL) deve essere aumentato di un grado e le boccole richiedono progetti di protezione anti-corrosione e nebbia salina-migliorati.Henan Xintalongoffre aggiornamenti anti-corrosione per boccole e involucri personalizzati per le condizioni operative costiere e interne dell'Africa, garantendo prestazioni affidabili in ambienti con livelli elevati di polvere e nebbia salina-.

4. Impedenza di corto-circuito (Regno Unito)

 Trasformatori principali 33/11kV 2–10MVA: 9%–11%
 Trasformatori-di grande capacità da 15 a 40 MVA: 10%–12,5%
 Trasformatori di distribuzione 11kV (11/0,433kV): 4%–6%
L'impedenza non deve essere troppo bassa; in caso contrario, le correnti di corto-circuito potrebbero superare il potere di interruzione del quadro di distribuzione della rete. Al contrario, se l'impedenza è troppo elevata, potrebbe verificarsi un calo di tensione eccessivo, con conseguente fallimento delle ispezioni di accettazione della rete.

5. Condizioni ambientali (Requisiti obbligatori per l'Africa)

 Temperatura ambiente massima: +50 gradi; media giornaliera: 40 gradi; media annua: 32 gradi. I calcoli dell'aumento della temperatura delle apparecchiature devono essere adeguati agli ambienti ad alta-temperatura secondo gli standard IEC 60076; la linea di base standard europea di 40 gradi non può essere applicata direttamente.
 Installazione all'esterno; preferibile-tipo a bagno d'olio con raffreddamento ONAN. È necessaria una protezione anti-corrosione avanzata per involucri e boccole per resistere a umidità elevata, muffe, polvere e nebbia salina costiera.
Xintailongesegue la verifica del declassamento e l'ottimizzazione della dissipazione del calore per il clima ad alta-temperatura dell'Africa, garantendo l'idoneità agli ambienti esterni difficili.

III. Protezione relè e requisiti di connessione secondaria (Obbligatoria per l'interconnessione alla rete)

Connessioni di protezione laterale 33kV

1. Protezione differenziale del trasformatore (Obbligatoria per trasformatori principali Maggiori o uguali a 2MVA)
2. Protezione da sovracorrente lato alta-tensione e da guasto a terra-da sovracorrente
3. Protezione dal gas (Tipo-a bagno d'olio:viaggio gas pesante, allarme gas leggero)
4. Monitoraggio della temperatura dell'olio e della temperatura degli avvolgimenti tramite RTD; impostazioni di viaggio e allarme basate sulla temperatura-: allarme temperatura olio a 95 gradi, viaggio a 115 gradi; segnali collegati al sistema SCADA.

Protezione laterale 11kV

1. Protezione da sovracorrente e da guasto a terra-sequenza zero-; per i trasformatori Dyn11, il TA a sequenza zero lato-da 11 kV viene utilizzato per il rilevamento di guasti a terra-monofase.

2. Punto neutro-TA:Utilizzato per la misurazione dei guasti a terra; il punto neutro deve essere dotato di sezionatore di terra.
Comunicazione
Le nuove sottostazioni devono supportare lo standard IEC 61850, con valori analogici, allarmi e posizioni del commutatore-trasmessi al sistema SCADA di distribuzione; i siti legacy possono utilizzare connessioni di segnale-cablate.

IV. Test di connessione alla rete-, prove e requisiti di documentazione (accettazione della rete)

1. Test di fabbrica:Un set completo di rapporti di test di tipo IEC 60076, che coprono rapporto di spire, gruppo vettoriale, resistenza dell'avvolgimento, impedenza, assenza di carico e perdite di carico, isolamento, tensione di tenuta indotta e test di impulso da fulmine. La documentazione di fabbrica completa per le serie di trasformatori da 33 kV e 11 kV di Henan Xintailong soddisfa i requisiti di revisione dei documenti per certificazioni come PVoC e NRCS per i progetti africani.
2. Test di messa in funzione in-luogo:Resistenza di isolamento, rapporto spire, verifica del gruppo vettoriale, verifica di fase e test di resistenza CC; la verifica di fase è obbligatoria per i trasformatori-collegati in parallelo-la chiusura del circuito è vietata se sono presenti errori di fase.

3. Documenti di certificazione

o Africa Orientale (Kenya, Uganda, Tanzania): PVoC CoC (Certificato di Conformità);
o Sud Africa: NRCS LOA (Lettera di Autorità);
o Africa occidentale (Nigeria): NEMSA;
o Regioni francofone: rispetto degli standard locali; richiede rapporti di prova IEC + targhette e manuali bilingue (inglese/francese).

V. Scenari di energia rinnovabile (connessione alla rete di accumulo fotovoltaico/energia a 33/11kV)

Molti impianti fotovoltaici in Africa si collegano alla rete a 33/11 kV; ulteriori vincoli includono:
1. Trasformatori Dyn11: forniscono isolamento e sopprimono le armoniche dell'inverter;
2. Deve supportare i requisiti di bassa tensione Ride-Through (LVRT) della rete e garantire la corrispondenza dell'impedenza di cortocircuito-;
3. La strategia di messa a terra del trasformatore neutro deve essere in linea con i requisiti di dispacciamento della rete; è vietata la modifica non autorizzata del metodo di messa a terra del neutro;
4. La capacità di regolazione della potenza reattiva deve soddisfare i requisiti della rete, operando entro un intervallo di fattore di potenza compreso tra 0,9 induttivo e 0,9 capacitivo.

VI. Problemi comuni di non-conformità (insidie ​​per le apparecchiature cinesi esportate in Africa)

1. Applicare direttamente lo standard di aumento della temperatura domestica di 40 gradi senza declassamento per la temperatura ambiente di 50 gradi, con conseguente rifiuto da parte della rete.
2. Utilizzando il gruppo vettoriale Yyn0; il lato 11kV delle reti africane non accetta questa configurazione-Dyn11 è obbligatoria.
3. Selezione degli standard europei per la classificazione del livello di isolamento di base (BIL), che non riesce a soddisfare il margine di isolamento richiesto per la tensione di sistema massima di 36 kV associata ai sistemi africani da 33 kV.
4. Limitazione dell'intervallo del commutatore a ±5%, che non è sufficiente per gestire le significative fluttuazioni di tensione riscontrate nelle reti africane.
5. Impedenza non corrispondente (rapporti X/R) tra trasformatori che funzionano in parallelo, con conseguente corrente circolante eccessiva.
6. Mancata fornitura di un terminale per il punto neutro lato bassa-tensione, rendendo impossibile un'efficace messa a terra della rete.