Hallo almal! Ek is James, 'n professionele met meer as 10 jaar ervaring in die installasie van spantwisselaars. Vandag wil ek oor die keuse en installasie van Luggeïsoleerde Skakeltoerusting (AIS) spantwisselaars in 66kV buite-ondertoeë praat.
Hierdie toestelle is krities vir meting en beskerming in kragstelsels. Hul korrekte keuse en installasie beïnvloed direk die veiligheid en stabiliteit van die hele elektrisiteitsnetwerk. Met die vooruitgang van slim-grid tegnologie word elektroniese AIS spantwisselaars geleidelik die voorkeurlike keuse. Hulle bied baie intelligente kenmerke, maar dit kom ook met hoër eise vir installasie en instandhouding.
1. Kardinale Faktore by die Keuse van 'n AIS Spantwisselaar
Laat ons begin met funksie en toepassing — dit is die belangrikste oorweging by die keuse van 'n spantwisselaar.
Beskermende spantwisselaars het 'n wye dinamiese bereik nodig. Gewoonlik kies ons 10P-nauwkeurigheidsklas met 'n gerate kapasiteit van ongeveer 5VA. Dit verseker akkurate seinowerdraging selfs onder abnormale omstandighede soos kortsluitings.
Meetspantwisselaars, aan die ander kant, vereis hoë presisie. Ons gaan gewoonlik vir 0.2S-klas of hoër, met 'n gerate kapasiteit van ten minste 10VA, om aan die behoeftes van energiemeting en stelselmonitoring te voldoen.
Met die ontwikkeling van slim-nette word elektroniese spantwisselaars in 66kV-ondertoeë steeds meer gewild weens hul digitale uitsetvermoë, veral in omgewings waar integrasie met digitale beskermingstelsels nodig is.
Laat ons dan na spantvlak en strukturele vorm kyk. By 66kV, wat in die medium-spanningskategorie (3kV–110kV) val, word enkel- of driefase-strukture algemeen gebruik.
Vir eenvoudige hoofbedradingstelsels werk twee enkelefase-transformateurs verbonden in fase-tot-fase spanning of V/V-verbinding goed.
In ondertoeë waar isolasiebewaking nodig is, is dit beter om of 'n driefase vyf-kern drie-wikkeling spantwisselaar of drie enkelefase drie-wikkeling transformateurs in Y/Y-Δ konfigurasie te gebruik. Hierdie opstelling maak lynspanningmeting en nulvolgorde spanningfiltering deur die oop delta wikking moontlik, wat effektief die stelsel se isolasietoestand moniteer.
Dan is daar isolasietipe en dielektriese keuse — 'n kernfaktor vir veilige buite-operasie. Tradisionele 66kV spantwisselaars gebruik dikwels olie-geïmpregneerde of gegose hars isolasie, maar moderne AIS modelle gee voorkeur aan gasgeïsoleerde ontwerpe.
Volgens die laaste nasionale standaard GB/T 20840.11-2025 word SF₆/N₂ gemengde gasisolering nou voorgestel vir buite-AIS spantwisselaars by 66kV en hoër, in plaas van suiwer SF₆ gas. Waarom? Omdat suiwer SF₆ maklik kan verfluïdis in lae temperatuuromgewings, veral onder -25°C. Gemengde gas (gewoonlik 20%–30% SF₆) los hierdie probleem op terwyl dit broeikasgas-uitsetting verminder.
Gasgeïsoleerde transformateurs moet roestvrystal geklop gas tanke en dubbele O-ring sluitstrukture gebruik om goeie lugdigtheid te verseker, selfs in streng buite-omstandighede. Oorweeg ook die omgewingsaanpasbaarheid van die isolerende medium — soos weerstandsvermoë teen weer en besoedeling — om verskillende klimaatomstandighede oor verskillende areas te hanteer.
2. Tegniese Vereistes vir die Installasie van AIS Spantwisselaars
Laat ons nou oor installasie praat — 'n ander kardinale stap wat streng aan tegniese standaarde moet voldoen.
By die keuse van die installasieplek, is hierdie sleutelpunte:
Die spantwisselaar moet tussen die hoëspanningstoerusting uittog en die verdeeltoerusting geïnstalleer word, om akkurate spanningsmeting te verseker.
Dit moet naby die busbal of transformator uittog geplaas word, maar 'n minimaal afstand van 1.5 meter van afskopswitches, skakelaars, ens. handhaaf, om elektromagnetiese interferensie en meganiese vibrasie te vermy.
Die installasiehoogte moet volgens ondertoesontwerp riglyne wees — gewoonlik hoër as omringende toerusting om besoedeling te verminder en goeie ventilasie te verseker, om oorkoeling wat insulasievermoë kan degradeer, te vermy.
As meerdere spantwisselaars parallel operasie doen, verseker dat hulle van mekaar geïsoleer is om mutuele interferensie te vermy.
Daarna is daar die grondingkonfigurasie, wat essensieel is vir veilige installasie.
Die grondingstelsel vir 66kV buite-AIS spantwisselaars moet die “enkele-punt-gronding” beginsel volg:
Die neutrale punt van die primêre wikking moet betroubaar gegrond word — veral in ster-verbindinge. Dit is fundamenteel om oorspanning te vermy en stelsel veiligheid te verseker.
Die sekondêre sirkel moet slegs by een punt gegrond word — gewoonlik by die terminalblok in die beheersentrum — om sirkulerende strome of vals trips veroorsaak deur multi-punt-gronding te vermy.
Een van die terminals van die tersiere wikking (oop delta wikking) moet ook slegs by een punt gegrond word, en geen skakelbare toestel mag in die grondingvoer ingesluit word nie.
Vir gasgeïsoleerde transformateurs moet spesiale aandag gegee word aan die grondingontwerp van die ontploffingbestendige membrane. Gebruik anti-ouderdoms- en roestbestendige materiale, en verseker vastsituering om skade as gevolg van waterakkumulering of ysverheffing te vermy. Installeer ook reënkappe op SF₆ gasdigtheidrelais en verseker dat hulle kalibrasie sonder ontbinding toelaat, om bedryfsbetroubaarheid te verbeter.
Laastens, moet die keuse en installasie van fuses met die toerustingsparameters ooreenstem.
Die primêre kant van 'n 66kV buite-AIS spantwisselaar moet met 'n RW10-35/0.5 druppeluitvalfuse uitgerus word, met 'n gerate stroom van 0.5A en breekvermoë van 1000MVA. Dit beskerm die transformateur teen kortsluitstrome.
Installeer die fuse vertikaal of horisontaal, en verseker dat die fusetube stevig met die porseleinbuis verbonden is om swak kontakte as gevolg van losheid te vermy.
Die sekondêre kant fuses moet op basis van belastingimpedansie gekies word, gewoonlik met standaard fuses. Vermy egter enige moontlike breukpunte (soos isolators) in die sekondêre sirkel om spanningsrugvoer wat toerusting kan beskadig, te vermy.
Vir elektroniese AIS spantwisselaars, sluit addisionele oorwegings in soos glasvezelloopbeskerming — soos trillings- en vochtdempingmaatreëls — om seinintegriteit te verseker.
3. Standaarde vir die Installasie en Instandhouding van AIS Spantwisselaars
Standaardisering van installasie en instandhouding is die grondslag van veilige bedryf.
Volgens GB/T 20840.11-2025 moet 66kV en hoër AIS spantwisselaars streng vereiste vir meganiese sterkte, temperatuurtoleransie en sluitvermoë voldoen. Tydens vervoer moet 10g-trillingssensor geïnstalleer word. Vir lotte van meer as 10 eenhede, installeer twee per voertuig; vir minder as 10, installeer een. By aankoms, kontroleer die trillingsdata. As enige sensor rekord oorskry 10g of gevallig is, keer die eenheid terug vir interne inspeksie.
Vir instandhouding, is gereelde voorkomende toetsing krities:
Voer isolasieweerstandstoetse uit
Voer gedeeltelike uitslaanmetings uit
Voer opwekkingkrommetoetse uit
Dit verseker dat die toerusting aan prestasievereistes voldoen. Vir gasgeïsoleerde transformateurs, toets gereeld SF₆ gas vochthouingswaarde en voer levende lekdeteksie uit. In sommige gevalle, verkort die inspeksie-siklus.
Tydens die eerste maand na kommissie, voer levende inspeksies uit. Daarna, inspekteer kwartaalswyse om gaskwaliteit aan standaarde te verseker.
Wanneer dit kom by foutafhandeling, volg gestandaardiseerde prosedures:
As 'n fuse spring, kontroleer eers die sekondêre kant fuse. As dit weer spring nadat dit vervang is, beteken dit dat daar 'n ernstige fout in die sekondêre sirkel is — ondersoek grondig.
As gasdruk plotseling daal, neem die eenheid onmiddellik aflyn vir lekdeteksie en herstel, om voortgesette bedryf te vermy wat insulasie kan beskadig.
4. Opsomming
In opsomming, hier is die sleutelpunte om te onthou by die keuse en installasie van AIS spantwisselaars:
Definieer die funksie duidelik: Beskermende tipes gebruik wyd-bereik klasse soos 5TPE; meettipes gebruik hoë-nauwkeurigheidsklasse soos 0.2S; elektroniese tipes moet digitaal uitsetvermoë oorweeg.
Kies die geskikte struktuur op grond van spanningsvlak en stelselkenmerke — V/V of driefase vyf-kern kernkonfigurasies — en verseker dat die neutrale grondingmetode met die stelsel ooreenstem.
Kies geskikte isolasie-media op grond van omgewingsomstandighede. Vir 66kV buite-stelsels, gee voorkeur aan SF₆/N₂ gemengde gasisolering om vloeibaarwordingsrisiko's met suiwer SF₆ in koue klimaate te vermy.
Installeer naby hoëspanningstoerusting uittog, maar hou ten minste 1.5 meter weg van skakelaars en skakele om ventilasie en meganiese stabiliteit te verseker.
Volg die “enkele-punt-gronding” reël vir primêre, sekondêre en tersiere wikking om sirkulerende strome te vermy.
Pas fuses aan toerustingspesifikasies aan: RW10-35/0.5 vir primêre kant, standaard fuses vir sekondêre kant, en verseker veilige installasie.
Gelyktydig met die evolusie van tegnologie, evolueer ook AIS spantwisselaars. Verbeteringe in gasisolering, volwassendheid van elektroniese sensor-tegnologie, en die aanvaarding van slim-monitoringstelsels dra almal by tot veiliger, betroubaarder en meer doeltreffende oplossings vir 66kV buite-ondertoeë.
Vorentoe kyk, sal nuwe materiale en vervaardigingsprosesse die prestasie van hierdie transformateurs verder verbeter, hulle meer omgewingsaanpasbaar en intelligenter maak. Terwyl omgewingsvoorskrifte strenger word, sal gemengde-gas isolering en lae-krag passiewe transformateurs wyer aangeneem word, en die kragindustrie na groener en meer volhoubare ontwikkeling skuif.
Ek hoop hierdie artikel help jou om die essensies van die keuse en installasie van AIS spantwisselaars beter te verstaan. As jy enige vrae het of jou eie ondervinding wil deel, voel vry om 'n kommentaar te laat of 'n boodskap aan my te stuur. Laat ons saam leer en groei!
— James