Vidēja sprieguma transformatoru rokasgrāmata

 

 

Vidējā sprieguma transformatori ir mūsdienu elektriskās infrastruktūras pamatelementi. Kamēraugstsprieguma transformatorigalvenokārt tiek izmantoti lielapjoma elektroenerģijas pārvadei lielos attālumos,-pastiprinot ģeneratora jaudu, lai samazinātu līnijas zudumus-vidējā sprieguma transformatori darbojas sadales tīklā, pārveidojot elektroenerģiju no viena sprieguma līmeņa citā vidējā diapazonā. Tas nodrošina drošu un efektīvu enerģijas piegādi visās rūpnieciskajās, komerciālajās un komunālajās sistēmās. Tāpēc inženieriem, objektu vadītājiem un iepirkumu speciālistiem, kas iesaistīti elektrisko sistēmu projektēšanā un apkopē, ir svarīgi izprast vidējā sprieguma transformatoru raksturlielumus, veidus un atlases kritērijus.

 

 

1.1. Definīcija

Vidēja sprieguma transformators ir elektriska ierīce, kas pārveido elektrisko enerģiju starp vidēja sprieguma līmeņiem -parasti ienākošo sadales spriegumu-un zemāku spriegumu, kas piemērots galapatēriņam. Praktiski [i] vidēja sprieguma transformators saņem jaudu ar spriegumiem, kas svārstās no aptuveni2,4 kV līdz 69 kVun samazina to līdz izmantošanas spriegumam, piemēram, 480 V, 208 V vai citiem līmeņiem, kas nepieciešami slodzei.

Precīzas sprieguma robežas nedaudz atšķiras atkarībā no standarta, ar kuru jūs konsultējaties. Saskaņā ar ANSI (Amerikas Nacionālais standartu institūts) vidējā sprieguma transformatori var apstrādāt spriegumus no2,4 kV līdz 69 kV. IEEE definē vidējā sprieguma sistēmas Amerikas Savienotajās Valstīs kā parasti no5 kV līdz 35 kVlielākajai daļai sadales lietojumu ar iekārtām, kuru nominālā spriegums parasti ir 5 kV vai 15 kV. Eiropā standarts EN 50588-1 definē vidējas jaudas transformatorus kā tādus, kuru augstākais spriegums iekārtām ir lielāks par 1,1 kV, bet nepārsniedz 36 kV.

 

1.2. Loma enerģijas sadales sistēmā

Lai saprastu, kur ir piemēroti vidējā sprieguma transformatori, tas palīdz attēlot plašāku jaudas sadales hierarhiju:

Paaudze → Transmisija:Spēkstacijas ražo elektroenerģiju ar salīdzinoši zemu spriegumu, kas pēc tam tiek paaugstināts līdz augstam vai īpaši augstam -spriegumam (115 kV līdz 765 kV), lai nodrošinātu efektīvu tālsatiksmes{3}}pārvadi.

Transmisija → Izplatīšana:Apakšstacijās augstspriegums tiek pazemināts līdz vidējam spriegumam (parasti no 5 kV līdz 35 kV), lai tos sadalītu caur primārajiem padevējiem.

Izplatīšana → Klients:Vidējā sprieguma transformatori nodrošina galīgo sprieguma transformāciju, pazeminot sadales spriegumu līdz izmantošanas līmenim (piemēram, 480 V, 240 V, 120 V) galapatēriņa klientiem.

Daudzos gadījumos komunālais uzņēmums piegādā elektroenerģiju objektam ar vidējo spriegumu, un objektam pieder un darbojas savs vidējā sprieguma transformators, lai pazeminātu zemsprieguma līmeni. Šis risinājums ļauj objektam izmantot zemākas enerģijas izmaksas, kas saistītas ar vidēja sprieguma pakalpojumu, un dod īpašniekam lielāku kontroli pār elektroenerģijas kvalitāti.

1.3. Galvenie standarti un atbilstība

Vidējā sprieguma transformatori tiek ražoti saskaņā ar dažādiem nozares standartiem, jo ​​īpaši no IEEE un IEC. Amerikas Savienotajās Valstīs lielākā daļa sadales transformatoru funkcijas un funkcionalitāte ietilpstIEEE standarts C57.12.00(Standarta vispārīgās prasības šķidruma{0}}iegremdējamiem sadales, jaudas un regulēšanas transformatoriem). Tomēr daudzi citi standarti attiecas uz konkrētiem transformatoru veidiem un lietojumiem:

• IEEE C57.12.01:Standarta vispārīgās prasības sausā{0}}tipa sadales un strāvas transformatoriem
• IEEE C57.12.34:Prasības spilventiņu-uzmontētiem, nodalījuma-tipa, paš-dzesētiem, trīs-fāzu sadales transformatoriem
• IEEE C57.12.28/29:Pad-Uzmontētā aprīkojuma korpusa integritāte
• IEC 60076:Starptautiska standarta sērija jaudas transformatoriem, ieskaitot vidējas jaudas transformatorus
• NEMA TP-1:Rokasgrāmata sadales transformatoru energoefektivitātes noteikšanai
• DOE 10 CFR 431. daļa:ASV departamenta Energoefektivitātes standarti sadales transformatoriem

Iekārtām Amerikas Savienotajās Valstīs atbilstībaValsts elektriskais kodekss (NFPA 70)ir arī obligāta. Kanādā,Kanādas elektriskais kodekss (CEC)attiecas.

 

 

 

Ne visi vidējā sprieguma transformatori ir vienādi. Transformatora veida izvēlei ir liela ietekme uz izmaksām, drošību, uzstādīšanas prasībām un ilgtermiņa uzticamību.

 

2.1. Šķidrums-Iegremdēts salīdzinājumā ar sauso-veidu

Šī ir galvenā atšķirība starp vidējā sprieguma transformatoriem.

Kompromiss{0}}starp šīm divām ģimenēm ir ievērojams:

Atribūts	Šķidrums{0}}Iegremdēts	Sauss{0}}Veids
Ugunsgrēka risks	Augstākam{0}}ir nepieciešama ugunsdrošība lietošanai iekštelpās	Zems{0}}piemērots uzstādīšanai iekštelpās
Dzesēšanas efektivitāte	Lieliski (eļļa labi vada siltumu)	Mērens (atkarīgs no gaisa cirkulācijas)
Apkope	Nepieciešama periodiska eļļas pārbaude un filtrēšana	Zema apkope
Dzīves ilgums	Tipiski 30-40 gadi	Tipiski 20-30 gadi
Tipiski pielietojumi	Āra apakšstacijas, komunālo pakalpojumu sadale	Iekštelpu instalācijas, tirdzniecības ēkas
Sākotnējās izmaksas	Parasti zemāks par to pašu vērtējumu	Parasti augstāks par to pašu vērtējumu
Vides risks	Eļļas noplūdes var piesārņot augsni	Nav šķidruma, nav noplūdes riska

 

2.2 Apakšstaciju transformatori

2.3. Pad-Uzmontēti transformatori

2.4. Polu-uzmontēti transformatori

2.5. Lieto sveķu transformatori

 

 

 

Transformatora serdeņa fiziskā konstrukcija nosaka tā efektivitāti, zudumus un veiktspējas raksturlielumus.

3.1. Pamatmateriāli

Kodols kalpo kā magnētiskais ceļš enerģijas pārnešanai starp primāro un sekundāro tinumu. Tā materiāla īpašības tieši ietekmē bezslodzes zudumus (kodolu zudumus), efektivitāti un temperatūras paaugstināšanos.

Graudains{0}}orientēts silīcija tērauds (GOSS)joprojām ir visplašāk izmantotais vidējā sprieguma transformatoru serdes materiāls. Tas piedāvā augstu magnētisko caurlaidību un zemus virpuļstrāvas zudumus. GOSS ir izstrādāts ar vēlamo graudu orientāciju, kas izlīdzina magnētiskos domēnus ar magnētiskās plūsmas virzienu, palielinot efektivitāti.

Amorfo metālu sakausējumiir parādījušies kā alternatīva energoefektīviem{0}sadales transformatoriem. Šie materiāli nodrošina īpaši-zemus dzelzs zudumus-parasti par 70% līdz 80% zemākus nekā parastajam silīcija tēraudam,-bet par materiālu izmaksām ir augstākas. Tie ir īpaši pievilcīgi transformatoriem, kas ilgstoši darbojas ar zemu slodzi.

Nanokristāliski mīkstie magnētiskie sakausējumiuzrāda izcilas magnētiskās īpašības augstās frekvencēs, un tos galvenokārt izmanto elektroniskajos vai speciālos{0}}transformatoros, nevis parastajos 50/60 Hz sadales blokos.

 

 

 

Pareizā transformatora izvēle sākas ar tā pamatvērtējumu izpratni.

4.1 Sprieguma nominālie rādītāji

Katram vidējā sprieguma transformatoram ir divi kritiskie sprieguma rādītāji: primārais spriegums (ieejas puse) un sekundārais spriegums (izejas puse). Piemēram, transformators ar nominālo spriegumu 13,8 kV / 480 V saņem 13,8 kV primārajā pusē un piegādā 480 V sekundārajā pusē.

Transformatoriem ir arī pamata impulsa līmenis (BIL), kas atspoguļo maksimālo spriegumu, ko izolācija var izturēt zibens spēriena vai pārslēgšanas pārsprieguma laikā. Vidēja sprieguma transformatoriem BIL rādītāji ir no 60 kV līdz 150 kV vai augstāki atkarībā no sprieguma klases un pielietojuma.

4,2 kVA Novērtējumi

Transformatora kVA (kilovolts{0}}ampērs) norāda tā šķietamās jaudas ietilpību,-cik lielu strāvu tas spēj izturēt bez pārkaršanas. Standarta trīs-fāzu vidējā sprieguma transformatora kVA izmēri ietver:30, 45, 75, 112,5, 150, 225, 300, 500, 750, 1000, 1500, 2000 un 2500 kVA.

Pareiza kVA reitinga izvēle ir ļoti svarīga. Neliela izmēra transformators pārkarst, samazinot izolācijas kalpošanas laiku un, iespējams, izraisot priekšlaicīgu atteici. Liela izmēra transformators palielina sākotnējās izmaksas un var darboties neefektīvi pie nelielas slodzes, jo serdeņa zudumi pastāv neatkarīgi no slodzes.

4.3. Temperatūras paaugstināšanās un izolācijas klases

Transformatori ir norādīti ar temperatūras paaugstināšanas reitingu -parasti 80 grādi, 115 grādi vai 150 grādi, -kas norāda, cik daudz transformatora temperatūra paaugstināsies virs apkārtējās vides temperatūras pilnas slodzes gadījumā. Transformators ar kāpumu par 80 grādiem darbojas ievērojami vēsāks nekā tas, kas paredzēts 150 grādu paaugstinājumam, kas var nozīmēt ilgāku izolācijas kalpošanas laiku un labāku efektivitāti, kā arī augstākas sākotnējās izmaksas.

Izolācijas klases (A klase pie 105 grādiem, B klase pie 130 grādiem, F klase pie 155 grādiem, H klase pie 180 grādiem) nosaka maksimālo darba temperatūru, ko izolācijas materiāli var izturēt bez būtiskas degradācijas.

 

 

 

Transformatora tinumu savienošanas veids nosaka tā veiktspēju ar nelīdzsvarotām slodzēm, harmoniku un zemējuma defektiem.

5.1. Savienojumu pamatveidi

Ir trīs pamatatinumu savienojumsshēmas:

Zvaigznes (Wye) savienojums (Y):Katras fāzes tinuma viens gals ir savienots kopā kopējā punktā (nulles). Zvaigznes savienojums nodrošina neitrālu punktu, ko var iezemēt.

Delta savienojums (D):Fāzes ir savienotas slēgtā kontūrā, bez neitrāla punkta. Delta savienojumi pēc būtības ir līdzsvaroti un nodrošina ceļu nulles-secības strāvām.

Zigzaga savienojums (Z):Specializēts savienojums, ko galvenokārt izmanto transformatoru vai transformatoru ar mazāku jaudu zemēšanai. Zigzaga savienojumus parasti izmanto tikai sekundārajā pusē.

 

5.2. Vektoru grupas apzīmējumi

Transformatora vektoru grupa apraksta tinumu konfigurāciju un fāzes attiecības starp primāro un sekundāro spriegumu. Apzīmējums atbilst standarta formātam:

Pirmais burts (lielais burts) norāda primārā tinuma savienojumu: D — trīsstūra, Y — zvaigzne, Z — zigzags.

Otrais burts (mazais burts) norāda uz sekundārā tinuma savienojumu.

"n" norāda, ka neitrālais punkts ir izcelts.

Skaitlis norāda fāzes nobīdi pulksteņa -stundu apzīmējumā (reiziniet ar 30 grādiem, lai iegūtu nobīdes grādus).

5.3. Dyn11 un Yyn0 salīdzināšana

Divas vektoru grupas dominē izplatīšanas lietojumos:Dyn11unYyn0.

Dyn11ir trīsstūrveida-savienots primārais (D) un zvaigzne-savienots sekundārs ar neitrālu (yn), ar fāzes nobīdi 330 grādi (11 pulkstenī). Delta primārais nodrošina cirkulācijas ceļu nulles -secības strāvām un aiztur trīskāršās harmonikas (3., 9. utt.), neļaujot tām atstarot atpakaļ piegādes tīklā. Dyn11 arī lieliski tiek galā ar nelīdzsvarotām slodzēm, padarot to par vēlamo izvēli modernām sadales sistēmām ar nelineāru slodzi, piemēram, datoriem, LED apgaismojumu un mainīgas frekvences diskdziņiem.

Yyn0ir ar zvaigzni-savienotu primāro (Y) un zvaigzni-savienoto sekundāro ar neitrālu (yn), ar nulles fāzes nobīdi. Zvaigznes primārajam nav atgriešanās ceļa nulles-secības strāvām. Līdz ar to primārajā spriegumā var parādīties trīskāršas harmonikas, un nelīdzsvarotas slodzes var izraisīt neitrālas nobīdes, izraisot fāzes sprieguma nelīdzsvarotību. Yyn0 parasti attiecas tikai uz lietojumprogrammām ar minimālu harmonisko saturu un līdzsvarotām slodzēm. Pastāv papildu ierobežojums: Yyn0 transformatoros neitrālā līnijas strāva nedrīkst pārsniegt 25% no sekundārā tinuma nominālās strāvas, savukārt Dyn11 var izturēt līdz 75%.

Īsāk sakot, lielākajai daļai mūsdienu lietojumprogrammu-īpaši tām, kas saistītas ar ne-lineārām slodzēm, datu centriem, rūpnieciskām iekārtām vai citām iekārtām ar ievērojamām-vienfāzes slodzēm-Dyn11 ir izvēlētā vektoru grupa.

 

Pareiza transformatora izmēra noteikšana ir viens no svarīgākajiem lēmumiem energosistēmu projektēšanā. Kļūdas šajā posmā var izraisīt gadiem ilgu neefektivitāti vai priekšlaicīgu neveiksmi.

6.1. Soli{1}}pa-Izmēru noteikšanas procedūra

1. darbība: aprēķiniet kopējo slodzes jaudu.Apkopojiet visu slodžu uzskaiti, kas pievienotas lejpus transformatora-motoriem, apgaismojumam, HVAC, biroja aprīkojuma un ražošanas iekārtām.

2. darbība: izmantojiet vienlaicības koeficientus.Ne visas kravas vienlaikus darbojas ar pilnu jaudu. Daudzveidības faktors (parasti no 0,7 līdz 0,9) nosaka šo realitāti.

3. darbība: ņemiet vērā motora palaišanas strāvas.Induktīvās slodzes, piemēram, motori, palaišanas laikā patērē 3 līdz 7 reizes lielāku strāvu nekā parastajā režīmā. Transformatoram jābūt ar pietiekamu jaudu, lai apstrādātu šīs ieslēgšanas strāvas bez pārmērīga sprieguma krituma.

4. darbība: izmantojiet drošības rezervi.Pievienojiet 20% līdz 30% papildu jaudu, lai pielāgotos slodzes svārstībām un turpmākai paplašināšanai.

5. solis: aprēķiniet transformatora jaudu.Izmantojiet formulu:

Transformatora jauda (kVA)=kopējā slodzes jauda (kW) ÷ jaudas koeficients × drošības rezerve

Tipiski jaudas koeficienti ir robežās no 0,8 līdz 0,95 lielākajai daļai rūpniecisko un komerciālo slodžu.

6. darbība: atlasiet nākamo standarta izmēru.Noapaļo uz augšu līdz tuvākajam standarta kVA reitingam no saraksta 4.2. sadaļā.

 

6.2. Vides un lietojuma apsvērumi

Izmēra aprēķins ir tikai sākums. Jūsu galīgo izvēli ietekmēs vairāki citi faktori:

• Augstas temperatūras vide:Iekārtām paaugstinātā apkārtējā temperatūrā vai virs 1000 metru augstuma samaziniet nominālo jaudu par 5% līdz 20%, jo samazinās dzesēšanas un izolācijas efektivitāte.
• Harmoniskais saturs:Sistēmām ar ievērojamu ne{0}}lineāru slodzi (mainīgas frekvences piedziņas, UPS sistēmas, LED apgaismojums, datori) var būt nepieciešams transformators arK-faktora vērtējumslai apstrādātu harmonisku apkuri bez pazemināšanas.
• Instalācijas vide:Sausie{0}}tipa transformatori parasti tiek doti priekšroka iekštelpu instalācijām, kur ugunsdrošība rada bažas. Šķidrumā-iegremdētās ierīces ir rentablākas-ārējai iekārtām ar pietiekamu vietu un norobežojumu.
• Šoka slodzes:Slodzēm, piemēram, metinātājiem vai kompresoriem, kas rada pēkšņas, lielas strāvas prasības, palieliniet jaudu par 10% līdz 30%.

 

6.3. Efektivitātes un enerģijas standarti

Energoefektivitāteir kļuvis par arvien svarīgāku apsvērumu transformatoru izvēlē, ko nosaka gan ekspluatācijas izmaksas, gan normatīvās prasības.

Amerikas Savienotajās Valstīs,Enerģētikas departaments (DOE)noteikti obligātie efektivitātes standarti sadales transformatoriem, kas stājas spēkā 2016. gada 1. janvārī saskaņā ar 10 CFR 431. daļu. Šie standarti, kas attiecas uz visiem sadales transformatoriem, kas ražoti šajā datumā vai pēc šī datuma un pārdoti jebkurā ASV štatā, ir balstīti uz efektivitāti, kas mērīta plkst.35% slodze-atspoguļojot pētījumus, kas liecina, ka lielākā daļa sadales transformatoru vidēji darbojas ar aptuveni 35% no nominālās jaudas.

Lietojumprogrammām, kurām nepieciešama visaugstākā efektivitāte,NEMA Premiumefektivitātes transformatori piedāvā aptuveni par 30% mazākus zudumus nekā DOE 2016 prasības. Lai gan sākotnējās izmaksas var būt ievērojamas, atmaksāšanās periods, samazinot enerģijas zudumus, bieži vien ir pievilcīgs nepārtraukti noslogotiem transformatoriem.

 

6.4. Pretestība

Transformatora pretestība(izteikts procentos) nosaka, cik daudz transformators ierobežo bojājuma strāvu un cik liels sprieguma kritums notiek slodzes laikā. Standarta sadales transformatoru pretestība parasti ir robežās no 2% līdz 8%. Lielāka pretestība samazina bojājuma strāvu un aizsargā pakārtoto aprīkojumu, bet palielina sprieguma kritumu.

 

 

 

Pareiza uzstādīšana ir ļoti svarīga transformatora drošībai, veiktspējai un ilgmūžībai. Uzstādīšana, kas neatbilst koda prasībām, var izraisīt pārkaršanu, elektriskās strāvas apdraudējumu, pārbaudes kļūmes un iespējamās juridiskās saistības.

7.1. Klīrenss un darba telpa

Nacionālais elektrotehniskais kodekss (NEC) nosaka, ka ap elektriskajām iekārtām ir nepieciešama atbilstoša darba vieta, lai nodrošinātu gatavu un drošu ekspluatāciju, apkopi un pārbaudi. Galvenās prasības ietver:

• Minimālais brīvās darba telpas augstums:2,0 m (6,5 pēdas)
• Minimālais brīvās darba telpas platums:914 mm (3 pēdas)
• Priekšējais klīrenss:Pārbaudei un apkopei vismaz 3 pēdas (0,9 m) pirms transformatora korpusa
• Ventilācijas atstarpe:Parasti 150 līdz 300 mm (6 līdz 12 collas) ap ventilējamām virsmām sausiem -tipa transformatoriem, lai nodrošinātu netraucētu gaisa plūsmu

Paliktni{0}}uzmontētiem transformatoriem īpašas atstarpes prasības ir atkarīgas no instalācijas. NEC ne vienmēr skaidri nosaka kreisās, labās un aizmugures atstarpes, taču ir jāievēro vietējie kodi un ražotāja norādījumi. Piemēram, FM Global pieprasa 25 pēdas starp transformatoriem, kas pildīti ar minerāleļļu, taču šī prasība samazinās līdz nullei transformatoriem, kas izmanto mazāk{5}}uzliesmojošu šķidrumu.

7.2. Nodalījumu atdalīšana

Vidēja sprieguma iekārtām vidējā sprieguma un zemsprieguma nodalījumi ir jāatdala ar tērauda barjeru, kas sniedzas visā nodalījumu augstumā un dziļumā. Abiem nodalījumiem jābūt izgatavotiem no lokšņu tērauda, ​​kas atbilst ANSI prasībām.

7.3. Zemējums

Pareiza zemēšana ir būtiska drošībai un aprīkojuma aizsardzībai. Zemējuma pretestība parasti jāsaglabā pieMazāks vai vienāds ar 10 omi. Transformatora neitrālai (ja tāda ir) jābūt pareizi iezemētai saskaņā ar sistēmas konstrukciju un piemērojamajiem kodiem. Zemējuma prasības ir sīkāk izklāstītas NEC 250. pantā.

7.4. Ugunsdrošība

Ar eļļu{0}}pildītiem transformatoriem, kas uzstādīti telpās vai ēku tuvumā, var būt nepieciešami ugunsdrošības pasākumi. Tie var ietvert:

• Ugunsdrošas sienas vai barjeras
• Automātiskās ugunsdzēšanas sistēmas
• Eļļas ierobežošana (noplūdes ierobežošanas baseini vai naftas{0}}ierobežošanas bedres)
• Automātiskās ūdens applūdināšanas sistēmas lielākām iekārtām

Transformatorā izmantotā šķidruma veids ietekmē arī ugunsdrošības prasības. Transformatoriem, kas pildīti ar mazāk-uzliesmojošiem vai bioloģiski noārdāmiem šķidrumiem, var piemērot samazinātu attālumu un vienkāršotus ugunsdrošības pasākumus.

 

 

 

Vidēja sprieguma transformatora aizsardzībai ir nepieciešama koordinēta pieeja, kas novērš gan iekšējos bojājumus, gan ārējos sistēmas traucējumus.

8.1. Pārstrāvas aizsardzība

NEC prasības transformatora aizsardzībai pret pārspriegumu ir atkarīgas no transformatora pretestības. Transformatoriem ar 6% vai mazāku pretestību NEC nepieciešama gan primārā, gan sekundārā aizsardzība. Primārais drošinātājs nedrīkst pārsniegt 300% no primārās pilnas -slodzes strāvas (FLA), un sekundārā pārstrāvas ierīce pie 480 V nedrīkst pārsniegt 125% no sekundārās FLA.

8.2 Drošinātāji pret ķēdes slēdžiem

Izvēle starp drošinātājiem un slēdžiem transformatora aizsardzībai ir saistīta ar kompromisiem:{0}}

Daudzos sadales tīklos tiek izmantota kombinēta pieeja: drošinātāji primārajā pusē īssavienojuma{0}}aizsardzībai, apvienojumā ar zemsprieguma-galvenā slēdzi, kas nodrošina aizsardzību pret pārslodzi.

 

 

 

 

 

Pat visuzticamākajam transformatoram ir nepieciešama regulāra apkope, lai sasniegtu pilnu tā kalpošanas laiku. Labi-izstrādāta apkopes programma var pagarināt transformatora kalpošanas laiku no 20–30 gadiem līdz 40 gadiem vai vairāk.

9.1. Paredzamā apkope

Prognozējošā apkope izmanto diagnostikas rīkus, lai identificētu iespējamās problēmas, pirms tās noved pie kļūmes.

• Izšķīdušās gāzes analīze (DGA):Visspēcīgākais rīks eļļas{0}}iegremdēto transformatoru veselības novērtēšanai. Analizējot izolācijas eļļā izšķīdinātās gāzes, -ūdeņradis, metāns, acetilēns, etilēns-, tehniķi var atklāt tādas problēmas kā pārkaršana, loka rašanos un izolācijas bojājumus. Regulāra DGA nodrošina agrīnu brīdinājumu par defektiem un palīdz noteikt apkopes darbību prioritāti.
• Infrasarkanā termogrāfija (IR skenēšana):Termiskā attēlveidošana nosaka karstos punktus, kas norāda uz vaļīgiem savienojumiem, augstas{0}pretestības savienojumiem, pārslodzi vai izolācijas defektu. Nodalījuma -tipa transformatoriem infrasarkanais starojums dažkārt var noteikt bojātu kontaktu neparastu uzsilšanu vai citus darbības traucējumus, kas izraisa temperatūras paaugstināšanos uz ārējām virsmām.
• Daļējas izlādes (PD) uzraudzība:Daļēja izlāde ir agrīns izolācijas pasliktināšanās indikators. PD uzraudzība izmanto sensorus, lai noteiktu elektriskās izlādes transformatora izolācijas sistēmā, pirms tās pārvēršas pilnās kļūmēs.

9.2. Profilaktiskā apkope

Profilaktiskā apkope tiek veikta saskaņā ar fiksētu grafiku, lai novērstu normālu nolietojumu.

• Regulāra eļļas paraugu ņemšana un testēšana:Pārlūšanas sprieguma testi mēra eļļas izolācijas izturību; zems BDV norāda uz piesārņojumu vai mitrumu. Mitruma saturs jāmēra, izmantojot Kārļa Fišera titrēšanu, un tas jāsaglabā pieļaujamās robežās.
• Bukses pārbaude:Vizuāla plaisu, netīrumu uzkrāšanās un bojājumu pārbaude. Kapacitātes un iedeguma trīsstūra testi novērtē bukses izolācijas stāvokli.
• Krānu mainītāja apkope:Transformatoriem ar -slodzes krānu pārslēgiem (OLTC) ir jāpārbauda eļļas līmenis, jāpārbauda, ​​vai kontaktos nav oglekļa nogulsnes, un tie ir jātīra, un eļļa jānomaina, ja tā ir piesārņota.
• Hermētiskuma pārbaudes un noplūdes noteikšana:Eļļas noplūdes ir jāidentificē un nekavējoties jālabo, lai saglabātu izolācijas integritāti un novērstu vides piesārņojumu.

9.3. Pārbaužu biežums

Lai gan konkrētas frekvences ir atkarīgas no transformatora kritiskuma un darbības vides, vispārīgās vadlīnijas ietver:

• Vizuālas pārbaudes:No mēneša līdz ceturksnim, koncentrējoties uz eļļas līmeni, noplūdēm, neparastu troksni un vispārējo stāvokli
• Infrasarkanā termogrāfija:Katru gadu vai biežāk kritiskajiem transformatoriem
• Eļļas paraugu ņemšana un DGA:Katru gadu standarta instalācijām; reizi pusgadā{0}}kritiskiem vai ļoti noslogotiem transformatoriem
• Elektriskā pārbaude (izolācijas pretestība, pagriezienu attiecība, tinumu pretestība):Ik pēc 2 līdz 5 gadiem
• Visaptverošs kapitālais remonts:Ik pēc 10 līdz 15 gadiem lieliem jaudas transformatoriem

 

 

 

Vidēja sprieguma transformatori kalpo ļoti daudzveidīgam lietojumu klāstam.

10.1. Rūpniecības iekārtas

Ražotnēs un rūpnīcās vidējā sprieguma transformatori piegādā strāvu lieliem motoriem, iekārtām un iekārtām, kurām nepieciešams augstāks sprieguma līmenis optimālai veiktspējai. Tādas nozares kā automobiļu rūpniecība, ķīmiskā apstrāde, kalnrūpniecība un tērauda ražošana parasti izmanto savas vidējā sprieguma sadales sistēmas, kur transformatori samazina elektrotīkla spriegumu līdz iekārtu sadales spriegumam, bet papildu transformatori vēl vairāk pazemina līdz mašīnu izmantošanas līmenim.

10.2. Tirdzniecības ēkas

Biroju kompleksi, iepirkšanās centri, slimnīcas, viesnīcas un citas tirdzniecības iestādes paļaujas uz vidēja sprieguma transformatoriem apgaismojumam, HVAC, liftiem un citām būtiskām elektriskām slodzēm. Lielas komerciālas ēkas bieži saņem primāro apkalpošanu ar vidējo spriegumu (parasti 13,8 kV vai 4,16 kV), samazinot līdz 480 V, lai sadalītu visā ēkā, ar papildu zemsprieguma transformatoriem, kas apkalpo 120/208 V slodzes.

10.3. Komunālo pakalpojumu apakšstacijas

Elektroapgādes uzņēmumi izmanto vidējā sprieguma transformatorus, lai samazinātu spriegumu no pārvades līnijām līdz zemākiem līmeņiem, kas ir piemēroti sadalei privātiem un komerciāliem klientiem. Šie komunālie{1}}transformatori veido sadales sistēmas mugurkaulu.

10.4. Atjaunojamās enerģijas sistēmas

Saules un vēja elektrostacijās ir iekļauti vidējā sprieguma transformatori, lai saražoto elektroenerģiju savienotu ar tīklu. Atjaunojamajai enerģijai turpinot augt, pieprasījums pēc vidējā sprieguma transformatoriem, kas īpaši izstrādāti šiem lietojumiem,-tostarp tādiem dizainiem, kas iztur divvirzienu jaudas plūsmu un lielas sprieguma svārstības{2}}ir ievērojami pieaudzis.

10.5 Datu centri

Datu centri ir viens no visprasīgākajiem vidēja sprieguma transformatoru lietojumiem. Tiem nepieciešama ārkārtīgi augsta uzticamība (bieži vien N+1 vai 2N dublēšana), lieliska strāvas kvalitāte un augsta efektivitāte nepārtrauktas darbības dēļ. Lielākā daļa datu centru izmanto vidēja sprieguma pakalpojumu (bieži 13,8 kV vai 15 kV), kas samazināts līdz 480 V, ar sekundārajiem transformatoriem, kas baro UPS sistēmas un elektroenerģijas sadales blokus.

10.6. Veselības aprūpes iestādes

Slimnīcās un veselības aprūpes iestādēs tiek izmantoti vidēja sprieguma transformatori, lai barotu vairākus zemsprieguma{0}}sadales paneļus, ar atsevišķiem transformatoriem, kas apkalpo kritiskos atzarus, dzīvības drošības atzarus un parastās jaudas atzarus, lai nodrošinātu būtisku sistēmu darbību jebkurā atteices scenārijā.

 

 

 

Strādājot ar vidējā sprieguma transformatoriem, ir stingri jāievēro drošības protokoli. Šīs ierīces ir aprīkotas ar augstu spriegumu un rada ievērojamu elektrisko apdraudējumu:

• Tikai kvalificēts personālsvajadzētu rīkoties vai strādāt ar vidējā sprieguma transformatoriem.
• Vienmēr atslēgt{0}} enerģijutransformatoru un pārbaudiet nulles spriegumu pirms tuvošanās.
• Iezemējiet transformatorupēc -enerģijas atslēgšanas un pirms jebkādu darbu veikšanas.
• Saglabājiet atbilstošus pieejas attālumuspamatojoties uz sprieguma līmeni.
• Izmantojiet atbilstošus individuālās aizsardzības līdzekļus (IAL)novērtēta pieejamajai bojājuma strāvai.
• Ievērojiet bloķēšanas/atzīmēšanas (LOTO) procedūraskā to prasa OSHA noteikumi.

 

 

 

Vidējā sprieguma transformatora kopējās īpašumtiesību izmaksas pārsniedz sākotnējo pirkuma cenu.

Sākotnējās iepirkuma izmaksasievērojami atšķiras atkarībā no veida: sausie{0}}tipa transformatori parasti maksā iepriekš vairāk nekā šķidrās-iegremdētās ierīces ar tādu pašu vērtējumu, savukārt augstākās kvalitātes-efektivitātes vienībām ir augstāka cena nekā standarta-efektivitātes modeļiem.

Uzstādīšanas izmaksasietver vietas sagatavošanu, betona paliktni vai pamatus, elektriskos savienojumus, zemējumu, ugunsdrošību (ja nepieciešams) un klīrensa apsvērumus turpmākai piekļuvei.

Enerģijas zudumiir visnozīmīgākās pastāvīgās darbības izmaksas. Neatkarīgi no slodzes 24 stundas diennaktī, 365 dienas gadā, nav -slodzes zudumu (pamata zudumi). Slodzes zudumi (vara zudumi) mainās atkarībā no slodzes strāvas kvadrāta. Transformatoram, kas nepārtraukti darbojas ar mērenām slodzēm, enerģijas zudumi, kas pārsniedz 30{8}}gadu kalpošanas laiku, var ievērojami pārsniegt sākotnējo pirkuma cenu. Ieguldījumi augstākas efektivitātes transformatorā ar mazākiem zaudējumiem bieži vien nodrošina pievilcīgu finansiālo atdevi.

Uzturēšanas izmaksasatkarīgs no transformatora veida (šķidrum{0}}iegremdēšanai nepieciešama regulāra eļļas pārbaude, sausajam-veidam nepieciešams mazāk), uzstādīšanas vietas un darbības kritiskuma.

Aprites-beigas-apglabāšanas vai otrreizējās pārstrādes izmaksasvar būt nozīmīgs eļļas{0}}iegremdētajiem transformatoriem, jo ​​īpaši tiem, kas satur piesārņotu eļļu vai polihlorbifenilus (PCB) vecākos blokos.

 

 

 

Vidēja sprieguma transformatori ir ilgstoša tehnoloģija{0}}vairāk nekā gadsimtu veca, tomēr nepārtraukti attīstās, lai apmierinātu jaunas prasības attiecībā uz efektivitāti, uzticamību un ekoloģisko veiktspēju. Tie ir savienojums starp augstsprieguma-pārvades tīklu un zema-sprieguma sistēmām, kas nodrošina mūsu pasauli.

Šo transformatoru izvēle, uzstādīšana un apkope ir daudzdisciplīnu pasākums, kas prasa izpratni par elektriskajiem principiem, drošības kodeksiem, mehāniskiem apsvērumiem un ekonomiskiem kompromisiem. Labi-izvēlēts, pareizi uzstādīts un rūpīgi kopts vidējā sprieguma transformators nodrošinās uzticamu pakalpojumu gadu desmitiem. Nepietiekama izmēra, nepareizi izmantota vai novārtā atstāta iekārta var kļūt par pastāvīgu problēmu avotu, palielinot enerģijas izmaksas, traucējot darbību un radot drošības apdraudējumu.

Neatkarīgi no tā, vai projektējat jaunu iekārtu, nomaināt novecojušu aprīkojumu vai vienkārši vēlaties labāk izprast savas esošās sistēmas transformatorus, šajā rokasgrāmatā izklāstītie principi nodrošina pamatu saprātīgu lēmumu pieņemšanai. Pievērsiet uzmanību detaļām -sprieguma nominālvērtībām, vektoru grupai, izolācijas klasei, atstarpēm, apkopes grafikam-, un jūsu vidējā sprieguma transformators atalgos jūs ar klusu, efektīvu,{3}}ilgtermiņa apkalpošanu.