Τι είναι απαραίτητο για την επιλογή και εγκατάσταση 66kV Τροχοπέδιας Τάσης Εξωτερικού Χώρου (AIS)
Γεια σε όλους! Είμαι ο James, επαγγελματίας με πάνω από 10 χρόνια εμπειρίας στην εγκατάσταση μετατροπέων τάσης. Σήμερα, θέλω να μιλήσω για την επιλογή και εγκατάσταση μετατροπέων τάσης Air Insulated Switchgear (AIS) σε εξωτερικές υποσταθμούς 66kV.
Αυτά τα συστήματα είναι κρίσιμα για τη μέτρηση και την προστασία στα συστήματα ενέργειας. Η ορθή επιλογή και εγκατάστασή τους επηρεάζει άμεσα την ασφάλεια και τη σταθερότητα του ολόκληρου του ηλεκτρικού δικτύου. Με την πρόοδο της τεχνολογίας smart grid, οι ηλεκτρονικοί μετατρόπες AIS γίνονται σταδιακά η προτιμώμενη επιλογή. Προσφέρουν πολλές νοηματικές λειτουργίες, αλλά έρχονται και με υψηλότερες απαιτήσεις για εγκατάσταση και συντήρηση.
1. Κύριοι Παράγοντες στην Επιλογή Μετατρόπου AIS
Ας ξεκινήσουμε με τη λειτουργία και εφαρμογή — αυτό είναι το πιο σημαντικό στοιχείο στην επιλογή ενός μετατρόπου τάσης.
Οι προστατικοί μετατρόποι τάσης χρειάζονται μεγάλη δυναμική διάσταση. Συνήθως επιλέγουμε την ακρίβεια 10P με ρευστή ικανότητα περίπου 5VA. Αυτό εξασφαλίζει ακριβή μετάδοση σήματος ακόμη και κατά τη διάρκεια ανωμαλιών όπως σύντομες συνδέσεις.
Οι μετρητικοί μετατρόποι τάσης, από την άλλη, απαιτούν υψηλή ακρίβεια. Συνήθως επιλέγουμε την ακρίβεια 0.2S ή υψηλότερη, με ρευστή ικανότητα τουλάχιστον 10VA, για να καλύψουμε τις απαιτήσεις της μέτρησης ενέργειας και της παρακολούθησης του συστήματος.
Με την ανάπτυξη των smart grids, οι ηλεκτρονικοί μετατρόποι τάσης γίνονται ολοένα και πιο δημοφιλείς σε υποσταθμούς 66kV λόγω των δυνατοτήτων ψηφιακής εξόδου, ειδικά σε περιβάλλοντα όπου απαιτείται ολοκλήρωση με ψηφιακά συστήματα προστασίας.
Επόμενο, ας δούμε την επίπεδο τάσης και τη δομή. Στα 66kV, που περιλαμβάνονται στην κατηγορία μεσαίας τάσης (3kV–110kV), συνηθίζονται μονοφασικές ή τριφασικές δομές.
Για απλά κύρια πληθυσμιακά συστήματα, δύο μονοφασικοί μετατρόποι που συνδέονται σε φάση-σε-φάση τάση ή V/V σύνδεση λειτουργούν καλά.
Σε υποσταθμούς που απαιτείται η παρακολούθηση της μόνωσης, είναι καλύτερο να χρησιμοποιηθεί είτε ένας τριφασικός πέντε-πυλώνας τρία-πλεξίδας μετατρόπος τάσης ή τρεις μονοφασικοί τρία-πλεξίδας μετατρόποι που συνδέονται σε Y/Y-Δ διάταξη. Αυτή η διάταξη επιτρέπει τη μέτρηση τάσης γραμμής και τη φίλτραρση τάσης μηδενικής σειράς μέσω της ανοιχτής δελτοειδούς πλεξίδας, επιτυγχάνοντας αποτελεσματική παρακολούθηση της κατάστασης μόνωσης του συστήματος.
Τότε υπάρχει ο τύπος μόνωσης και η επιλογή διελκτικού — ένας βασικός παράγοντας για ασφαλή εξωτερική λειτουργία. Οι παραδοσιακοί μετατρόποι τάσης 66kV συνήθως χρησιμοποιούν μόνωση με λάδι ή επιχωρίδιο, αλλά οι σύγχρονες μοντέλα AIS προτιμούν σχεδιασμούς με μονωτικό αέριο.
Σύμφωνα με τον πιο πρόσφατο εθνικό πρότυπο GB/T 20840.11-2025, για εξωτερικούς μετατρόπους τάσης AIS 66kV και άνω, προτείνεται τώρα η μονωτική μείγνυση SF₆/N₂ αντί για καθαρό SF₆. Γιατί; Επειδή το καθαρό SF₆ μπορεί εύκολα να υγραίνεται σε χαμηλές θερμοκρασίες, ειδικά κάτω από -25°C. Η μείγνυση αερίου (συνήθως 20%–30% SF₆) λύνει αυτό το πρόβλημα ενώ μειώνει τις εκπομπές θερμοκηπίου.
Οι μετατρόποι με μονωτικό αέριο πρέπει να χρησιμοποιούν συρραφές ανοξείδωτου χάλυβα και διπλή δορυφορία O-ring για να εξασφαλίσουν καλή αεροστεγία ακόμη και σε αυστηρές εξωτερικές συνθήκες. Επίσης, λάβετε υπόψη την περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα του μονωτικού μέσου — πράγματα όπως αντοχή στο καιρό και αντίσταση στην ρύπανση — για να αντιμετωπίσετε διαφορετικές κλιματικές συνθήκες σε διάφορες περιοχές.
2. Τεχνικές Απαιτήσεις για την Εγκατάσταση Μετατρόπων AIS
Τώρα, ας πάμε στην εγκατάσταση — άλλο ένα βασικό βήμα που απαιτεί αυστηρή προσήλωση στα τεχνικά πρότυπα.
Όταν επιλέγετε την τοποθεσία εγκατάστασης, εδώ είναι μερικά βασικά σημεία:
Ο μετατρόπος τάσης πρέπει να εγκατασταθεί μεταξύ της εξόδου υψηλής τάσης εξοπλισμού και του εξοπλισμού κατανομής, εξασφαλίζοντας ακριβή μέτρηση τάσης.
Πρέπει να τοποθετηθεί κοντά στην busbar ή την εξόδου του μετατροπέα, αλλά να διατηρεί τουλάχιστον 1.5 μέτρα απόσταση από διαχωριστικά, σπίτια αποσπασμού κλπ., για να αποφευχθεί η ηλεκτρομαγνητική ανάμειξη και η μηχανική ταλάντωση.
Η ύψος εγκατάστασης πρέπει να ακολουθεί τις οδηγίες σχεδίασης της υποσταθμού — συνήθως υψηλότερο από τον περιβάλλοντα εξοπλισμό για να μειωθεί η συσσώρευση ρύπων και να εξασφαλίσει καλή αεροποίηση, προλεγόμενη η υπερθέρμανση που μπορεί να επηρεάσει την απόδοση της μόνωσης.
Εάν πολλοί μετατρόποι τάσης λειτουργούν παράλληλα, βεβαιωθείτε ότι είναι απομονωμένοι ο ένας από τον άλλον για να αποφευχθεί η αμοιβαία ανάμειξη.
Επόμενο είναι η ρύθμιση της αρδευτικής, η οποία είναι ζωτική για την ασφαλή εγκατάσταση.
Το σύστημα αρδευτικής για εξωτερικούς μετατρόπους τάσης AIS 66kV πρέπει να ακολουθεί την αρχή της «μονοσημειακής αρδευτικής»:
Το νευτραλό της πρωτογενούς πλεξίδας πρέπει να είναι αξιόπιστα αρδευμένο — ειδικά σε συνδέσεις αστέρα. Αυτό είναι θεμελιώδες για την πρόληψη υπερτάσεων και την εγγύηση της ασφάλειας του συστήματος.
Η δευτερογενής κύκλωμα πρέπει να αρδευτεί σε μόνο ένα σημείο — συνήθως στην πίνακα συνδέσεων στην αίθουσα ελέγχου — για να αποφευχθούν κυκλώματα ρεύματος ή ψευδείς ενεργοποιήσεις λόγω πολυσημειακής αρδευτικής.
Ένα από τα άκρα της τριτογενούς πλεξίδας (ανοιχτή δελτοειδής πλεξίδα) πρέπει επίσης να αρδευτεί σε μόνο ένα σημείο, και δεν πρέπει να εισαχθεί κανένα στρεπτό συστηματικό στον αρδευτικό ηλεκτρόδο.
Για τους μετατρόπους με μονωτικό αέριο, ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στο σχεδιασμό αρδευτικής της μεμβράνης αντιεκρηκτικής. Χρησιμοποιήστε υλικά αντιγήρανσης και αντιοξείδωσης, και εξασφαλίστε αξιόπιστη αρδευτική για να αποφευχθεί η βλάβη από συσσώρευση νερού ή παγωμένη γη. Επίσης, εγκαταστήστε κατασκευή προστασίας από βροχή στα ρελέ δυναμικότητας SF₆ και βεβαιωθείτε ότι επιτρέπουν την επικέντρωση χωρίς αποσυναρμολόγηση, βελτιώνοντας την επιχειρησιακή αξιοπιστία.
Τέλος, η επιλογή και εγκατάσταση των προστατικών πρέπει να ταιριάζει με τα παραμέτρους του εξοπλισμού.
Η πρωτογενής πλευρά ενός εξωτερικού μετατρόπου τάσης 66kV AIS πρέπει να εξοπλιστεί με έναν RW10-35/0.5 προστατικό προστατικό, με ρευστή ικανότητα 0.5A και δυναμικό διακοπής 1000MVA. Αυτό προστατεύει τον μετατρόπο από ρεύματα σύντομης σύνδεσης.
Εγκαταστήστε τον προστατικό κάθετα ή οριζόντια, βεβαιωθείτε ότι η σωλήνα του προστατικού είναι σφιχτά συνδεδεμένη με την πορσελάνην ανάλογη, για να αποφευχθεί η κακή επαφή λόγω χαλάρωσης.
Οι προστατικοί της δευτερογενούς πλευράς πρέπει να επιλεγούν με βάση την αντίσταση φορτίου, συνήθως χρησιμοποιώντας πρότυπους προστατικούς. Ωστόσο, αποφύγετε τη σύνδεση οποιωνδήποτε πιθανών σημείων διακοπής (όπως απομονωτές) στη δευτερογενής κύκλωμα, για να αποφευχθεί η επιστροφή τάσης που μπορεί να βλάψει τον εξοπλισμό.
Για τους ηλεκτρονικούς μετατρόπους AIS, πρόσθετες προσοχές περιλαμβάνουν την προστασία του φωτοδιαγωγικού κύκλου — όπως μέτρα αντιταλάντωσης και προστασία από υγρασία — για να εξασφαλίσετε την ακεραιότητα του σήματος.
3. Πρότυπα για την Εγκατάσταση και Συντήρηση Μετατρόπων AIS
Η πρότυπη εγκατάσταση και συντήρηση είναι η βάση της ασφαλής λειτουργίας.
Σύμφωνα με το GB/T 20840.11-2025, οι μετατρόποι τάσης 66kV και άνω AIS πρέπει να πληρούν αυστηρά πρότυπα για μηχανική αντοχή, αντοχή σε θερμοκρασία και διατήρηση. Κατά τη μεταφορά, πρέπει να εγκατασταθούν αισθητήρες ταλάντωσης 10g. Για παρτίδες πάνω από 10 μονάδες, εγκαταστήστε δύο ανά οχήμα; για λιγότερες από 10, εγκαταστήστε ένα. Στην άφιξη, ελέγξτε τα δεδομένα ταλάντωσης. Εάν οποιοδήποτε αισθητήρας καταγράφει πάνω από 10g ή έχει πεσεί, επιστρέψτε την μονάδα για εσωτερικό έλεγχο.
Για τη συντήρηση, είναι κρίσιμοι οι κανονικοί προληπτικοί έλεγχοι:
Εκτελέστε δοκιμές αντιστάσεως μόνωσης
Διεξάγετε μετρήσεις μερικής εκλείψεως
Εκτελέστε δοκιμές καμπύλης εμπόδιασης
Αυτό εξασφαλίζει ότι ο εξοπλισμός πληροί τα πρότυπα απόδοσης. Για τους μετατρόπους με μονωτικό αέριο, διεξάγετε κανονικά δοκιμές υγρασίας SF₆ και ελέγχους διαρροής σε λειτουργία. Σε κάποιες περιπτώσεις, συντομεύστε τον κύκλ
