Мобильді трансформаторлық подстанциялар туралы түсіндірме: Рейтингтер, көлік шектері және дауылға реакция

Мобильді трансформаторлық подстанциялар туралы түсіндірме: Рейтингтер, көлік шектері және дауылға реакция

 

138 kV алаңы арқылы су басу. Он төрт айға есептелген өткізгіш трансформатор. Дизель генераторларымен жұмыс істейтін қала. Осы үш оқиға бір аптада болса, коммуналдық қызмет көрсетушілер трансформатордың өлшемін ұлғайтуға көп көңіл бөлмейді, бірақ қиынырақ сұрақ қоя бастайды: біз қандай құрылғыны әкеліп, жұмысқа қоса аламыз? Осы жұмыс мобильді подстанциялық трансформатор тиесілі, ал оның жұмыс істеу шектері атау тақтасындағы санмен едәуір аз байланысты.

Осы шектердің көпшілігі электр инженерлері әдетте қарамайтын жерде орналасқан: автожолда.

 

 

 

Мобильді трансформаторлық подстанция деген не?

 

IEEE Power & Energy Society-дің осы тақырыпқа арналған техникалық презентациясы құрылғыны өрістегі қызметкерлер сияқты сипаттайды — дөңгелекті подстанция. Бір-ақ трейлерде трансформатор, оның салқындату жабдығы, жоғары және төмен кернеудегі тізбек қорғауы, өлшеу құрылғылары, релелік қорғау, айнымалы және тұрақты токтың көмекші қоректендіруі мен кернеу шығуынан қорғау орналасқан; барлығы қосылған, сынақтан өткізілген және қосуға дайын.

Екі конфигурация бар, және сатып алушылар оларды тұрақты түрде шатастырады. Толық мобильді подстанциялық трансформатор жинақта жоғары кернеуілі ауыстырғыш бірдей трейлерде қалады. Жылжымалы трансформатор ғана трансформаторды ғана тасиды, ал жоғары кернеуілі жабдық екінші трейлерде орналасады — бұл маршрут көптеген жобаларда қолданылады, егер МВА рейтингі жоғары болуы керек, бірақ жолдың габариттік шектеулері қосымша жабдықты қабылдай алмайды. Екінші нұсқа қуатты сатып алады және оны екінші тартудың және ұзағырақ орнатудың құнымен төлейді.

Конфигурация қандай болса да, бірдей бес жинақ пайда болады: жоғары кернеуілі бөлім, трансформатор және оның суыту жүйесі, төмен кернеуілі бөлім, басқару мен қорғаныс шкафы (қосымша электрмен қамтамасыз етумен бірге) және бірінші төрт жинаққа сәйкес жасалған трейлер.

 

Жылжымалы құрылғының сипаттамасын шектейтін параметр — МВА емес, салмақ

 

Бұл бөлімді көпшілік сатып алушылар ұмытады. Мобильді трансформаторлық подстанциялардың жалпы қуаты 60 МВА немесе одан төмен болады — бұл изоляция шектеріне байланысты емес, ал көлік жолдарының шектеріне байланысты. IEEE PES материалдарында себеп тікелей көрсетілген: МВА және кернеу комбинациялары көлік салмағы мен өлшемдеріне байланысты шектеледі.

АҚШ-та федералдық заң бір оське 20 000 фунт, екі осьге (тандем ось) 34 000 фунт, ал Interstate Жүйесіндегі жалпы көлік салмағына 80 000 фунт шегін белгілейді; сонымен қатар Көпір Формуласы ось арақашықтығына байланысты осы көрсеткіштерді әрі қарай төмендетуі мүмкін. Бұл ережелер FHWA Көпір Формуласы Салмақтары бетінде жарияланған. Енді 138 кВ күштік трансформаторды трейлерге орнатып, осы шектер ішінде қалуға тырысыңыз. Трансформатор — бұл қондырғыдағы ең үлкен, ең ауыр және ең қымбат элемент, сондықтан трейлерге орнатылған трансформатор осы класстағы қондырғылардың жобасы орамдардың сызбасынан емес, алдын ала белгіленген салмақ бюджетінен басталады.

Биіктігі мен ені де маңызды. Стандарттық мобильді құрылғы шамамен 8 фут 6 дюйм ені мен 13 фут 6 дюйм биіктігіне есептелген. Осы көрсеткіштерден асып кетсе, құрылғы үлкен өлшемді және ауыр салмақты болып табылады — маршрутты зерттеу, қорғаныс қызметі және шектелген жылжу уақыттары қажет болады. Дәл осы құжаттарды коммуналдық қызметтің авариялық электр қуатын қалпына келтіру кезінде болдырмақшы болғаны .

 

Параметр	Дәстүрлі подстанциялық трансформатор	Мобильді подстанциялық трансформатор
Реттеу диапазоны	833 кВА бірфазалы және одан жоғары	Әдетте 60 МВА немесе одан төмен, тасымалдау шектеулеріне байланысты
Шектеуші фактор	Изоляция, жылулық және қысқа тұйықталуға төзімділік	Осьтік жүктеме, жалпы көлік салмағы, жолдың габариттік шектері
Пайыздық кедергі	ANSI/IEEE стандарттық мәндері	Әдетте стандарттық мәндерден 2 есе артық
Салқындату	ONAN немесе ONAF, статикалық	ODAF, қондырғымен бірге сорғылар мен желдеткіштер қосылған
Орамның температуралық көтерілуі	55 °C немесе 65 °C – әдеттегісі	гибридті Nomex-тің жылуоқшаулауы арқылы салмақты азайту үшін 95 °C
Бушингтер	Стандартты биіктік, ауа немесе май	Төменгі орналасу; салмақ маңызды болған жағдайда полимер
Жоғалтулар мен дыбыс	Бағаланды және оптимизацияланды	Жоғалтулар әдетте бағаланбайды; NEMA-стандартты дыбыс
ЖОҒАРЫ КЕРНЕУЛІ ҚОСҚЫШТАР	Тұрақты алаң құрылымы	Сол трейлер немесе жоғары МВА-да екінші трейлер

 

 

Бірліктің жұмыс істеуін шешетін бес техникалық таңдау

 

Сұйықпен батырылған күштік трансформаторлар үшін көптеген сатушылар цитаталайтын стандарт IEEE C57.12.10 мобильді трансформаторларды өз қамтылуына кірмейтінін анық көрсетеді, себебі IEEE стандарттарының парағы деп айтылады. Сондықтан мобильді спецификация тұрақты подстанциялық бірліктің конструкциялық қабылдауларын қабылдай алмайды. Бес шешім негізгі қауіптерді анықтайды.

• Импеданстар. Мобильдік бірліктер әдетте осындай рейтинг үшін ANSI стандартының пайыздық кедергісінің екі еселенген мәнінде жұмыс істейді, бұл кернеу реттеуі мен жүктеме бөлісуін өзгертеді, егер бірлік бар трансформатормен параллель қосылса.
• Сүтіру. ODAF – сорғылар мен желдеткіштер трансформатор іске қосылған кезде әрқашан іске қосылады. Салқындатқыштар жұмыс істемеген кезде бірлік мүлдем жүктеме ұстай алмайды. Резервтілік құрылымы қарастырылған: бір сорғы қызметтен шыққан кезде дұрыс жасалған салқындатқыш банкі ұзақ уақыт бойы номиналды жүктеменің шамамен 70%-ын ұстайды.
• Температураның көтерілуі. Жаңартылған гибридті Nomex-тік изоляциялық жүйемен 95 °C-қа дейінгі орамдардың температуралық көтерілуі салмақ пен өлшемдерді азайтады, бірақ күтілетін қызмет мерзімінен айырылмайды.
• Изоляция деңгейі. Жоғары кернеудің BIL-ін түзету – салмақты азайтудың ең тиімді тәсілдерінің бірі. Төмен кернеудің BIL-і әдетте толық деңгейде ұсталады – 25 кВ және 150 кВ BIL-ге дейін.
• Кернеу реттеуі. Төменгі кернеу жағынан жүктемені реттеу, әдетте ±16 қадамда ±10% шегінде. Төменгі кернеудің бірнеше деңгейлері қағазда икемді болып көрінеді, бірақ трансформатордың тізбекті қосылуы керек болған кезде — ол тізбекті трансформатор тіркемеге тікелей салмақ пен өлшем қосады.

Бұл үлгі қайталанады. Электрлік икемділікті арттыратын әрбір таңдау килограммдарды қосады, ал килограммдар — бұл заңды шегі бар жалғыз бюджет. Бұл факторды ескермеген жобалар сатып алушының оған дайындалғанына немесе дайындалмағанына қарамастан, екі тіркемелі жобаларға айналады. Осы физикалық заңдылық IEEE PES мобильдік трансформаторлық станция туралы презентациясында құжатталған, онда нақты 40 МВА және 45 МВА қондырғылары мен олардың салмаққа әсер етуші компромисстері талданады.

 

Мобильдік қондырғы өз құнын қайда қайтарады

 

Жаңбыр мен су басуға жауап беру — авариялық электр қуатын қалпына келтіру кезінде болдырмақшы болғаны көптеген коммуналдық сатып алу құжаттарының тілінде — бұл ұғымды ішкі тұтынушыларға сатуға мүмкіндік беретін қолдану жағдайы. Жоспарланған жұмыс — бұл тынығысқа алынатын төлем: трансформатордың техникалық қызмет көрсету бағдарламасы кезінде оның орнына қойылатын құрылғы қызмет көрсету кезінде тұтынушыларды электрмен қамтамасыз етеді, сондықтан жоспарлы өшірудің саяси құны жоғалады.

• Жоспарланған техникалық қызмет көрсету, тексеру немесе сынақ бағдарламалары кезінде трансформатордың орнына қойылу
• Трансформатор немесе қосқыш құрылғысының апатынан кейінгі авариялық алмастыру
• Тұрақты тарату орталығын жобалау мен салу кезіндегі уақытша қуат
• Маусымдық шыңдар кезіндегі немесе өндірістік орындарды іске қосу кезіндегі артық қуат қызметі
• Алыстағы аймақтар мен алыстағы құрылыс алаңдары үшін негізгі электрмен қамтамасыз ету
• Жер сілкінісі, су тасқыны немесе қауіп-қатерлі конфликттерден тұрақты инфрақұрылым зақымдануы мүмкін аймақтарда резервтік құрылғы
• Өте суық аймақтарда ЖЖ электр беру желілерінің мұздың астынан босатылуы

Сауда логикасы күрделі емес. Бір жылдың он бір айында тұрып қалатын, бір айда қызметті қалпына келтіретін мобильді подстанциялық трансформатор құрылғы өзінің құнын толығымен өзі қайтарған болып табылады, себебі альтернативалы — жылдармен өлшенетін қайта құрылған тарату орталығы.

 

Сатып алушылардың көбісі уақытынан кеш білетін сала туралы егжей-тегжейлі ақпарат

 

Гольф шығанағы аймағындағы бір коммуналдық кәсіпорын бізден 138 кВ қондырғысын бір тіркемеге орналастыруға баға беруді сұрады. Техникалық талаптар құжаты отыз беттен тұрды және автокөлік жолы туралы бір рет ғана айтылды. Біздің жобалау тобының алғашқы іс-әрекеті — сердечик таңдау емес, тасымалдау жүктемесін есептеу болды. Салмақтың таралуы трансформатордың платформада қай жерге орналасатынын шешеді, ал осы шешім кейінгі барлық сызбаларға шектеу қойды.

Осы әңгіме жобаның ретін өзгертті. Ось саны мен ось арасындағы қашықтық ораманың сызбасынан бұрын сызбаға енді. Тіркеме жобасы басқарылатын осьтермен, ауалы ілініс жүйесімен және гидравликалық деңгейлеу жүйесімен, сонымен қатар тягачтың бекітілуін алып тастағаннан кейін қондырғының орнында қалуы үшін көлденең тақталармен аяқталды. Тұтынушының тягачы да біздің қамтылу аймағымызға кірді, себебі тіркеме мен тарту тягачы бірге қондырғының жұмыс істейтін штаттар мен округтердің автокөлік жолдары бойынша нормаларын қанағаттандыруы керек.

Қазір біз жазатын әрбір мобильді сауалнаманы үш сұрақ ашады. Бірлік қандай негізгі кернеу мен МВА-ға шыдай алуы керек? Ол қандай штаттар мен бағыттар бойынша жүреді және трактордың иесі кім? Сонымен қатар, объектіге нақты қанша төменгі жағындағы кернеу қажет – өйткені әрбір қосымша кернеу сериялық трансформаторды платформаға орналастыруы мүмкін?

 

 

 

Ryan Electric мобильді жобаларға қалай тәсіл қолданады

 

Ryan Electric 2007 жылдан бері трансформаторларды жасайды және 2023 жылдан бері Eaton компаниясының ресми қосымша кәсіпорны болып табылады. Зауыт ауданы 120 000 шаршы метр, онда 180-нен астам өндіріс пен сынау жабдықтары және 37 патент бар; біз сұйықтағы және құрғақ типтегі трансформаторларды да жасаймыз. Сол салмақ логикасы Солтүстік Америкадағы біздің трансформаторлық қондырғы жолымызда да кездеседі, мұнда бірнеше жүз килограмм дизайн стандартты түрде жеткізілетінін немесе объектіге кран қажет ететінін шешеді. Сертификаттау қамтылуы UL, CSA, IEEE, DEKRA, CNAS және CE стандарттарын қамтиды; әрбір бірлікке қалыпты сынау деректері – коэффициент, орам кедергісі, импеданстылық, жүктемесіз жұмыс кезіндегі шығын, жүктемелі жағдайдағы шығын және диэлектрлік сынаулар – қосылады.

Мобильді жұмыста біздің инженерлер көлік қабығынан бастап ішке қарай жұмыс істейді: көліктің салмағы, ось арақашықтығы, жол шектеулері, содан кейін электрлік сипаттамалары. Егер сіздің маршруттарыңыз бір тіркемені пайдалануды мүмкін етпесе, біз сізге заңды тасымалдауға болмайтын сипаттаманы бағалауға дейін хабарлаймыз. A трейлерге орнатылған трансформатор бұл жай ғана ашық платформаға қойылатын стандартты бірлік емес; тіркеме мен трансформатор бірінші суреттен бастап бірге жобаланады. Бұл — біз әртүрлі қорғау қабықтарына, аралықтарға және қойма стандарттарына сәйкес жасалған трансформаторлық қондырғы трансформаторға қолданатын тәжірибеміз.

 

Келесі дауыл маусымына дейін жоспарлау

 

Мобильді бірліктерді өзінде қиын аптаны өткерген коммуналдық кәсіпорындар тапсырады, ал өндіру уақыты дауыл келгенге дейін күтетіндерге қарсы әсер етеді. Егер сіз оны бағалап отырсаңыз, бізге біріншілік пен екіншілік кернеулерді, тасымалдау қажеттілігін көрсететін МВА мәнін, төмен жағындағы конфигурацияны және бірліктің жүретін штаттарды жіберіңіз. Біз сізге салмақ бюджетін, тіркеме орналасуын және өзіңіздің өткізгіштік жоспарлаушыларыңызға беруге болатын сынақ құжаттарын ұсынамыз. Біздің қуат трансформаторы тобы арқылы жетуге болады біздің байланыс бетіміз арқылы .

Автор туралы: Бұл мақала Райан Электрик инженерлік тобы құрған. Райан Электрик — Жәнсу, Қытайда орналасқан Eaton серіктесі және UL/CSA-сертификатталған трансформатор өндірушісі. Ол Солтүстік Америка, Орта Шығыс, Оңтүстік-Шығыс Азия және Африка бойынша коммуналдық, деректер орталығы мен өнеркәсіптік клиенттерге қызмет көрсетеді.