Hvad er de essentielle elementer for valg og installation af 66kV udendørs AIS spændingsoverførere

Hej alle! Jeg hedder James, og jeg er en professionel med over 10 års erfaring med installation af spændingstransformatorer. I dag vil jeg tale om udvælgelse og installation af luftisolerede switchgear (AIS) spændingstransformatorer i 66kV udendørs understationer.

Disse enheder er afgørende for måling og beskyttelse i strømsystemer. Deres korrekte udvælgelse og installation har direkte indflydelse på sikkerheden og stabiliteten af hele elektricitetsnettet. Med fremskridt inden for smart grid-teknologi bliver elektroniske AIS spændingstransformatorer gradvist den foretrukne valgmulighed. De tilbyder mange intelligente funktioner, men de kommer også med højere krav til installation og vedligeholdelse.

1. Nøglefaktorer ved udvælgelse af en AIS spændingstransformator

Lad os starte med funktion og anvendelse — dette er den vigtigste overvejelse, når man vælger en spændingstransformator.

• Beskyttende spændingstransformatorer skal have et bredt dynamisk område. Normalt vælger vi præcisionsklasse 10P med en nominel kapacitet på ca. 5VA. Dette sikrer præcis signaloverførsel, selv under ualmindelige forhold som kortslutning.

• Målingspændingstransformatorer, på den anden side, kræver høj præcision. Vi vælger normalt klasse 0.2S eller højere, med en nominel kapacitet på mindst 10VA, for at opfylde kravene til energimåling og systemovervågning.

Med udviklingen af smart grids bliver elektroniske spændingstransformatorer populære i 66kV understationer på grund af deres digitale outputkapaciteter, især i miljøer, hvor integration med digitale beskyttelsessystemer er nødvendig.

Næste punkt er spændingsniveau og strukturel form. Ved 66kV, som falder ind under mellemspændingskategorien (3kV–110kV), bruges ofte enefase- eller tre-fase-strukturer.

• For simple hovedlednings-systemer fungerer to enefasetransformatorer forbundet i fase til fase spænding eller V/V-forbindelse godt.

• I understationer, der kræver isolationsovervågning, er det bedst at bruge enten en tre-fase fem-kernetransformator med tre-viklinger eller tre enefasetransformatorer forbundet i Y/Y-Δ-konfiguration. Denne opsætning gør det muligt at måle linjespændingen og filtrere nul-sekvensspændingen via den åbne delta-vinding, hvilket effektivt overvåger systemets isolationsforhold.

Derefter er der isolations-type og dielektrisk valg — en kernefaktor for sikker udendørs drift. Traditionelle 66kV spændingstransformatorer bruger ofte olie-dyrket eller kast-resin isolering, men moderne AIS-modeller foretrækker gas-isolerede design.

Ifølge den nyeste nationale standard GB/T 20840.11-2025, anbefales SF₆/N₂ blandet gasisolering i stedet for ren SF₆-gas for udendørs AIS spændingstransformatorer på 66kV og højere. Hvorfor? Fordi ren SF₆ kan let omlægges til væsk i lavtemperaturmiljøer, især under -25°C. Blandet gas (normalt 20%–30% SF₆) løser dette problem samtidig med at reducere drivhusgasemissioner.

Gas-isolerede transformatorer bør bruge rustfri stål-svarede gastank og dobbelt O-ring-tætningsstruktur for at sikre god tæthed, selv under hårde udendørs forhold. Overvej også miljøtilpasningen af isolationsmedium — ting som vejrmodstand og forureningstilstand — for at håndtere forskellige klimaforhold i regionerne.

2. Tekniske krav til installation af AIS spændingstransformatorer

Nu går vi over til installation — et andet afgørende trin, der kræver streng overholdelse af tekniske standarder.

Når du vælger installationssted, her er nogle nøglepunkter:

• Spændingstransformatoren skal installeres mellem højspændingsudgangen fra højspændingsudstyr og distributionsudstyr, for at sikre præcis spændingsmåling.

• Den skal placeres tæt på busbar eller transformatorudgang, men fastholde mindst 1.5 meter afstand fra skærmere, kredsløbsbrydere osv., for at undgå elektromagnetisk støj og mekanisk vibration.

• Installationshøjden skal følge understationsdesignretningslinjer — normalt højere end omkringliggende udstyr for at reducere kontaminationsopbygning og sikre god ventilation, for at undgå overophedning, der kan nedbryde isoleringsydelser.

• Hvis flere spændingstransformatorer kører parallel, sørg for, at de er adskilt fra hinanden for at undgå gensidig støj.

Næste punkt er jordforbindelseskonfiguration, som er afgørende for sikker installation.

Jordforbindelsessystemet for 66kV udendørs AIS spændingstransformatorer skal følge princippet om "enekilde-jordforbindelse":

• Den neutrale punkt af primærvingingen skal være pålideligt jordet — især i stjernetilslutninger. Dette er fundamentalt for at undgå overspænding og sikre systemsikkerhed.

• Sekundærkredsløbet skal jordes på kun ét punkt — normalt ved terminalblokket i kontrolrummet — for at undgå cirkulerende strømme eller falske udløsninger, forårsaget af flerpunkt-jordforbindelser.

• En af terminalerne på tertiærvingingen (åben delta-vinding) skal også jordes på kun ét punkt, og ingen skærmere bør indsat i jordeledningen.

For gas-isolerede transformatorer skal der særlig opmærksomhed rettes mod jordforbindelsesdesignet af eksplosionsbeskyttende membran. Brug anti-aldring og korrosionsbestandige materialer, og sørg for solid jordforbindelse for at undgå skade fra vandsamling eller frosthevelse. Installér også regnskodder på SF₆ gasdensitetsrelæer og sørg for, at de tillader kalibrering uden demontering, for at forbedre driftsfiabilitet.

Til sidst skal fuses valg og installation matche udstyrsparametre.

• Primærside af en 66kV udendørs AIS spændingstransformator skal udstyres med en RW10-35/0.5 drop-out fuse, med en nominel strøm på 0.5A og brydekraft på 1000MVA. Dette beskytter transformatoren mod kortslutningsstrømme.

• Installér fuses vertikalt eller horisontalt, og sørg for, at fuselæget er tæt forbundet til porcelænsskive for at undgå dårlig kontakt pga. løshed.

• Sekundærfuses skal vælges baseret på belastningsimpedans, normalt ved hjælp af standardfuses. Undgå dog at indføre eventuelle afbrydelsespunkter (som skærmere) i sekundærkredsløbet for at undgå spændingsfeedback, der kan skade udstyr.

For elektroniske AIS spændingstransformatorer inkluderer yderligere overvejelser fiber-optisk løb-beskyttelse — såsom antivibration og fugtbeskyttelse — for at sikre signalintegritet.

3. Standarder for installation og vedligeholdelse af AIS spændingstransformatorer

Standardisering af installation og vedligeholdelse er grundlaget for sikkert drift.

Ifølge GB/T 20840.11-2025, skal 66kV og højere AIS spændingstransformatorer opfylde strenge krav for mekanisk styrke, temperaturtolerance og tæthedsydelser. Under transport skal 10g vibrationsensorer installeres. For partier over 10 enheder, installér to pr. køretøj; for færre end 10, installér en. Efter ankomst, tjek vibrationsdata. Hvis nogen sensoroverskrider 10g eller er faldet, returnér enheden til intern undersøgelse.

For vedligeholdelse er regelmæssig forebyggende test afgørende:

• Udfør isolationsmodstands-test

• Gennemfør partielle udslipsmålinger

• Foretag opmuntreningskurvetest

Dette sikrer, at udstyret opfylder ydeevnekriterier. For gas-isolerede transformatorer, test SF₆ gasfugtighed regelmæssigt og udfør live-leak-detection. I nogle tilfælde forkort inspektionscyklus.

Under den første måned efter kommissionering, udfør live-inspectioner. Derefter, inspicer kvartalsvis for at sikre, at gasens kvalitet opfylder standarder.

Når det kommer til fejlbehandling, følg standardiserede procedurer:

• Hvis en fuse springer, tjek først sekundærfuse. Hvis den springer igen efter erstatning, betyder det, at der er en alvorlig fejl i sekundærkredsløbet — undersøg grundigt.

• Hvis gaspresset falder pludseligt, tag straks enheden offline for leak-detection og reparation, undgå fortsat drift, der kan underminere isolering.

4. Sammenfatning

I korthed, her er de nøglepunkter, der skal huskes, når man vælger og installerer AIS spændingstransformatorer:

• Definer klart funktionen: Beskyttende typer bruger bredt-rangede klasser som 5TPE; målende typer bruger højpræcisionsklasser som 0.2S; elektroniske typer bør overveje digital output-kompatibilitet.

• Vælg den passende struktur baseret på spændingsniveau og systemegenskaber — V/V eller tre-fase fem-leg core konfigurationer — og sørg for, at neutral jordforbindelsesmetode matcher systemet.

• Vælg passende isoleringsmedier baseret på miljøforhold. For 66kV udendørs systemer, prioriter SF₆/N₂ blandet gasisolering for at undgå liquefaction-risici med ren SF₆ i kolde klimaer.

• Installer nær højspændingsudstyr udgang, men hold mindst 1.5 meter væk fra skærmere og brydere for at sikre ventilation og mekanisk stabilitet.

• Følg “enekilde-jordforbindelse” reglen for primær, sekundær og tertiær vindinger for at undgå cirkulerende strømme.

• Match fuses til udstyrs specifikationer: RW10-35/0.5 for primær side, standard fuses for sekundær side, og sørg for sikker installation.

Som teknologien fortsætter med at udvikle sig, gør det også AIS spændingstransformatorer. Forbedringer i gasisolering, modenhed af elektroniske sensor-teknologier og adoption af smart overvågnings-systemer bidrager alle til sikrere, mere pålidelige og effektive løsninger for 66kV udendørs understationer.

Se fremad, nye materialer og produktionsteknikker vil yderligere forbedre disse transformatorers ydeevne, gør dem mere miljøtilpassede og smartere. Da miljøregler strammes, vil blandet gasisolering og lav-effekt passive transformatorer blive mere udbredt, hvilket driver strøm-industrien hen imod grønnere og mere bæredygtig udvikling.

Jeg håber, denne artikel hjælper dig med at bedre forstå de essentielle aspekter ved udvælgelse og installation af AIS spændingstransformatorer. Hvis du har spørgsmål eller ønsker at dele dine egne erfaringer, er du velkommen til at kommentere eller sende mig en besked. Lad os lære sammen og vokse sammen!

— James