چه چیزهایی برای انتخاب و نصب ترانسформاتورهای ولتاژ خارجی AIS ۶۶kV ضروری است

سلام همه! من جیمز، متخصص با بیش از ۱۰ سال تجربه در نصب ترانسفورماتورهای ولتاژ. امروز می‌خواهم درباره انتخاب و نصب ترانسفورماتورهای ولتاژ آئر اینسلیتد (AIS) در زیراستانس‌های خارجی ۶۶ کیلوولت صحبت کنم.

این دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری و حفاظت در سیستم‌های قدرت بسیار مهم هستند. انتخاب و نصب صحیح آنها مستقیماً بر ایمنی و پایداری کل شبکه الکتریکی تأثیر می‌گذارد. با پیشرفت فناوری شبکه هوشمند، ترانسفورماتورهای AIS الکترونیکی به تدریج انتخاب اولویتی می‌شوند. آنها ویژگی‌های هوشمند زیادی ارائه می‌دهند، اما نیازهای بالاتری برای نصب و نگهداری دارند.

۱. عوامل کلیدی در انتخاب یک ترانسفورماتور ولتاژ AIS

بیایید با عملکرد و کاربرد شروع کنیم — این مهم‌ترین نکته در انتخاب یک ترانسفورماتور ولتاژ است.

• ترانسفورماتورهای ولتاژ محافظ نیاز به دامنه دینامیکی گسترده دارند. معمولاً ما کلاس دقت ۱۰P را با ظرفیت اسمی حدود ۵VA انتخاب می‌کنیم. این امر انتقال دقیق سیگنال حتی در شرایط غیرمعمول مانند کوتاه‌شدن را تضمین می‌کند.

• ترانسفورماتورهای ولتاژ اندازه‌گیری نیاز به دقت بالا دارند. معمولاً ما کلاس ۰.۲S یا بالاتر را با ظرفیت اسمی حداقل ۱۰VA انتخاب می‌کنیم تا نیازهای اندازه‌گیری انرژی و نظارت بر سیستم را برآورده کنیم.

با پیشرفت شبکه‌های هوشمند، ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترونیکی به دلیل توانایی خروجی دیجیتال در زیراستانس‌های ۶۶ کیلوولت محبوب‌تر می‌شوند، به ویژه در محیط‌هایی که یکپارچه‌سازی با سیستم‌های محافظت دیجیتال لازم است.

بعداً، بیایید به سطح ولتاژ و فرم ساختاری نگاهی بیندازیم. در ۶۶ کیلوولت که در دسته ولتاژ متوسط (۳kV–۱۱۰kV) قرار می‌گیرد، ساختارهای تک‌فاز یا سه‌فاز معمولاً استفاده می‌شوند.

• برای سیستم‌های مد کابل‌گذاری ساده، دو ترانسفورماتور تک‌فاز متصل به ولتاژ فاز به فاز یا V/V خوب کار می‌کنند.

• در زیراستانس‌هایی که نیاز به نظارت بر عایق‌بندی دارند، بهتر است از یک ترانسفورماتور سه‌فاز پنج‌لوله سه‌wicklung یا سه ترانسفورماتور تک‌فاز سه‌wicklung متصل به Y/Y-Δ استفاده شود. این تنظیم امکان اندازه‌گیری ولتاژ خط و فیلتر کردن ولتاژ صفر توالی از طریق وینگینگ دلتا باز را فراهم می‌کند و به طور موثر نظارت بر وضعیت عایق‌بندی سیستم را انجام می‌دهد.

سپس نوع عایق‌بندی و انتخاب دی‌الکتریک — عامل کلیدی برای عملکرد ایمن خارجی. ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی ۶۶ کیلوولت معمولاً از عایق‌بندی روغنی یا رزین ریخته‌گری استفاده می‌کنند، اما مدل‌های AIS مدرن ترجیح می‌دهند از طرح‌های عایق‌بندی گازی استفاده کنند.

بر اساس استاندارد ملی جدید GB/T 20840.11-2025، برای ترانسفورماتورهای ولتاژ AIS خارجی ۶۶ کیلوولت و بالاتر، عایق‌بندی گازی ترکیبی SF₆/N₂ به جای گاز خالص SF₆ توصیه می‌شود. چرا؟ زیرا گاز خالص SF₆ در محیط‌های دمای پایین به راحتی مایع می‌شود، به ویژه زیر ۲۵- درجه سانتیگراد. گاز ترکیبی (معمولاً ۲۰٪-۳۰٪ SF₆) این مشکل را حل می‌کند و همچنین انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد.

ترانسفورماتورهای عایق‌بندی گازی باید از مخازن گازی جوشکاری شده از فولاد ضد زنگ و ساختارهای ختم‌سازی دوقطبی استفاده کنند تا حتی در شرایط خارجی سخت نیز عدم نشتی خوبی را تضمین کنند. همچنین به تطبیق‌پذیری محیطی مedium عایقی — مانند مقاومت در برابر آب و آلودگی — توجه کنید تا شرایط اقلیمی مختلف مناطق مختلف را مدیریت کنید.

۲. الزامات فنی برای نصب ترانسفورماتورهای ولتاژ AIS

حالا بیایید به نصب بپردازیم — یک مرحله دیگر بسیار مهم که نیاز به رعایت دقیق استانداردهای فنی دارد.

هنگام انتخاب مکان نصب، نکات کلیدی زیر را در نظر بگیرید:

• ترانسفورماتور ولتاژ باید بین دستگاه‌های ولتاژ بالا و تجهیزات توزیع نصب شود تا اندازه‌گیری دقیق ولتاژ انجام شود.

• باید نزدیک به باربر یا خروجی ترانسفورماتور قرار گیرد، اما حداقل ۱.۵ متر فاصله از کلیدهای جداکننده، برشکن‌ها و غیره داشته باشد تا از تداخل الکترومغناطیسی و ارتعاش مکانیکی جلوگیری شود.

• ارتفاع نصب باید بر اساس دستورالعمل‌های طراحی زیراستانس — معمولاً بالاتر از تجهیزات اطراف — تعیین شود تا انباشت آلودگی کاهش یابد و تهویه خوبی فراهم شود و از گرم شدن مازاد که می‌تواند عملکرد عایق‌بندی را کاهش دهد، جلوگیری شود.

• اگر چند ترانسفورماتور ولتاژ موازی کار می‌کنند، مطمئن شوید که از هم جدا شده‌اند تا از تداخل متقابل جلوگیری شود.

بعداً، پیکربندی زمین‌سازی که برای نصب ایمن ضروری است.

سیستم زمین‌سازی برای ترانسفورماتورهای ولتاژ AIS خارجی ۶۶ کیلوولت باید از اصل "زمین‌سازی یک نقطه‌ای" پیروی کند:

• نقطه محاوره‌ای سیم‌پیچ اصلی باید به صورت قابل اعتماد زمین شود — به ویژه در پیکربندی‌های ستاره‌ای. این امر برای جلوگیری از ولتاژ بالا و تضمین ایمنی سیستم بنیادی است.

• مدار ثانویه فقط در یک نقطه باید زمین شود — معمولاً در بلوک پین در اتاق کنترل — تا از جریان‌های چرخان یا خطاها ناشی از زمین‌سازی چند نقطه‌ای جلوگیری شود.

• یکی از ترمینال‌های سیم‌پیچ سوم (وینگینگ دلتا باز) نیز باید فقط در یک نقطه زمین شود و هیچ دستگاه قابل تغییری نباید در مسیر زمین‌سازی قرار گیرد.

برای ترانسفورماتورهای عایق‌بندی گازی، باید به طراحی زمین‌سازی غشا انفجاری توجه خاصی شود. از مواد مقاوم در برابر پیری و زنگ‌زدگی استفاده کنید و مطمئن شوید که زمین‌سازی محکم است تا از آسیب‌های ناشی از تجمع آب یا گسترش یخ جلوگیری شود. همچنین روکش‌های باران بر روی رله‌های چگالی گاز SF₆ نصب کنید و مطمئن شوید که بدون تجزیه‌کردن کالیبراسیون انجام می‌شود و قابلیت عملکرد را بهبود می‌بخشد.

در نهایت، انتخاب و نصب فیوز باید با پارامترهای تجهیزات مطابقت داشته باشد.

• طرف اولیه یک ترانسفورماتور ولتاژ AIS خارجی ۶۶ کیلوولت باید با فیوز RW10-35/0.5 مجهز شود، با جریان اسمی ۰.۵A و ظرفیت قطع ۱۰۰۰MVA. این فیوز ترانسفورماتور را از جریان‌های کوتاه‌شدن محافظت می‌کند.

• فیوز را عمودی یا افقی نصب کنید و مطمئن شوید که لوله فیوز به طور محکم به بوش سرامیکی متصل است تا از تماس ضعیف به دلیل آزادی جلوگیری شود.

• فیوز‌های طرف ثانویه باید بر اساس امپدانس بار انتخاب شوند، معمولاً از فیوز‌های استاندارد استفاده می‌شود. با این حال، هر نقطه قطع ممکن (مانند جداکننده‌ها) را در مدار ثانویه اضافه نکنید تا از آسیب‌رسانی به تجهیزات از طریق بازخورد ولتاژ جلوگیری شود.

برای ترانسفورماتورهای ولتاژ AIS الکترونیکی، موارد اضافی شامل حفاظت حلقه فیبر نوری — مانند اقدامات ضد ارتعاش و مقاوم در برابر رطوبت — برای تضمین تمامیت سیگنال مورد نیاز است.

۳. استانداردهای نصب و نگهداری ترانسفورماتورهای ولتاژ AIS

استانداردسازی نصب و نگهداری پایه عملکرد ایمن است.

بر اساس GB/T 20840.11-2025، ترانسفورماتورهای ولتاژ AIS ۶۶ کیلوولت و بالاتر باید الزامات دقیقی برای مقاومت مکانیکی، تحمل دما و عملکرد ختم‌سازی داشته باشند. در حین حمل و نقل، سنسورهای ارتعاش ۱۰g باید نصب شوند. برای دسته‌های بیش از ۱۰ واحد، دو عدد در هر وسیله نقلیه و برای کمتر از ۱۰ واحد، یک عدد نصب شود. پس از رسیدن، داده‌های ارتعاشی را بررسی کنید. اگر هر سنسوری بیش از ۱۰g یا سقوط داشته باشد، واحد را برای بررسی داخلی برگردانید.

برای نگهداری، تست‌های پیشگیرانه منظم بسیار مهم است:

• اجرای تست مقاومت عایقی

• انجام اندازه‌گیری‌های تخلیه جزئی

• اجرا