Paklājā montēta transformatora drošinātāju un dzīvnieku aizsardzība: Elektroenerģijas uzņēmuma pārbaudes saraksts, lai samazinātu izslēgšanās skaitu

Komanda centrālajā Oklahomā pagājušā novembrī atvēra vadības transformatora vienību, kura vienā nedēļā bija izslēgusies divas reizes. Transformators bija vesels. Vienā no augtsprieguma kontaktu vāciņiem bija iekļuvis vāvere, radot īssavienojumu un oglekļa pēdu, kas katru reizi atkārtoti izraisīja īssavienojumu pie atkārtotas ieslēgšanas. Divi izslēgumi, viens dzīvnieks, neviena tinuma bojājuma un uzticamības ziņojums, kurā vienība joprojām tika uzskatīta par problēmu.

Mēs šos vienības izveidojam, tāpēc attieciniet aizdomas uz šo nobīdi. Tomēr šis raksturs ir grūti noliegt: vairums pad-mount izsaukumu, par kuriem mums jautā, neuzsākas iekšēji tankā. Tie atrodas robežvietā — fiksētajā drošinātājā, kas aizsargā transformatoru, un nodalījumā, kas paredzēts, lai novērstu dzīvnieku iekļūšanu tajā.

 

 

 

Divi bojājumu režīmi, kas rada lielāko daļu pad-mount izsaukumu

Uz zemes montēta transformatora drošināšana ir pirmais. Galvenais drošinātājs ir vienīgais ierīce, kas atrodas starp sekundāro avāriju un transformatoru, kuru pēc tam ir jānomaina ar piegādes termiņu, ko mēra mēnešos. Ja tas ir pārāk mazs, tad tas izslēdzas katru reizi, kad barošanas līnija pēc vētra atkal ieslēdzas pie aukstā slodzes ieslēgšanas. Ja tas ir pārāk liels, tad tas atrodas virs caurstrāvas avārijas līknes, kas nozīmē, ka transformators absorbē avārijas, kuras drošinātājs bija paredzēts novērst.

Otrā ir dzīvnieku pasaule. Caurumi caur izolācijas gredzeniem, barjeras dēļi un ieslēguma jumta un kabeļu nodalījuma starpība visi ir ieejas vietas. Rakuņa bez jebkādas palēnināšanās iziet cauri 75 mm atvērumam. Zmija vispār nepieprasa atvērumu, ja šķirnis zem līmeņa ir aprīkots ar kabeļu grāvi.

Ne viena no šīm problēmām netiek atklāta ikdienas elektroiekārtu projektēšanas pārskatīšanā, jo abas atrodas starp transformatora specifikāciju un elektroapgādes uzņēmuma aizsardzības iestatījumiem. Kā uz zemes montējama transformatora ražotājs , jautājumi, kas mums nonāk pēdējās divās nedēļās pirms piegādes, gandrīz vienmēr attiecas uz šīm divām problēmām.

 

Izlasiet caurstrāvas grafiku pirms izlasāt drošinātāju tabulu

Katrs drošinātāja lieluma izvēles process sākas no grafika, nevis no tabulas. IEEE C57.109 standarts definē, cik ilgi šķidrumā iegremdēts transformators var izturēt noteiktu reižu vairāk nekā nominālo strāvu, pirms sākas bojājumu uzkrāšanās; darbības joma un statuss ir norādīti IEEE C57.109-2018 lapā vadlīnija sniedz koordinācijas līknes četrām transformatoru kategorijām, un šīs līknes ņem vērā gan termisko slodzi, gan mehānisko spriegumu, ko avārija rada tinumiem.

Šis ir skaitlis, kas to padara konkrētu. Pieņemsim 1000 kVA vienību ar 12,47 kV delta primāro tinumu, 480 V sekundāro tinumu un 5,75 % impedanci. Primārā pilnas slodzes strāva ir 46 A. Sekundārā pilnas slodzes strāva ir 1203 A, un cietā īsslēguma strāva pie sekundārā tinuma kontaktiem pirms kabeļa impedances iekļaušanas ir aptuveni 20,9 kA. Fūzei jāizslēdz šis īsslēgums, pirms transformatoram redzamā primārā strāva pārsniedz tā C57.109 līkni, un tai arī jāiztur nākamā ieslēgšanas magnētiskā iekšējā strāva.

Šīs divas prasības virza pretējās virzienos. Šī pretestība ir visa uzdevuma būtība, un tāpēc fūžu grafiks, ko ir kopējis no iepriekšēja projekta, ir riskants risinājums, nevis ātrāka metode.

 

Trīs skaitļi, kas stāv aiz bakelīta fūzes izvēles

Vairākums Ziemeļamerikas pad-mount transformatoru izmanto NEMA Tipa B bayonet tipa drošinātāju augstsprieguma nodalījumā, un lielākā daļa komunālo uzņēmumu glabā drošinātājus ar nominālvērtībām no 8 A līdz 200 A. Trīs skaitļi nosaka, kurš drošinātājs jāizvēlas.

Pilnas slodzes strāva. No plāksnītes norādītās kVA vērtības un primārās sprieguma vērtības, nevis no vienības rasējuma, ko tā aizvieto. Augstāk minētā 46 A vērtība ir tipiska 1000 kVA vienībai 12,47 kV sistēmā.

Aukstās slodzes ieslēgšanās. Pēc pārtraukuma katrs termostats, kompresors un piedziņas mehānisms vienlaicīgi restartējas. Ieslēgšanās strāva kopā ar aukstās slodzes efektu var izraisīt vairākas reizes lielāku strāvu nekā pilnas slodzes strāva (FLA) dažās desmitdaļās sekundes, tāpēc drošinātājs, kas iestatīts uz 1,2 × FLA, aukstā rītā kļūst par biežu nepatīkamu izslēgšanos izraisošu ierīci.

Augšupvirziena koordinācija. Atkārtotāja ātrā raksturlika jādarbojas pirms drošinātāja īslaicīgiem traucējumiem, bet drošinātājam jādarbojas pirms atkārtotāja lēnās raksturlikas pastāvīgiem traucējumiem. Tur, kur abu ierīču laika-strāvas grafiki krustojas vienā punktā, komunālais uzņēmums saņem visvājāko iespējamo rezultātu: drošinātājs izdeg, pat ja atkārtotājs būtu varējis novērst traucējumu.

Praksē lielākā daļa pakalpojumu standartu ir 1,5–2,5 reizes lielāki par primāro FLA vērtību spraudņa tipa drošinātājam, pēc tam rezultāts tiek pārbaudīts pret caurstrāvas bojājuma līkni. Šis diapazons ir sākumpunkts. Vienībai, kas baro lielu motoru slodzi, un vienībai, kas baro rindu centru, nav jābūt vienādam risinājumam, un uz zemes montēta transformatora drošināšana grafikā jānorāda, kura pieņēmuma izmantošana.

Vēl viens bezmaksas detalizēts jautājums: pieprasiet drošinātāja līkni tajā pašā lapā, kur transformatora bojājuma līkne. Kad šīs divas līnijas ir drukātas kopā, nekoordinācija redzama pēc piecām sekundēm. Kad tās atrodas atsevišķos dokumentos, nekoordinācija kļūst redzama trešajā gadā.

 

Dzīvnieku aizsardzība ir specifikācijas pozīcija, nevis papildinājums

Transformatora dzīvnieku aizsardzība parasti tiek uzskatīta par atsevišķu pozīciju, ko pakalpojumu sniedzējs pievieno pēc tam, kad transformators jau ir uz zemes montēts. Tomēr tā pieder specifikācijā, jo lētākais vieta, kur to atrisināt, ir ražotnes telpās.

IEEE 1656 nosaka, kādā veidā jāpārbauda dzīvnieku aizsardzības ierīces elektriskās, mehāniskās un izturības veiktspēja sadalīšanas sistēmās ar nominālspriegumu līdz 38 kV, un IEEE 1656-2010 standarts ir atsauce, ko jānorāda, ja piegādātājs apgalvo, ka pārsegs var izturēt desmit gadus ārpus telpām. Pārbaudes secība atbild uz šo jautājumu. Teksta datu lapa neatbild.

Pasākumi, kas faktiski samazina izslēgšanu skaitu:

Izolēti vārpstas dobumi un pārsegi. 15 kV un 25 kV vienībām — pārsegi, kas paliek vietā kabeļa vilkšanas laikā, nevis tā sauktie uzvelkamie pārsegi, kas aiziet pirmās vētras laikā.

Barjeras dēļi starp nodalījumiem. Pilna augstuma barjeras dēļi, kas uzstādīti pirms tvertnes aizvēršanas. Dzīvnieks, kurš iekļūst iekšā, joprojām nedrīkst sasniegt strāvojošu daļu.

Aizsargtīkli ventilācijas atverēs. Nerūsējošā tīkla aizsargtīkli katrā lūkā un tvertnes pamatnē, kuru izmēri atbilst 12 mm diametra mērīšanas stienim, nevis tam, ko ražotājs pašlaik piedāvā savā krājumā.

Noslēgts kabeļu grāvja savienojums. Noņemama aizsargrežģis grāvja ieejā ir atšķirība starp ierobežotu telpu un čūsku šoseju.

Ne viena no šīm pasākumu pievieno būtiskas izmaksas projektēšanas posmā. Visas tās prasa darba brigādi, pārslēgšanas rīkojumu un izslēgšanu pēc tam, kad jau ir uzstādītas.

 

Ko maina rūpnīcā

Ryan Electric ražo sadalības transformatorus kopš 2007. gada 120 000 m² lielā teritorijā ar vairāk nekā 180 ražošanas un testēšanas iekārtu komplektiem un 37 patentiem. Kopš 2023. gada uzņēmums darbojas kā oficiāls Eaton kopuzņēmuma partneris, kas ir sertifikāts, ko Ziemeļamerikas komunālie pakalpojumi parasti pirmkārt prasa redzēt. Ierīces ir UL reģistrētas, tās var izgatavot atbilstoši CSA C22.2 prasībām Kanādas projektu vajadzībām un tiek piegādātas ar standarta testēšanas datiem saskaņā ar IEEE C57.12.90 rūpnīcas pieņemšanas komplektā.

Pakārtotajiem pasūtījumiem mēs iekļaujam dzīvnieku aizsardzības komplektu bāzes projektā, nevis piedāvājam to kā papildus iespēju: 316. klases nerūsējošā tērauda montāžas materiālus uz skapja, epoksīda pārklātu bukšu, barjeras dēļus, kas uzstādīti pirms tvertnes noslēgšanas, un režģotus lūku atveres, kuras pārbaudītas ar 12 mm diametra mērinstrumentu. Kā uz zemes montējama transformatora ražotājs darbojoties saskaņā ar UL un CSA prasībām, mēs vairāk vēlamies diskutēt par režģa detaļām zīmējumu stadijā nekā izskaidrot čūskas iekļūšanu ekspluatācijas uzsākšanas laikā.

Fuzes ir tas punkts, kur uz zemes montējama transformatora ražotājs vajadzētu uzdot visvairāk jautājumu. Mēs vēlamies saņemt elektroenerģijas sniedzēja aizsardzības pētījumu vai vismaz atkārtotāju aizsardzības līknes un pieejamo avārijas strāvu pie pakārtotās vienības. Viena pasūtījuma gadījumā mūsu rūpnīcā tika izgatavots 200 A spraudsavienotājs 500 kVA vienībai, jo fuzes grafiks tika ņemts no lielāka projekta; kļūda tika konstatēta ekspluatācijas uzsākšanas laikā, un divu nedēļu kavēšanās izmaksāja vairāk nekā transformatora transporta izmaksas.

 

Īss pārbaudes saraksts pirms zīmējuma apstiprināšanas

Sešas rindiņas, un lielākā daļa pakārtoto vienību aizsardzības problēmu pazūd, pirms vienība pamet rūpnīcu.

1. Galvenā pilnas slodzes strāva aprēķināta no plāksnītes kVA vērtības un nominālās sistēmas sprieguma.

2. Fūzijas izmērs ir 1,5–2,5 reizes lielāks par pilnas slodzes strāvu (FLA) un pēc tam pārbaudīts pret IEEE C57.109 līkni pie pieejamās avārijas strāvas.

3. Aukstās slodzes ieslēgšanās profils apstiprināts ar elektroenerģijas sniedzēja slodzes pētījumu datiem, īpaši barošanas līnijās ar elektrisko sildīšanu vai lauksaimniecības apūdeņošanas slodzi.

4. Atkārtoti ieslēdzamās automātiskās atslēgas ātrās un lēnās līknes attēlotas uz tās pašas laika–strāvas diagrammas kā fūzija.

5. Dzīvnieku aizsardzības komplekts norādīts pēc testa standarta, nevis apraksta. Prasiet IEEE 1656 testa secību vai līdzvērtīgu alternatīvu.

6. Barjeras un ekrāna detaļas redzamas apstiprināšanas zīmējumā, tostarp kabeļu bedres savienojums.

 

 

 

Kļūdu izmaksas

Nekorekti koordinēta fūzija neizdodas dramatiski. Tā vienkārši atveras, komanda to nomaina, un žurnālā tiek reģistrēta īslaicīga pārtraukuma situācija. Ja tas notiek trīs reizes vienā un tajā pašā barošanas līnijā vienā sezonā, elektroenerģijas sniedzējs ir iztērējis vairāk naudas darba un pārslēgšanas operācijās, nekā maksātu koordinācijas pētījums. transformatora dzīvnieku aizsardzība paketam piemēro tādu pašu aritmētiku: ekrāns maksā desmitus dolāru, bet čūskas pārslēgšana caur sekundārajiem termināliem izmaksā vienas nedēļas ilgu pakalpojuma pārtraukumu un aizvietošanas vienības izņemšanu no jau apstiprināta ražošanas slota.

Tas ir arguments abu detaļu noskaidrošanai zīmējumu stadijā. A uz zemes montējama transformatora ražotājs var mainīt barjeras plāksni pirms tvertnes aizvēršanas gandrīz par neko. Kad vienība jau atrodas uz pamatnes, tā pati izmaiņa kļūst par lauka modifikāciju ar pievienotu ekspluatācijas pārtraukumu.

Ja jūs norādāt uz pamatnes montējamās sadalīšanas vienības 2027. gada piegādes logam, aizsardzības un dzīvnieku drošības detaļas vērts noskaidrot jau tagad. Ražotāja piegādes laiki ir tik garš, ka zīmējumu izmaiņas pēc to izlaišanas izmaksā to, ko tās pirms pieciem gadiem neizmaksāja.

 

Nākamais solis

Nosūtiet mums vienlīniju diagrammu, atkārtotāju darbības līknes un pieejamo avārijas strāvu pie pamatnes. Mūsu inženieru grupa parasti trīs darba dienu laikā atgriež degšanas drošības ierīču grafiku un dzīvnieku drošības komplektu, kas atbilst jūsu standartiem.

Par autoru

Šo rakstu sagatavoja pārdošanas inženieru grupa uzņēmumā Ryan Electric, transformatoru ražotājs, kas ražo uz pamatnes montētus, sausā tipa un eļļā iegremdētus transformatorus elektroapgādes uzņēmumiem un EPC uzņēmumiem Ziemeļamerikā, Tuvo Austrumos, Dienvidaustrumāzijā un Āfrikā. Grupa atbalsta projektus no specifikācijas līdz rūpnīcas pieņemšanas testēšanai. Tehniskus jautājumus par šo rakstu var adresēt pārdošanas inženieru komandai, izmantojot ryantransformers.com.