Mitä on tärkeää 66 kV ulkoisten AIS-jännitekappaleiden valitsemisessa ja asennuksessa

Hei kaikille! Olen James, ammattilainen, jolla on yli 10 vuoden kokemus jännitteennmuuntajien asentamisesta. Tänään haluan puhua ilmakehittyvien kytkentälaatikoiden (AIS) jännitteennmuuntajien valinnasta ja asentamisesta 66 kV ulkoisissa alijärjestyslaitoksissa.

Nämä laitteet ovat olennaisia mittauksessa ja suojassa sähköverkossa. Niiden oikea valinta ja asentaminen vaikuttavat suoraan koko sähköverkon turvallisuuteen ja vakauttaan. Älykkään verkoteknologian edistymisen myötä sähköiset AIS-jännitteennmuuntajat ovat yhä useammin ensisijainen valinta. Ne tarjoavat monia älykkäitä ominaisuuksia, mutta niillä on myös korkeammat vaatimukset asennuksen ja huollon osalta.

1. Avaintekijät AIS-jännitteennmuuntajan valinnassa

Aloitetaan toiminnalla ja sovelluksella — tämä on tärkein harkittava asia jännitteennmuuntajan valinnassa.

• Suojajännitteennmuuntajat tarvitsevat laajan dynaamisen mittausalueen. Yleensä valitaan 10P-tarkkuusluokka, jonka nominaleinen kapasiteetti on noin 5VA. Tämä takaa tarkan signaalinvierityksen myös epänormaaleissa olosuhteissa, kuten lyhytsuljetuissa.

• Mittaajännitteennmuuntajat taas vaativat korkeaa tarkkuutta. Yleensä valitaan 0.2S-luokka tai parempi, jonka nominaleinen kapasiteetti on vähintään 10VA, vastaamaan energiamittauksen ja järjestelmän valvonnan vaatimuksiin.

Älykkään verkon kehittymisen myötä sähköiset jännitteennmuuntajat ovat yhä suositumpia 66 kV alijärjestyslaitoksissa niiden digitaalisten tulostusominaisuuksien vuoksi, erityisesti ympäristöissä, joissa integroituminen digitaalisiin suojausjärjestelmiin on tarpeellista.

Seuraavaksi tarkastelemme jännitetasoa ja rakenteellista muotoa. 66 kV jää keskijännitteeseen (3 kV–110 kV), jossa käytetään yleisesti yksi- tai kolmivaiheisia rakenneja.

• Yksinkertaisissa päätösjohdotuksissa kaksi yksi-vaiheista muuntajaa, jotka on yhdistetty vaihe-vaiheen jännitteeseen tai V/V-yhteyteen, toimivat hyvin.

• Alijärjestyslaitoksissa, joissa tarvitaan eristysvalvonnan, on parempi käyttää joko yksi kolmivaiheinen viisi-säiliön kolme-kierroksen jännitteennmuuntaja tai kolme yksi-vaiheista kolme-kierroksen muuntajaa, jotka on yhdistetty Y/Y-Δ-konfiguraatioon. Tämä asetus mahdollistaa linjajännitteen mittaamisen ja nolla-sekvenssin jännitteen suodatuksen avoimen delta-kierroksen kautta, mikä mahdollistaa tehokkaan järjestelmän eristystilan valvonnan.

Sitten on eristytyyppi ja dielektrikon valinta — keskeinen tekijä turvalliselle ulkoiselle toiminnalle. Perinteisissä 66 kV jännitteennmuuntajissa käytetään usein öljynupotettuja tai kastettujen resinojen eristystä, mutta modernit AIS-mallit suosivat kaasueristettyjä suunnitelmia.

Uusimmassa kansallisessa standardissa GB/T 20840.11-2025 suositellaan SF₆/N₂-sekoituskaasueroistusta ulkoisissa AIS-jännitteennmuuntajeissa 66 kV ja yläpuolella. Miksi? Koska puhdas SF₆ voi helposti liueta alhaisissa lämpötiloissa, erityisesti -25°C alle. Sekoituskaasu (yleensä 20%–30% SF₆) ratkaisee tämän ongelman samalla vähentäen kasvihuonekaasupäästöjä.

Kaasueristetyissä muuntajissa tulisi käyttää ruostumattomasta terästä hitaustettuja kaasusäiliöitä ja kaksois-O-renkaan tiiviste-rakennetta, joka takaa hyvän tiivisyys myös kovissa ulkoisissa olosuhteissa. Huomioi myös eristymedion ympäristösopeutuvuus — asioita kuten säätökyky ja saasteenkestävyys — käsitellä eri alueiden ilmastoehtoja.

2. Tekniset vaatimukset AIS-jännitteennmuuntajien asentamiseen

Siirrytään asentamiseen — toiseen oleelliseen askeeli, joka vaatii tiukan noudattamisen teknisiä standardeja.

Valittaessa asennuspaikkaa, tässä on joitakin avainkohtia:

• Jännitteennmuuntajan tulisi asentaa korkeajännitelaite-ulosputken ja jakeluvarusteiden välille, varmistaen tarkan jännitteen mittaamisen.

• Se tulisi sijoittaa lähelle bussipalkkia tai muuntajan ulospääsyä, mutta pitää vähintään 1.5 metrin välimatkan kytkentävälilevyltä, sulkuvaluilta jne., välttääksesi sähkömagneettisen häiriön ja mekaanisen värin.

• Asennuskorkeuden tulisi noudattaa alijärjestyslaitoksen suunnittelusuuntauksia — yleensä korkeammalla kuin ympäröivät laitteet, vähentääkseen likapitoisuutta ja varmistaen hyvän ilmanvaihdon, estääkseen ylikuumenemisen, joka voi heikentää eristystehoa.

• Jos useat jännitteennmuuntajat toimivat yhdessä, varmista, että ne on eristetty toisistaan, välttääksesi keskinäistä häiriötä.

Seuraavaksi on maardyntämisasetelma, joka on oleellinen turvallisen asennuksen kannalta.

66 kV ulkoisten AIS-jännitteennmuuntajien maardyntäjärjestelmän on noudatettava “yhden pisteen maardynnän” periaatetta:

• Primäärikierroksen neutraali on luotettavasti maardytettävä — erityisesti tähtiformissa. Tämä on perustavanlaatuista ylipannuksen ehkäisemiseksi ja järjestelmän turvallisuuden varmistamiseksi.

• Toissijainen piiri on maardytettävä vain yhdellä kohdalla — yleensä ohjaussalin polkupistoradalla — välttääksesi kiertovirtauksen tai virheellisen toiminnan monipisteen maardyntästä.

• Kolmannen kierroksen (avoimen deltakierroksen) yksi terminaali on myös maardytettävä yhdellä kohdalla, eikä kytkettävää laitetta tulisi asentaa maardyntäjohtoon.

Kaasueristettyjen muuntajien käsittelyssä erityistä huomiota on kiinnitettävä räjähdysvaimennuskalvon maardyntäsuunnitteluun. Käytä ikääntymistä ja ruostumista vastustavia materiaaleja, ja varmista vankka maardyntä, välttääksesi vahingot vedenvarastoinnin tai pakkanan aiheuttamana. Asenna myös sadetakuita SF₆-kaasutiheyden relaieille ja varmista, että ne sallivat kalibroinnin purkamatta, parantaen toiminnan luotettavuutta.

Lopuksi, sähkönsyöntivalitsimet ja niiden asentaminen on oltava sopiva laitteen parametreihin.

• 66 kV ulkoisen AIS-jännitteennmuuntajan ensimmäisen sivun tulisi olla varustettu RW10-35/0.5-pudotussähkönsyöntivalitsimella, jonka nominaleinen virta on 0.5A ja katkaisukapasiteetti 1000MVA. Tämä suojelee muuntajaa lyhytsuljetusvirtoilta.

• Asenna sähkönsyöntivalitsin pysty- tai vaakasuuntaisesti, varmistaen, että sähkönsyöntirumpu on tiiviisti yhdistetty porseleevikoteluun, välttääksesi huonon yhteyden löysydestä.

• Toissijaisen sivun sähkönsyöntivalitsimet tulisi valita pohjautuen kuorman impedanssiin, yleensä käyttäen standardisähkönsyöntivalitsimiä. Kuitenkin vältä mahdollisten katkokeiden (kuten eristyslevyt) yhdistämistä toissijaiseen piiriin, välttääksesi jännitteen palautumisen laitteiden vahingoittamisen.

Sähköisissä AIS-jännitteennmuuntajeissa lisähuomioita koskee optisivun suojalausekkeiden — kuten värin- ja kosteusvastustusominaisuuksien — varmistamista signaalintegritetin takaamiseksi.

3. Vaatimukset AIS-jännitteennmuuntajien asentamiselle ja huollosta

Standardisoitu asentaminen ja huolto on turvallisen toiminnan perusta.

GB/T 20840.11-2025:n mukaan 66 kV ja yläpuolella olevat AIS-jännitteennmuuntajat täytyy täyttää tiukat vaatimukset mekaaniselle vahvuudelle, lämpötilan sietokyvylle ja tiivisyydelle. Kuljetuksen aikana asennetaan 10g-värinäanturit. Bakteerien määrällä yli 10 asennetaan kaksi ajoneuvoon; alle 10 asennetaan yksi. Saapumisen jälkeen tarkista värinädatat. Jos mikään anturi ylittää 10g tai on pudonnut, palauta yksikkö sisäiseen tarkastukseen.

Huollon osalta säännöllinen ennaltaehkäisevä testaus on keskeistä:

• Suorita eristyshäiriötestit

• Suorita osittaisen sähköjännitteen mittaamiset

• Suorita intohimon käyrätestit

Tämä varmistaa, että laite täyttää suoritusvaatimukset. Kaasueristetyissä muuntajissa suoritetaan säännöllisesti SF₆-kaasun kosteuden mittaamiset ja elävät titeystestit. Jossain tapauksissa lyhennetään tarkastusjaksoa.

Käyttöönoton ensimmäisen kuukauden aikana suoritetaan eläviä tarkastuksia. Sen jälkeen tarkastetaan kvartaalisesti varmistaen, että kaasulaatu vastaa standardeja.

Virhetapausten käsittelyssä noudatetaan standardoituja menettelytapoja:

• Jos sähkönsyöntivalitsin sammuu, tarkista ensin toissijainen sähkönsyöntivalitsin. Jos se sammuu uudelleen korvaamisen jälkeen, se tarkoittaa, että toissijaisessa piirissä on vakava virhe — tutki huolellisesti.

• Jos kaasupaine laskee yhtäkkiä, otetaan yksikkö heti pois käytöstä titeystestaukseen ja korjaukseen, välttääksesi jatkuvaa toimintaa, joka voisi vaarantaa eristystehoa.

4. Yhteenveto

Yhteenvetona, tässä ovat tärkeät seikat AIS-jännitteennmuuntajien valinnassa ja asentamisessa:

• Määritä selkeästi toiminto: Suojatyypit käyttävät laajaa mittausalueen luokkia kuten 5TPE; mittaustyypit käyttävät korkeaa tarkkuutta kuten 0.2S; sähköiset tyypit tulisi harkita digitaalisen tulostuksen yhteensopivuutta.

• Valitse sopiva rakenne jännitetasoon ja järjestelmän ominaisuuksiin perustuen — V/V tai kolmivaiheinen viisi-säiliön ydinrakenne — ja varmista, että neutraalin maardyntätapa vastaa järjestelmää.

• Valitse sopiva eristymedia ympäristöolosuhteiden mukaan. 66 kV ulkoisissa järjestelmässä etusijan tulisi anneta SF₆/N₂-sekoituskaasueroistulle, välttääksesi puhtaan SF₆:n nesteytymisen kylmässä ilmastossa.

• Asenna lähelle korkeajännitelaite-ulosputket, mutta pidä vähintään 1.5 metrin välimatka kytkentävälilevyltä ja sulkuvaluilta varmistaen ilmanvaihdon ja mekaanisen vakauden.

• Noudattakaa “yhden pisteen maardynnän” sääntöä primääri-, toissijainen- ja kolmannen kierroksen osalta välttääksesi kiertovirtauksen.

• Soita sähkönsyöntivalitsimet laitteen spesifikaation mukaan: RW10-35/0.5 ensimmäisen sivun, standardisähkönsyöntivalitsimet toissijaisen sivun, ja varmista turvallinen asennus.

Kun teknologia jatkaa kehittymistään, niin tekevät myös AIS-jännitteennmuuntajat. Kaasueristykseen, sähköisten havaintoteknologioiden kypsyyteen ja älykkäiden valvontajärjestelmien käyttöönottoon liittyvät parannukset edistävät turvallisempia, luotettavampia ja tehokkaampia ratkaisuja 66 kV ulkoisissa alijärjestyslaitoksissa.

Tulevaisuudessa uudet materiaalit ja valmistusmenetelmät edistävät näiden muuntajien suorituskykyä, tekevät niistä ympäristösopeutuneempia ja älykkäämpiä. Kun ympäristövaatimukset kiristyvät, sekoituskaasueroistus ja matalatehoiset passiiviset muuntajat tulevat yleisemmäksi, edistäen sähköalan vihreämpää ja kestävämpää kehitystä.

Toivottavasti tämä artikkeli auttaa sinua ymmärtämään paremmin AIS-jännitteennmuuntajien valinnan ja asentamisen perusteet. Jos sinulla on kysymyksiä tai haluat jakaa omia kokemuksiasi, älä sano sitä vaille. Jaa kommentti tai lähetä minulle viesti. Oppikää yhdessä ja kasvakkää yhdessä!

— James