Inductancia mutua de voltaje de CVT
Durante este período, con el desarrollo de la tecnología de aislamiento de condensadores de potencia y la ciencia de los materiales, el diseño y la tecnología de fabricación de CVT extranjeros han mejorado enormemente y han surgido algunas nuevas tendencias de desarrollo de productos. La experiencia de fabricación y operación de CVT nacionales y extranjeros debe resumirse de manera oportuna para promover aún más el desarrollo de CVT nacionales y proporcionar productos confiables y de alta calidad para la construcción y transformación de redes eléctricas urbanas y rurales y la construcción de ultra- Redes eléctricas de alto voltaje en mi país. El alto voltaje de la CVT lo soporta principalmente el divisor de voltaje capacitivo, por lo que la selección del material dieléctrico del capacitor es crucial. A finales de la década de 1980, las películas de polipropileno y los papeles para condensadores impregnados con dieléctrico de aceite aislante sintético orgánico se utilizaban casi simultáneamente en el país y en el extranjero para reemplazar el papel para condensadores impregnado con dieléctrico de aceite mineral. Dado que la rigidez dieléctrica de la película es cuatro veces mayor que la del papel impregnado con aceite, la pérdida dieléctrica se reduce a 1/10 de este último y el aceite sintético tiene buenas propiedades de absorción de gases. El uso de medios compuestos de película y papel puede aumentar la. capacitancia de CVT, reduce la pérdida dieléctrica y mejora el rendimiento de descarga parcial y el margen de aislamiento mejorado. Al mismo tiempo, dado que las características de capacitancia-temperatura de la película y el papel impregnado de aceite son complementarias, una combinación razonable de película y papel puede reducir en gran medida el coeficiente de capacitancia-temperatura del capacitor. Esto crea las condiciones para mejorar la precisión, la potencia de salida nominal y la confiabilidad operativa de la CVT.
En los últimos años, el rendimiento de los materiales dieléctricos utilizados se ha mejorado continuamente, y también se ha mejorado continuamente la tecnología de fabricación y el diseño de la estructura de aislamiento de los condensadores. La combinación de película y papel extranjeros se divide en 1 película y 2 papeles, 2 películas y 1 papel, 2 películas y 2 papeles, etc. Los impregnantes aislantes incluyen alquilbencenos (llamados FARADOL300 por ABB), M/DBT y SAS-40, etc. Los medios sólidos utilizados en China son generalmente de 2 películas y 3 papeles, y también hay 2 películas y 1 papel. El agente de impregnación es principalmente alquilbenceno y algunos productos utilizan PXE. En casos especiales, también es útil M/DBT. El desarrollo de la estructura de los medios y la aplicación de impregnación en el país y en el extranjero está básicamente sincronizado. Para reducir la intensidad del campo marginal de los componentes del condensador, se adopta en el extranjero una nueva estructura de estampado de papel de aluminio. Algunos utilizan papel de aluminio más grueso en lugar de la tradicional lámina de cobre como cable conductor del electrodo unitario, lo que puede evitar que la lámina de plomo dañe el medio y hacer que la intensidad del campo marginal sea uniforme. El soporte del núcleo del condensador se fabrica desde hace mucho tiempo con cartón eléctrico en lugar de cartón plástico. En referencia a la tecnología avanzada extranjera, el papel de aluminio se utiliza para guiar los electrodos en China y el cartón eléctrico se utiliza para reemplazar el cartón fenólico tradicional, lo que es beneficioso para el secado al vacío y la impregnación del aislamiento del soporte, elimina completamente las burbujas y la humedad y elimina la posibilidad. de fallas internas. CVT contiene condensadores y componentes de inductancia no lineal (transformador intermedio, reactor de compensación). Bajo la acción de la sobretensión causada por el cierre repentino o la eliminación del cortocircuito secundario, puede ocurrir alguna resonancia ferromagnética subarmónica interna, poniendo en peligro la seguridad del propio CVT y afectando el funcionamiento normal de la medición y protección secundaria. Por tanto, utilizar amortiguadores adecuados es una tecnología clave para la CVT. Las CVT extranjeras comenzaron a utilizar amortiguadores de reactor de saturación rápida en los años 1980. Durante el funcionamiento normal, la impedancia es muy grande y el consumo de energía es muy pequeño, lo que no afecta la precisión de la medición. Cuando se produce una sobretensión resonante, el reactor se satura y una gran corriente pasa a través de la resistencia en serie con él, consumiendo una gran cantidad de energía, lo que puede amortiguar rápidamente la resonancia ferromagnética en 10 ciclos de frecuencia industrial. Xirong Factory tomó la iniciativa en la investigación y aplicación de varios amortiguadores en China y experimentó el proceso de desarrollo desde amortiguadores de resistencia, amortiguadores de resonancia hasta amortiguadores de saturación de velocidad. El amortiguador de saturación de velocidad desarrollado con éxito en 1990 ha sido promovido y aplicado en toda la industria nacional.
Al igual que con la aplicación de cualquier tecnología nueva, también se han encontrado y resuelto algunos problemas técnicos nuevos en la aplicación de amortiguadores de saturación rápida. El problema es que algunos productos que han pasado la prueba de resonancia ferromagnética de acuerdo con las normas IEC y las normas nacionales seguirán teniendo resonancia ferromagnética interna sostenida cuando se pongan en funcionamiento, acompañada de distorsión de la forma de onda del voltaje de salida y ruido anormal. Para ello, llevamos a cabo investigaciones técnicas y adoptamos una serie de medidas técnicas y de control de calidad: primero, probamos estrictamente los parámetros característicos del núcleo de aleación permalloy utilizado en el reactor de saturación rápida y reducimos adecuadamente la densidad magnética del transformador intermedio. Luego, después de una investigación en profundidad, obtuvimos nuevos conocimientos y resumimos un nuevo conjunto de métodos de prueba de resonancia ferromagnética.
Los productos que han pasado la prueba pueden garantizar que pueden prevenir eficazmente la resonancia ferromagnética bajo cualquier descarga eléctrica (incluido el voltaje repentino bajo el voltaje nominal en el sitio). Este método de prueba vuelve a seleccionar los parámetros del amortiguador y se utiliza para la inspección de fábrica de CVT. A través de la verificación in situ en la central eléctrica de Tianjin Yangliuqing y la Oficina de suministro de energía de Yichang, así como la práctica de no resonancia en más de 1.500 CVT producidas en 1998, se demuestra que las medidas de mejora son efectivas, lo que constituye un avance tecnológico importante para CVT nacionales y refuta la llamada "solución CVT nacional sin problema de resonancia". De hecho, las CVT extranjeras también han experimentado problemas de resonancia durante su funcionamiento en China y han mejorado en los últimos años. En China aún no se ha verificado si puede garantizar que ya no se produzcan resonancias.
El uso de amortiguadores reactivos avanzados de saturación rápida no solo puede amortiguar eficazmente la resonancia ferromagnética, sino que también mejora significativamente las características de respuesta transitoria de la CVT. Después de cortocircuitar el lado primario de una CVT con un amortiguador resonante, el voltaje residual del lado secundario es inferior al 10% después de 20 ms. Después de usar un amortiguador de saturación rápida, el voltaje residual se puede reducir a menos del 5%, lo que puede reducirse. Cumple con los requisitos de la moderna protección de relé rápido. Las CVT extranjeras generalmente prestan atención a una apariencia hermosa y una buena resistencia a la corrosión. Las piezas metálicas expuestas están hechas de aleación de aluminio o galvanizado en caliente, el tanque de combustible está hecho de aleación de aluminio soldada o fundida, y los sujetadores como pernos y tuercas están hechos de acero resistente a los ácidos, lo que elimina la necesidad de volver a pintar en el sitio. La estructura interna también tiene muchas características únicas. El transformador adopta un núcleo de hierro en forma de anillo, el reactor adopta un núcleo de hierro en forma de C y el casquillo de media tensión está hecho de fundición al vacío de resina epoxi. El terminal de media tensión se conecta al dispositivo electromagnético a través de una hoja de resorte, lo que permite el contacto por presión sin necesidad de conectar cables. Para mayor comodidad de uso, la CVT de ABB saca el grifo regulador de presión del tanque de combustible. Cuando la carga secundaria cambia durante la operación, la precisión se puede mantener o mejorar mediante ajustes, o incluso el dispositivo electromagnético y el divisor capacitivo se pueden recombinar en el sitio. Para ahorrar área y costos de instalación, las CVT extranjeras generalmente permiten que los descargadores de línea se instalen en la parte superior.
Existe una cierta brecha entre las CVT nacionales en este sentido. El procesamiento es tosco, el rendimiento anticorrosión es deficiente y la estructura no tiene suficientemente en cuenta a los usuarios. En los últimos años, las cosas han empezado a cambiar. La fábrica compró equipos de precisión, como máquinas herramienta CNC y centros de mecanizado para mejorar la precisión del procesamiento, y comenzó a utilizar casquillos de presión media de epoxi fundido al vacío. Algunos productos, como (TYD4500), han introducido terminales de ajuste de error, han desarrollado dispositivos integrados con pararrayos de ondas encima de condensadores de acoplamiento CVT (incluidos filtros combinados) y han pasado pruebas sísmicas. En términos de anticorrosión, la calidad del galvanizado en caliente doméstico sigue siendo relativamente mala. Hemos adoptado un nuevo proceso de pulverización de plástico para el tanque de combustible y los sujetadores han sido galvanizados, lo que mejora significativamente la resistencia a la corrosión. ①Alta fiabilidad del aislamiento. Como un divisor de voltaje capacitivo soporta altos voltajes, su rigidez dieléctrica es el factor más importante. La ruptura dieléctrica no solo afectará la precisión de la medición del CVT, sino que también provocará accidentes graves, como explosión de condensadores e incendio. La intensidad del campo de trabajo del dieléctrico del condensador en los CVT domésticos es generalmente inferior al 70% del de los productos importados. Además, la mejora de la estructura de aislamiento y el estricto control de trazas de humedad en el aceite han reducido la pérdida dieléctrica y la descarga parcial del condensador. Sus características de aislamiento son significativamente superiores a las de los productos importados, lo que ha sido verificado por. un gran número de experiencias operativas nacionales. Recientemente, las CVT de 500 kV y 220 kV importadas por una empresa nacional con financiación extranjera sufrieron graves accidentes por explosión y rotura dieléctrica del condensador. Fueron reemplazadas por CVT producidas por la planta de Xirong y puestas en funcionamiento normal. Por lo tanto, así como los condensadores de derivación domésticos para compensación de potencia reactiva tienen una alta confiabilidad, los CVT domésticos tienen una mayor confiabilidad de aislamiento que los productos importados y pueden satisfacer mejor las necesidades del mercado interno.
② Puede amortiguar de forma fiable la resonancia ferromagnética. Después de una extensa investigación de aplicaciones y mejora de los amortiguadores de saturación de velocidad, y un control de calidad de acuerdo con estrictos estándares de fábrica, se garantiza que cada CVT puede amortiguar eficazmente el hierro en varias frecuencias y en cualquier voltaje, desde bajo a alto hasta el factor de resonancia magnética. lo cual ha sido confirmado en un gran número de prácticas operativas.
③Excelentes características de respuesta transitoria. Debido a la selección razonable de parámetros de diseño, la CVT doméstica con compuerta de saturación rápida puede garantizar que la tensión residual secundaria se reduzca a menos del 5 % en 20 ms después de un cortocircuito. Las CVT extranjeras generalmente sólo garantizan un 10% de presión residual y sólo unos pocos productos pueden alcanzar el 5%. De esta manera, la CVT doméstica también tiene ciertas ventajas al combinar la protección de relé rápido.
④ Se puede utilizar para monitorizar armónicos en la red eléctrica. En términos generales, debido al principio complementario de inductancia y capacitancia a la frecuencia industrial, habrá un gran error al medir la tensión armónica de alto orden en el terminal secundario de la CVT. Sin embargo, la fábrica de Xirong instaló un componente en el CVT y proporcionó un par de terminales de monitoreo de armónicos, por lo que el divisor de voltaje capacitivo se puede usar para probar con precisión los armónicos de la red eléctrica, y su error cumple con el estándar nacional GB/T14549 " Calidad de energía - Requisitos de "armónicos" de la red eléctrica pública. Esta tecnología ha sido aprobada como patente de modelo de utilidad nacional. ①Existe una gran brecha entre la tecnología de diseño y fabricación y los países extranjeros. La forma general no es lo suficientemente hermosa y la calidad del procesamiento y ensamblaje es deficiente, lo que está relacionado con el bajo nivel de las piezas básicas (como la calidad de la apariencia de las fundas de porcelana), tecnología y equipos atrasados y un control de calidad laxo.
②Las piezas metálicas expuestas tienen un tratamiento anticorrosión deficiente. No hace falta decir que la calidad de las piezas de soldadura de aleaciones de aluminio galvanizadas en caliente o de aleaciones de aluminio extranjeras es mucho mejor que la de China. En China, no sólo la calidad del galvanizado en caliente es mala, sino que también la pintura se desprende y se desvanece, lo que requiere múltiples capas durante su uso.
③Atención insuficiente a las necesidades de los usuarios. Algunos parámetros y características aún no han proporcionado datos de prueba, como el impacto de los cambios de frecuencia de la red en la precisión de la medición CVT, la prueba de resistencia de la corriente de alta frecuencia de 1 A en los condensadores y la curva de pérdida dieléctrica que cambia con la temperatura, etc.
La mayoría de las CVT extranjeras pueden instalar descargadores de línea, pero en algunos casos los propios usuarios solo pueden ensamblar y utilizar productos nacionales de 110 kV. 4.1 Primero, mejorar el proceso de diseño y fabricación de CVT nacionales basándose en la brecha actual para cumplir plenamente con los estándares IEC, los estándares nacionales, los estándares y regulaciones de energía y los requisitos especiales de los departamentos de usuarios, reducir la tasa de fallas y lograr verdaderamente un sistema libre de mantenimiento y bajo mantenimiento.
4.2 Desarrollar nuevos productos CVT utilizando nuevas tecnologías modernas. Se han publicado transformadores de voltaje fotoeléctricos divisores de voltaje capacitivos extranjeros, se está debatiendo el borrador del estándar de transformadores de voltaje electrónicos IEC y la Conferencia Internacional sobre Redes Eléctricas también está estudiando el desarrollo de transformadores fotoeléctricos como una nueva tecnología en el futuro. Los expertos extranjeros generalmente creen que debido a problemas como las interfaces, la capacidad y los hábitos, los transformadores fotoeléctricos no se desarrollarán a gran escala en los últimos diez años, pero habrá un gran desarrollo dentro de diez años. Comenzará con baja tensión y. Desarrollar gradualmente a alto voltaje después de adquirir experiencia. Algunas personas en China han invertido en la investigación y el desarrollo de transformadores de voltaje electrónicos. En el futuro, seguirán el desarrollo de nuevas tecnologías extranjeras y gradualmente realizarán una producción y aplicación prácticas y a gran escala.
4.3 Los productos se están desarrollando hacia niveles retardantes de llama, a prueba de explosiones y de voltaje más alto. La carcasa sintética de caucho de silicona, la CVT independiente inflable SF6 y la CVT G1S tienen las ventajas de resistencia a la contaminación, a prueba de explosiones, retardante de llama y aislamiento confiable, y se espera que se desarrollen con éxito en un futuro cercano. Con la implementación de la transmisión de energía de oeste a este de mi país, se ha determinado básicamente el nivel de voltaje más alto de 750 kV en la red eléctrica del noroeste y el desarrollo de CVT de 750 kV se ha convertido en una máxima prioridad. En los últimos años, CVT se ha desarrollado rápidamente en nuestro país y ha acumulado una rica experiencia en uso y monitoreo. Sin embargo, debido a que los fabricantes no pueden seguir el ritmo de la introducción del rendimiento del producto y los servicios técnicos, también existen algunos problemas técnicos de aplicación que deben resolverse. Con el desarrollo de productos y la mejora de los requisitos de confiabilidad del suministro de energía, la tecnología de aplicación CVT también se desarrollará y mejorará en consecuencia.
① Elija la salida secundaria de forma razonable. La salida nominal secundaria de una CVT está determinada por la suma de las cargas requeridas de los dispositivos de protección y medición secundarios conectados. Cuanto mayor sea la producción de CVT, mayor será el costo y el precio de fabricación. Según la experiencia extranjera, es razonable determinar la potencia nominal de la CVT basándose en 1,3 a 1,5 veces la carga secundaria real. Las cargas de medición y protección de relés modernas no son grandes. Según la norma, cuando la carga real es inferior al 25% de la salida nominal del CVT, el error puede exceder el valor especificado del nivel de precisión correspondiente. Por lo tanto, debemos deshacernos del malentendido de "cuanto mayor sea la producción, mejor" y formular requisitos basados en las necesidades reales.
②Mejora de los métodos de prueba en campo. CVT es un dispositivo completamente sellado y libre de mantenimiento. No es necesario realizar pruebas una por una según los elementos de prueba de fábrica antes de la instalación y operación y en las pruebas preventivas anuales, y mucho menos abrir el producto para verificar la estructura interna y realizar pruebas. El propósito de las pruebas in situ es verificar si hay cambios anormales durante el transporte y la operación. Los elementos y requisitos de la prueba se proporcionan en el manual del producto, incluida la medición de la capacitancia y la pérdida dieléctrica (tanδ) del capacitor y la medición de la resistencia de aislamiento de cada devanado del transformador intermedio. Si es necesario, también se puede realizar una prueba de comparación de precisión (comparación entre productos del mismo modelo y especificaciones).
Al probar el capacitor bajo una CVT de una sola columna, solo necesita probar C y tan δ de todo el capacitor, y no es necesario probar C1 y C2 por separado. Dado que C1 y C2 están conectados en serie por el mismo elemento capacitor y empaquetados en la misma funda de porcelana, y el aceite aislante interno también está conectado, los datos en serie de C1 y C2 obtenidos durante la prueba general se pueden comparar con los datos de fábrica o la última prueba Compare los datos para determinar la calidad del condensador, que puede reflejar completamente la rotura o el contenido de humedad de C1 y C2. Antiguamente se utilizaba el llamado "método de autoexcitación" para medir C1 y C2 por separado de la presión secundaria. Una gran cantidad de práctica muestra que existen muchos problemas en el "método de autoexcitación". Hay muchas precauciones para la recuperación antes de la entrevista, durante y después del examen, y es fácil cometer errores que causan daños al equipo y a los instrumentos. En segundo lugar, el voltaje de prueba es muy bajo y el bucle en sí tiene una. Gran error, lo que resulta en un gran error en los resultados de la medición, lo que dificulta juzgar si el producto es normal. Medir solo todo el capacitor C (es decir, C1 y C2 en serie) y tan δ es un método simple y confiable, que es un resumen de la experiencia práctica del personal de monitoreo de operación en muchas áreas.
③Monitoreo de operación. El CVT en sí es un instrumento de medición. La amplitud, fase y forma de onda del voltaje secundario pueden reflejar el funcionamiento del propio equipo. Se puede decir que tiene su propia función de detección en línea. Deberíamos aprovechar esto para monitorear y comparar la amplitud, fase y forma de onda del voltaje secundario del mismo grupo o del mismo producto de voltaje en operación. Los cambios repentinos de voltaje en una fase pueden indicar una falla interna. Además, si el voltaje del triángulo abierto aumenta repentinamente o se produce un ruido anormal durante el funcionamiento del producto, se debe prestar mucha atención y el producto se debe inspeccionar más a fondo lo antes posible.
④Ajuste de errores y configuración de condensadores en sitio. Generalmente, las CVT con estructuras no pueden realizar ajustes de errores en el sitio; las CVT con estructuras de salida de terminales de ajuste de voltaje y fase pueden ajustar el voltaje de salida de acuerdo con los cambios en la carga secundaria en el sitio para garantizar la precisión del producto o lograr la reconfiguración de los capacitores de la unidad. Cuando sea necesario, estas tareas deberán realizarse con la participación de los profesionales del fabricante.
Las diferencias y ventajas de la CVT y otras transmisiones;
1. Transmisión automática (AT):
En comparación con la AT, la CVT tiene una velocidad continuamente variable. tiene las ventajas de un amortiguador de cambios, un amplio rango de transmisión, un arranque más rápido, una velocidad del motor más baja a altas velocidades y un consumo de combustible que es más de un 10% menor que el AT.
2. Transmisión automática de doble embrague (DSG)
En comparación con la DSG, la CVT tiene las ventajas de una estructura simple, un amplio rango de velocidades y un bajo consumo de combustible a alta velocidad. Inicialmente, la CVT utiliza un convertidor de par hidráulico para impulsar la potencia. No hay fricción entre los componentes, por lo que puede tener la misma vida útil que el vehículo y no necesita mantenimiento de por vida.
3. Transmisión continuamente variable con transmisión por cadena
La CVT utiliza transmisión por correa de acero, que es exactamente lo opuesto a la transmisión por cadena. Para la transmisión de empuje (la rueda motriz empuja la rueda motriz a través de la placa de empuje de la correa de acero), la parte inferior del lado de la placa de empuje está en contacto con la polea y el área de fricción es grande, por lo que la transmisión de empuje puede transmitir mayor par que la transmisión de tracción, por lo que Dongfeng Nissan La CVT puede igualar al motor de gran cilindrada de 3.5L.
4. Transmisión continuamente variable con embrague
CVT utiliza un convertidor de par hidráulico, que puede aumentar el par y mejorar en gran medida el rendimiento de aceleración de arranque. La velocidad ultrabaja del convertidor de par garantiza un manejo preciso al arrancar en pendientes y dar marcha atrás para aparcar. Se puede instalar una CVT con convertidor de par en vehículos todoterreno que requieren par adicional. Esta combinación mejora la capacidad del automóvil para subir pendientes y mejora en gran medida la capacidad del automóvil para conducir en carreteras en mal estado. Además, el convertidor de par hidráulico utiliza líquido de transmisión para transmitir potencia sin fricción, lo que extiende la vida útil de la CVT y la deja libre de mantenimiento de por vida.