Pagsasagawa ng Pagsasakop at Proteksyon sa Wildlife para sa Pad-Mounted Transformer: Isang Listahan ng mga Gawain para sa Utility upang Bawasan ang mga Pagkabigo

Isang kawani sa sentral na Oklahoma ang bukas ng isang pad-mounted unit noong nakaraang Nobyembre na dalawang beses nang natrip ang feeder nito sa loob ng isang linggo. Ang transformer ay malusog. Isang squirrel ang sumaklaw sa mga high-voltage bushings, nag-flash over, at iniwan ang carbon track na muli nang sumabog sa bawat reclose. Dalawang trip, isang hayop, walang winding fault, at isang reliability report na patuloy na itinuturing ang unit bilang problema.

Gumagawa kami ng mga yunit na ito, kaya huwag pansinin ang bias nito. Ngunit mahirap ipagtanggol ang pattern: ang karamihan sa mga pad-mount callout na tinatanong sa amin ay hindi nagsisimula sa loob ng tangke. Nakatayo sila sa hangganan—sa fuse na nagpaprotekta sa transformer at sa kompartimento na dapat pigilan ang mga hayop mula sa pumasok dito.

 

 

 

Dalawang Mode ng Pagkabigo na Nag-aaccount sa Karamihan ng Pad-Mount Callout

Pad mounted transformer fusing ang una. Ang primary fuse ang tanging device na nasa pagitan ng secondary fault at ng transformer na kailangang palitan—na may lead time na sinusukat sa buwan. Kung masyadong maliit ang sukat nito, bukas ito tuwing cold-load pickup kapag isinara muli ang feeder pagkatapos ng bagyo. Kung masyadong malaki ang sukat nito, nasa taas ito ng through-fault curve, ibig sabihin, tinatanggap ng transformer ang mga fault na dapat linisin ng fuse.

Pangalawa ay ang mga hayop sa gubat. Ang mga bushing wells, barrier boards, at ang puwang sa pagitan ng bubong ng enclosure at ng cable compartment ay lahat na mga pasukang punto. Nakakapasok ang isang raccoon sa isang bukas na 75 mm nang walang pagpapabagal. Hindi kailangan ng anumang bukas na puwang ang isang ahas kung ang cabinet ay may cable trench sa ilalim ng antas ng lupa.

Wala sa dalawang kaso ang lumalabas sa isang karaniwang pagsusuri sa disenyo ng kuryente, dahil pareho silang nabubuhay sa pagitan ng specification ng transformer at ng mga setting ng proteksyon ng utility. Bilang isang tagagawa ng pad mounted transformer , ang mga katanungan na nararating sa amin sa huling dalawang linggo bago ang pagpapadala ay halos laging tungkol sa dalawang ito.

 

Basahin ang Through-Fault Curve Bago Basahin ang Fuse Table

Ang bawat desisyon sa sukat ng fuse ay nagsisimula sa isang curve, hindi sa isang table. Tinutukoy ng IEEE C57.109 kung gaano katagal ang maaaring ipasa ng liquid-immersed transformer ang isang tiyak na multiple ng rated current bago mag-accumulate ang pinsala; ang saklaw at katayuan ay nasa Pahina ng IEEE C57.109-2018 ang gabay ay nagpapakita ng mga kurba ng koordinasyon para sa apat na kategorya ng transformer, at ang mga kurba ay sumasaklaw sa parehong thermal duty at mekanikal na stress na idinudulot ng isang kawalan sa mga winding.

Ito ang bilang na nagpapagawa nito nang tiyak. Isipin ang isang yunit na 1,000 kVA na may delta primary na 12.47 kV, secondary na 480 V, at impedance na 5.75%. Ang primary full-load current ay 46 A. Ang secondary full-load current ay 1,203 A, at ang isang direktang kawalan (bolted fault) sa secondary terminals ay magdudulot ng humigit-kumulang 20.9 kA bago isama ang cable impedance. Ang fuse ay dapat tanggalin ang kawalang iyon bago ang primary current na nakikita ng transformer ay tumawid sa kanyang C57.109 curve, at dapat din itong tumagal sa magnetizing inrush ng susunod na energization.

Ang dalawang kinakailangan na iyon ay umaakit sa magkasalungat na direksyon. Ang tensyon na iyon ang buong gawain, at iyon ang dahilan kung bakit ang isang fuse schedule na kinopya mula sa isang nakaraang proyekto ay isang panganib imbes na isang madaling paraan.

 

Ang Tatlong Bilang Sa Likod ng Pagpili ng Bayonet Fuse

Karamihan sa mga pad-mount sa Hilagang Amerika ay gumagamit ng NEMA Type B bayonet fuse sa high-voltage compartment, at ang mga rating na inimbak ng karamihan sa mga utility ay nasa pagitan ng 8 A hanggang 200 A. Tatlong numero ang nagpapasya kung alin ang ilalagay.

Kumpletong karga ng kasalukuyan. Mula sa nameplate kVA at primary voltage, hindi mula sa drawing ng yunit na pinalalitan nito. Ang 46 A sa itaas ay karaniwan para sa 1,000 kVA sa isang 12.47 kV na sistema.

Cold-load pickup. Pagkatapos ng isang outage, lahat ng thermostat, compressor, at drive ay magsisimulang muli nang sabay-sabay. Ang inrush kasama ang cold load ay maaaring kumuha ng ilang beses na FLA sa loob ng ilang sampung segundo, kaya naman ang isang fuse na naka-set sa 1.2 na beses na FLA ay naging sanhi ng paulit-ulit na pag-trigger sa isang malamig na umaga.

Upstream coordination. Ang mabilis na kurba ng recloser ay dapat kumilos bago ang fuse para sa pansamantalang mga kawalan, at ang fuse naman ay dapat kumilos bago ang mabagal na kurba ng recloser para sa mga permanenteng kawalan. Kapag ang dalawa ay may parehong punto sa time-current plot, ang utility ay nakakakuha ng pinakamasamang resulta: isang naburst na fuse sa isang kawalan na kayang linisin ng recloser.

Sa kasanayan, ang karamihan sa mga pamantayan ng utility ay nasa pagitan ng 1.5 at 2.5 na beses ang pangunahing FLA para sa bayonet fuse, pagkatapos ay sinusuri ang resulta laban sa through-fault curve. Ang saklaw na iyon ay isang pambungad na punto. Hindi dapat magkaroon ng parehong sagot ang isang yunit na nagpapakain ng malaking motor load at isang yunit na nagpapakain ng strip center, at ang pad mounted transformer fusing ang schedule ay dapat ipakita kung aling assumpyon ang ginamit.

Isa pang detalye na walang gastos: humiling ng fuse curve sa parehong sheet kasama ang transformer damage curve. Kapag pinagsama-sama ang dalawang linya sa isang print, makikita agad ang miscoordination sa loob ng limang segundo. Kapag nasa hiwalay na dokumento ang mga ito, makikita ito sa ikatlong taon.

 

Ang Wildlife Protection ay isang spec item, hindi accessory

Proteksyon sa wildlife para sa transformer ay karaniwang tinuturing na isang line item na idinadagdag ng utility matapos ilagay ang transformer sa pad. Dapat itong isama sa specification, dahil ang pinakamuraang lugar para malutas ito ay ang factory floor.

Itinatakda ng IEEE 1656 kung paano subukin ang mga device na pang-proteksyon sa wildlife para sa elektrikal, mekanikal, at pagganap sa tibay sa mga distribution system na may rating hanggang 38 kV, at ang IEEE 1656-2010 record ang sanggunian na dapat banggitin kapag ang isang supplier ay nagsasabi na ang isang cover ay magtatagal ng sampung taon sa labas. Ang pagkakasunod-sunod ng pagsusulit ang sumasagot sa tanong na iyon. Ang isang datasheet ay hindi.

Ang mga sukatan na talagang nagbabago sa bilang ng outage:

Mga insulated bushing wells at covers. Sa mga 15 kV at 25 kV na yunit, ang mga cover na nananatili sa posisyon habang hinahatak ang kable, hindi ang uri na madaling mabunot na kasama ng unang bagyo.

Mga barrier boards sa pagitan ng mga compartment. Buong taas, inilalagay bago isara ang tank. Ang isang hayop na nakakapasok ay dapat pa ring hindi makarating sa anumang live part.

Mga screened ventilation openings. Stainless mesh sa bawat louver at sa base, na may sukat na para sa 12 mm probe, hindi para sa anumang nasa imbentaryo ng fabricator.

Selyadong interface ng kable trench. Ang isang maaaring tanggalin na screen sa pasukan ng trench ang nagpapakilala sa pagkakaiba sa pagitan ng isang enclosure at isang daan-pampasada ng mga ahas.

Wala sa mga ito ang nagdaragdag ng makabuluhang gastos sa yugto ng disenyo. Lahat ng mga ito ay nangangailangan ng isang grupo ng manggagawa, isang order para sa pagbabago ng kuryente, at isang panandaliang pagkawala ng serbisyo upang mai-install ang mga ito nang huli.

 

Ano ang mga Pagbabago sa Pabrika

Ang Ryan Electric ay gumagawa ng mga distribution transformer simula noong 2007 sa isang lugar na may sukat na 120,000 m² na may higit sa 180 na hanay ng kagamitan para sa produksyon at pagsusuri, at 37 na patent. Simula noong 2023, ang kumpanya ay nagsisilbi bilang opisyal na kasamang negosyo ng Eaton, na ang kredensyal na ito ang unang tinatanong ng mga utility sa North America. Ang mga unit ay nakalista sa UL, maaaring gawin ayon sa mga kinakailangan ng CSA C22.2 para sa mga proyekto sa Canada, at kasama ang datos mula sa karaniwang pagsusuri ayon sa IEEE C57.12.90 sa pakete ng pagtanggap sa pabrika.

Para sa mga order ng pad-mount, isinasama namin ang wildlife package sa pangunahing disenyo imbes na i-quote ito bilang opsyon: hardware na gawa sa 316 stainless steel sa cabinet, bushings na may epoxy coating, barrier boards na inilalagay bago isara ang tank, at screened louvers na sinuri laban sa 12 mm probe. Bilang tagagawa ng pad mounted transformer nagtatrabaho ayon sa mga kinakailangan ng UL at CSA, mas pipiliin naming talakayin ang detalye ng screen sa yugto ng paggawa ng drawing kaysa ipaliwanag ang pagsisilip ng ahas sa yugto ng commissioning.

Ang fusing ang lugar kung saan tagagawa ng pad mounted transformer dapat magtanong ng pinakamaraming tanong. Gusto namin ang pag-aaral ng proteksyon ng utility, o kung hindi man, ang mga recloser curves at ang available fault current sa pad. Isang order ang lumabas mula sa aming planta na may 200 A bayonet sa isang 500 kVA unit dahil ang fuse schedule ay galing sa isang mas malaking proyekto; nabigo ito sa yugto ng commissioning, at ang dalawang linggong pagkakaantala ay nagkakahalaga ng higit pa kaysa sa freight ng transformer.

 

Maikling Listahan ng Mga Dapat Suriin Bago Aprubahan ang Drawing

Anim na linya lamang, at nawawala ang karamihan sa mga problema sa pad-mount protection bago umalis ang unit sa planta.

1. Ang pangunahing kasalukuyang karga kapag puno ang karga ay kinukwenta mula sa nakasaad na kVA sa nameplate at sa nominal na boltahe ng sistema.

2. Sukat ng fuse sa pagitan ng 1.5 at 2.5 beses ang FLA, at sinusuri laban sa kurba ng IEEE C57.109 sa magagamit na fault current.

3. Ang profile ng cold-load pickup ay kinumpirma gamit ang datos ng pag-aaral ng karga ng utility, lalo na sa mga feeder na may kargang elektrikong init o irigasyon.

4. Ang mabilis at mabagal na kurba ng recloser ay inilalarawan sa parehong sheet ng oras-kasalukuyan gaya ng fuse.

5. Ang wildlife package ay tinutukoy batay sa pamantayan ng pagsusulit, hindi sa deskripsyon. Itanong ang sequence ng pagsusulit ng IEEE 1656 o isang katumbas nito.

6. Ang mga detalye ng barrier at screen ay ipinapakita sa drawing na pinag-aprobaran, kabilang ang interface ng cable trench.

 

 

 

Ang Halaga ng Paggawa Nang Maling Paaralan

Ang isang fuse na hindi maayos ang coordination ay hindi nabibigo nang malaki. Binubuksan ito, binabago ng isang koponan, at inirekord sa log ang pansamantalang outage. Gawin iyan nang tatlo sa parehong feeder sa loob ng isang panahon at ang utility ay nagastos ng higit pa sa trabaho at switching kaysa sa gastos ng coordination study. Ang proteksyon sa wildlife para sa transformer ang pakete ay sumusunod sa parehong aritmetika: ang isang screen ay nagkakahalaga ng ilang daang dolyar, at ang isang ahas na dumadaan sa mga pangalawang terminal ay nagkakahalaga ng isang linggo ng nawalang serbisyo kasama ang isang pampalit na yunit na kinuha mula sa isang nakatakda nang slot sa produksyon.

Iyan ang argumento para sa pagresolba ng parehong detalye sa yugto ng pagguhit. Isang tagagawa ng pad mounted transformer maaaring baguhin ang isang barrier board bago isara ang tangke nang halos walang gastos. Pagkatapos nang mai-install na ang yunit sa pad, ang parehong pagbabago ay naging isang field modification na may kabit na outage.

Kung ikaw ay nagtutukoy ng mga pad-mounted distribution units para sa delivery window na 2027, ang mga detalye ukol sa proteksyon at wildlife ay dapat na isara ngayon. Ang factory lead times ay sapat na mahaba kaya ang isang pagbabago sa drawing matapos ito ilabas ay nagkakahalaga ng kung ano ang hindi pa ito nagkakahalaga limang taon na ang nakalilipas.

 

Susunod na hakbang

Pangalawa, ipadala sa amin ang single-line diagram, ang mga recloser curves, at ang available fault current sa pad. Ang aming engineering group ay magrerespond ng fuse schedule at isang wildlife package na tugma sa inyong standard, karaniwang loob ng tatlong araw na may trabaho.

Tungkol sa may-akda

Ining artikulo ay inihanda ng grupo ng inhinyeriya ng benta sa Ryan Electric, isang tagagawa ng tagapagbagong-boltahe na gumagawa ng mga yunit na nakalagay sa plataforma, uri na tuyo, at nakalublob sa langis para sa mga kumpanya ng kuryente at mga mangangontratang EPC sa Hilagang Amerika, Gitnang Silangan, Timog-Silangang Asya, at Aprika. Sinusuportahan ng grupo ang mga proyekto mula sa espisipikasyon hanggang sa pagsubok sa pagtanggap ng pabrika. Ang mga teknikal na katanungan tungkol sa artikulong ito ay maaaring ipaalam sa team ng inhinyeriya ng benta sa pamamagitan ng ryantransformers.com.