Transformatorių ant atramų saugiklių montavimas ir gyvūnų apsauga: naudingumo įmonės patikrinimo sąrašas, siekiant mažiau nutraukimų

Vidurio Oklahomos komanda prieš vieną lapkričio mėnesį atidarė žemėje įrengtą įrenginį, kuris per vieną savaitę du kartus išjungė maitinimą. Transformatorius buvo sveikas. Vienas voveraitės sujungė aukštosios įtampos izoliacines atramas, įvyko išbėgimas ir liko anglies plokštelė, kuri kiekvieną kartą vėl sukeldavo išbėgimą po pakartotinio įjungimo. Du išjungimai, vienas gyvūnas, nė vieno apvijos gedimo ir patikimumo ataskaita, kurioje įrenginys vis dar laikomas problemos šaltiniu.

Mes gaminame šiuos įrenginius, todėl šią nuostatą reikia vertinti skeptiškai. Tačiau šablonas neabejotinas: dauguma žemėje įrengtų transformatorių gedimų, apie kuriuos mus paprašoma ištirti, neprasideda viduje bakelo. Jie vyksta riboje – saugiklyje, kuris apsaugo transformatorių, ir skyriuje, kuris turėtų neleisti gyvūnams patekti į jį.

 

 

 

Du gedimo būdai, kurie paaiškina daugumą žemėje įrengtų transformatorių gedimų

Plokščiųjų transformatorių saugikliai yra pirmasis. Pagrindinis saugiklis yra vienintelis įrenginys, kuris stovi tarp antrinės gedimo vietos ir transformatoriaus, kurį reikia keisti per kelis mėnesius trukmės laikotarpiu. Jei saugiklis per mažas, jis išsijungia kiekvieną kartą, kai šakos linija vėl įsijungia po audros, dėl šaltojo apkrovos priėmimo. Jei saugiklis per didelis, jis lieka virš perėjimo gedimo kreivės, o tai reiškia, kad transformatorius prisiima gedimus, kuriuos turėtų pašalinti saugiklis.

Antrasis – gyvūnai. Izoliatorių lizdai, barjero lentos ir korpuso stogo bei kabelių skyriaus tarpas yra visi įėjimo taškai. Ežys praeina per 75 mm angą net nepristabdymas. Gyvatė visiškai nereikalauja angos, jei šaldytuvas turi kabelių griovį žemiau žemės lygio.

Nė vienas iš šių gedimų nepasirodo įprastoje elektros projektavimo apžvalgoje, nes abu vyksta tarp transformatoriaus specifikacijos ir komunalinės įmonės apsaugos nustatymų. Kaip žemėje montuojamų transformatorių gamintojas , klausimai, kurie pasiekia mus paskutinėmis dviem savaitėmis prieš siuntimą, beveik visada susiję su šiais dviem punktais.

 

Perskaitykite pernagrinėjimo kreivę prieš žiūrėdami į saugiklių lentelę

Kiekvienas saugiklio dydžio pasirinkimas prasideda nuo kreivės, o ne iš lentelės. Standartas IEEE C57.109 nustato, kiek laiko skystai izoliuotas transformatorius gali nešti tam tikrą nominaliosios srovės daugiklį, kol pradeda kauptis žalos; taikymo sritis ir būklė nurodytos IEEE C57.109-2018 puslapyje . Šiame vadove pateikiamos koordinavimo kreivės keturiems transformatorių tipams, o šios kreivės atsižvelgia tiek į šiluminę apkrovą, tiek į mechaninę įtampą, kurią gedimas sukelia apvijoms.

Štai konkretus skaičius. Paimkime 1 000 kVA transformatorių su 12,47 kV delta pirminiu įvada, 480 V antriniu įvada ir 5,75 % impedansu. Pirminės grandinės nominalioji srovė yra 46 A. Antrinės grandinės nominalioji srovė – 1 203 A, o uždaromasis gedimas prie antrinės grandinės galų sukelia maždaug 20,9 kA srovę, neįskaitant laidų impedanso. Saugiklis turi nutraukti šį gedimą anksčiau, nei transformatoriaus pirminėje grandinėje pasirodžiusi srovė viršys jo C57.109 kreivę, taip pat jis turi ištverti magnetinį įsibėgėjimą, kuris atsiranda po kito įjungimo.

Šie du reikalavimai veikia priešingomis kryptimis. Ši įtampa ir yra visa užduotis, todėl saugiklių tvarkaraščio kopija iš ankstesnio projekto yra rizika, o ne greitkelis.

 

Trys skaičiai, lemiantys bayonetinio saugiklio pasirinkimą

Dauguma Šiaurės Amerikos plokščiųjų transformatorių naudoja NEMA tipo B bayonetinį saugiklį aukštosios įtampos skyriuje, o daugumos komunalinių įmonių turimi reitingai svyruoja nuo 8 A iki 200 A. Trys skaičiai nusprendžia, kuris iš jų turi būti pasirinktas.

Pilnojo apkrovos srovės reikšmė. Iš techninės charakteristikos nurodytos kVA vertės ir pirminės įtampos, o ne iš vieneto, kurį pakeičia, brėžinio. Aukščiau nurodytos 46 A reikšmės yra tipiškos 1000 kVA transformatoriui 12,47 kV sistemoje.

Šaltojo apkrovos paleidimo srovė. Po nutrūkus elektros tiekimui visi termostatų, kompresorių ir variklių valdymo įrenginiai vienu metu paleidžiami iš naujo. Įsijungimo srovė kartu su šaltojo apkrovos srove gali trumpam (kelias dešimtąsias sekundės) būti kelis kartus didesnė už pilnoji apkrovos srovės reikšmę, todėl saugiklis, nustatytas 1,2 kartų didesnei nei pilnoji apkrovos srovė, šaltyje ryte tampa nuolatinio išsijungimo priežastimi.

Aukštesniojo lygio koordinavimas. Pertraukiklio greitoji charakteristika turi veikti anksčiau nei saugiklis laikinoms gedimo sąlygoms, o saugiklis turi veikti anksčiau nei pertraukiklio lėtoji charakteristika nuolatinėms gedimo sąlygoms. Kai abi charakteristikos susikerta laiko–srovės diagramoje, tiekimo įmonė gauna blogiausią galimą rezultatą: sudega saugiklis gedime, kurį pertraukiklis būtų galėjęs pašalinti.

Praktikoje dauguma tiekimo įmonių standartų nustato šautuvo tipo saugikliui 1,5–2,5 karto didesnę srovę už pirminę nominaliąją srovę (FLA), o vėliau patikrina gautą rezultatą palyginant su perėjimo gedimo charakteristika. Šis diapazonas yra pradinis taškas. Vienetas, maitinantis didelį variklių apkrovą, ir vienetas, maitinantis prekybos centro juostą, neturi gauti tos pačios vertės, ir plokščiųjų transformatorių saugikliai grafike turėtų būti nurodyta, kuri prielaida buvo naudota.

Dar vienas nemokamas detalės: paprašykite pateikti saugiklio charakteristiką toje pačioje kortelėje kaip ir transformatoriaus žalos charakteristiką. Kai abi linijos spausdinamos kartu, netinkama koordinacija matoma per penkias sekundes. Kai jos pateikiamos atskiruose dokumentuose, tai pastebima trečiaisiais metais.

 

Gyvūnų apsauga yra techninės specifikacijos elementas, o ne papildomas įrenginys

Transformatoriaus gyvūnų apsauga dažniausiai laikoma atskira eilute, kurią naudotojas prideda po to, kai transformatorius jau įmontuotas į pamatą. Ji turėtų būti įtraukta į techninę specifikaciją, nes pigiausia šią problemą išspręsti gamykloje.

IEEE 1656 nustato, kaip gyvūnų apsaugos prietaisai turi būti išbandyti elektrinėms, mechaninėms ir ilgaamžiškumo charakteristikoms skirstomųjų sistemų, kurių įtampa iki 38 kV, ir IEEE 1656-2010 dokumentas yra nuoroda, kurią reikia cituoti, kai tiekėjas teigia, kad dangtis išlaikys dešimtmetį lauko sąlygomis. Bandomasis ciklas atsako į šį klausimą. Techninis aprašymas – ne.

Veiksmingiausios priemonės, kurios faktiškai sumažina nutraukimų skaičių:

Izoliuoti žarnų įdėklai ir dangčiai. 15 kV ir 25 kV vienetuose – dangčiai, kurie išlieka užfiksuoti net ir atliekant kabelio traukimą, o ne „užsitempiami“ tipo dangčiai, kurie nubyla pirmojo vėjo gūsio metu.

Skyrimo plokštės tarp skyrių. Viso ūgio, pritvirtinama prieš uždarant baką. Kabinantis gyvūnas, patekęs vidun, vis tiek neturėtų pasiekti elektros laidžiosios dalies.

Užtvertos ventiliacijos angos. Nerūdijančiojo plieno tinklelis kiekviename grotuotame lange ir pagrinduose, suprojektuotas taip, kad būtų nepraleidžiamas 12 mm skersmens strypas, o ne tiesiog naudojamas tai, kas yra gamintojo atsargose.

Hermetiškas kabelių griovio jungties sujungimas. Nuimamas tinklelis prie griovio įėjimo – tai skirtumas tarp apsauginės konstrukcijos ir gyvatėms skirtos „plento“.

Jokios iš šių priemonių projektavimo etape nesukelia reikšmingų papildomų sąnaudų. Visos jos reikalauja darbininkų komandos, perjungimo įsakymo ir nutraukimo darbams atlikti vėliau.

 

Kas keičiama gamykloje

Ryan Electric gamina skirstomuosius transformatorius nuo 2007 m. 120 000 m² plote, kurioje įrengta daugiau kaip 180 gamybos ir bandymų įrangos rinkinių bei įregistruota 37 patentai. Nuo 2023 m. įmonė veikia kaip oficiali Eaton bendradarbiavimo partnerė, o tai – sertifikatas, kurį Šiaurės Amerikos energijos tiekėjai paprastai pirmiausia prašo pateikti. Įrenginiai atitinka UL reikalavimus, gali būti pagaminti pagal CSA C22.2 reikalavimus kanadiečių projektams ir pristatomi su įprastiniais bandymų duomenimis, kurie atitinka IEEE C57.12.90 standartą gamyklinėje priėmimo dokumentacijoje.

Plokščiajų montavimo užsakymų atveju gyvūnų apsaugos paketas įtraukiamas į bazinę konstrukciją, o ne siūlomas kaip papildoma galimybė: 316 tipo nerūdijančiojo plieno tvirtinimo detalės korpuso viduje, epoksidinė danga ant izoliatorių, barjerinės lentos montuojamos dar prieš uždarant bakelį ir tinkleliu apsaugoti ventiliacijos angos, patikrintos 12 mm skersmens matu. žemėje montuojamų transformatorių gamintojas dirbdami pagal UL ir CSA reikalavimus, mes mieliau aptartume tinklelio technines ypatybes piešinių etape, nei paaiškintume gyvatės patekimą į įrenginį paleidimo metu.

Saugikliai – tai vieta, kur žemėje montuojamų transformatorių gamintojas turėtų užduoti daugiausia klausimų. Mums reikia naudingumo apsaugos tyrimo arba bent jau atkuriamųjų jungiklių charakteristikų kreivių ir galimos trumpojo jungimo srovės prie transformatorių stoties. Vienas užsakymas išvyko iš mūsų gamyklos su 200 A šukinio jungiklio lizdu 500 kVA vienete, nes saugų schemą pateikė didesnio projekto dokumentai; tai buvo pastebėta paleidimo metu, o dvi savaitės delsimas kainavo daugiau nei transformatoriaus vežimo išlaidos.

 

Trumpa sąrašo patikrinimo sąrašas prieš patvirtinant brėžinį

Šešios eilutės – ir dauguma pad-mount apsaugos problemų išnyksta dar prieš vienetą paliekant gamyklą.

1. Pirminės pilnos apkrovos srovės skaičiavimas remiantis techninės plokštelės kVA reikšme ir nominalia sistema įtampa.

2. Saugos dydis tarp 1,5 ir 2,5 kartų didesnis už pilnos apkrovos srovę (FLA), po to patikrinamas pagal IEEE C57.109 kreivę esant galimai trumpojo jungimo srovei.

3. Šaltojo apkrovos priėmimo profilio patvirtinimas naudojant naudingumo įmonės apkrovos tyrimo duomenis, ypač tiekimo linijose su elektriniais šildymo įrenginiais arba drėkinimo apkrova.

4. Atkuriamojo jungiklio greitosios ir lėtosios kreivės piešiamos toje pačioje laiko–srovės diagramoje kaip ir saugos.

5. Gyvūnų paketas, nurodytas bandymo standarte, o ne aprašyme. Paprašykite IEEE 1656 bandymo sekos ar jos analogo.

6. Kliūčių ir ekranų detalės pateiktos patvirtinimo brėžinyje, įskaitant kabelinės griovos sąsają.

 

 

 

Klaidų kaina

Netinkamai suderintas saugiklis neišsilygsta staigiai. Jis atsidaro, darbininkų komanda jį pakeičia, o žurnalas fiksuoja trumpalaikį nutraukimą. Atlikite tai tris kartus tame pačiame maitinimo tiekime per vieną sezoną – ir tiekimo įmonė išleidžia daugiau darbo jėgos ir jungiklių keitimo sąnaudų, nei kainuotų suderinimo tyrimas. transformatoriaus gyvūnų apsauga paketas taip pat remiasi tuo pačiu skaičiavimu: ekranas kainuoja dešimtis dolerių, o gyvatė, praslinkusi per antrinės grandinės kontaktus, kainuoja savaitės trukmės paslaugų praradimą bei naujo vieneto pakeitimą iš jau užsakytos gamybos eilės.

Todėl rekomenduojama abu šiuos klausimus išspręsti jau brėžinių etape. žemėje montuojamų transformatorių gamintojas prieš uždarant bakelį galima pakeisti kliūčių lentą beveik nieko nekainuojančiu būdu. Kai vienetas jau sumontuotas ant pamato, tas pats pakeitimas tampa lauko modifikacija, prie kurios priskiriama techninės priežiūros pertrauka.

Jei nurodote žemėje įrengtus skirstomuosius įrenginius 2027 m. pristatymo laikotarpiui, apsaugos ir gyvūnijos apsaugos detales dabar verta užbaigti. Gaminių pristatymo laikai yra pakankamai ilgi, kad brėžinio pakeitimas po išleidimo kainuoja tiek, kiek prieš penkerius metus nekainuodavo.

 

Kitas žingsnis

Siųskite mums vienos linijos schemą, perjungiklių charakteristikas ir esamą trumpojo jungimo srovę prie betoninio pagrindo. Mūsų inžinerijos grupė paprastai per tris darbo dienas grąžins saugiklių sąrašą ir gyvūnijos apsaugos rinkinį, atitinkantį jūsų standartą.

Apie autorių

Šį straipsnį parengė pardavimų inžinerijos grupė iš Ryan Electric, transformatorių gamintojo, gaminančio žemėje įrengtus, sausosios formos ir aliejumi aušinamus transformatorius energijos tiekimo įmonėms ir EPC rangovams Šiaurės Amerikoje, Artimuosiuose Rytuose, Pietryčių Azijoje ir Afrikoje. Grupė remia projektus nuo specifikacijos iki gamyklinio priėmimo bandymų. Techniniai klausimai dėl šio straipsnio gali būti nukreipti pardavimų inžinerijos komandai per ryantransformers.com.