Koji su ključni elementi za odabir i instalaciju 66kV vanjskih AIS naponskih transformatora

Pozdrav svima! Ja sam James, stručnjak s preko 10 godina iskustva u montaži transformatora napona. Danas ću govoriti o odabiru i instalaciji zračno izoliranih (AIS) transformatora napona u vanjskim podstanicama od 66 kV.

Ovi uređaji su ključni za mjerenje i zaštitu u električnim sustavima. Njihov pravilan odabir i instalacija direktno utječu na sigurnost i stabilnost cijele električne mreže. S napredovanjem tehnologije pametne mreže, elektronički AIS transformatori napona postaju sve popularniji. Oni nude mnoge inteligentne značajke, ali s tim dolaze i veće zahtjeve za instalaciju i održavanje.

1. Ključni faktori u odabiru AIS transformatora napona

Počnimo s funkcijom i primjenom — to je najvažnija razmatranja pri odabiru transformatora napona.

• Zaštitni transformatori napona trebaju širok dinamički raspon. Obično bira se preciznost klase 10P s imenovanim kapacitetom oko 5VA. To osigurava točnu prijenos signala čak i u nepravilnim uvjetima poput kratičnih spojeva.

• Mjeritelji transformatori napona, s druge strane, zahtijevaju visoku preciznost. Obično idemo za klasu 0.2S ili više, s imenovanim kapacitetom od barem 10VA, kako bismo zadovoljili potrebe mjerenja energije i nadzora sustava.

S razvojem pametnih mreža, elektronički transformatori napona stježuju popularnost u podstanicama od 66 kV zbog svojih mogućnosti digitalnog izlaza, posebno u okruženjima gdje je potrebna integracija s digitalnim sistemima zaštite.

Sljedeće, pogledajmo nivo napona i strukturnu formu. Na 66 kV, što spada u kategoriju srednjeg napona (3 kV–110 kV), često se koriste jednofazne ili trofazne strukture.

• Za jednostavne glavne sheme vezivanja, dobro funkcioniraju dva jednofazna transformatora povezana u fazno-fazni napon ili V/V vezu.

• U podstanicama gdje je potrebno praćenje izolacije, bolje je koristiti ili jedan trofazni petjezični transformator sa tri vijaka ili tri jednofazna transformatora sa tri vijaka povezana u Y/Y-Δ konfiguraciju. Ova postavka omogućuje mjerenje linijalnog napona i filtriranje nultog reda putem otvorenog delta vijaka, efektivno praćenje stanja izolacije sustava.

Zatim dolazi vrsta izolacije i odabir dielektrika — ključni faktor za siguran rad na otvorenom. Tradicionalni transformatori napona od 66 kV često koriste ulje ili lisano smole kao izolaciju, ali moderne AIS modele preferiraju plinova izolacija.

Prema najnovijem nacionalnom standardu GB/T 20840.11-2025, za vanjske AIS transformatore napona od 66 kV i više, sada se preporučuje SF₆/N₂ mješavina plinova umjesto čistog SF₆ plina. Zašto? Zato što se čisti SF₆ lako može likvefikirati u niskotemperaturnim uvjetima, posebno ispod -25°C. Mješavina plinova (obično 20%–30% SF₆) rješava taj problem dok smanjuje emisije stakleničkih plinova.

Plinovo izolirani transformatori trebaju koristiti nerđajući čelični zavarani rezervoari za plin i dvostihače za zatvaranje kako bi se osigurala dobra zatvorenost čak i u teškim vanjskim uvjetima. Također, uzeti u obzir prilagodljivost izolacijskog medija na okoliš — stvarima poput otpornosti na vremenske uvjete i onesvaživanje — kako bi se obradili različiti klimatski uvjeti u različitim regijama.

2. Tehnički zahtjevi za instalaciju AIS transformatora napona

Sada, idemo na instalaciju — još jedan ključan korak koji zahtijeva strogo pridržavanje tehničkih standarda.

Kada odaberete lokaciju za instalaciju, evo nekoliko ključnih točaka:

• Transformator napona treba instalirati između izlaza opreme visokog napona i distribucijske opreme, osiguravajući točno mjerenje napona.

• Trebalo bi ga staviti blizu busbarske crte ili izlaza transformatora, ali održavati barem 1.5 metara razmaka od disjunktora, prekidača itd., kako bi se izbjegao elektromagnetski smetnji i mehanički vibracije.

• Visina instalacije treba prati smjernice za dizajn podstanica — obično više od opreme oko njega kako bi se smanjila akumulacija kontaminacija i osigurala dobra ventilacija, sprečavajući prehladu koja bi mogla unaprijediti performanse izolacije.

• Ako više transformatora napona radi paralelno, osigurajte da su izolirani jedan od drugog kako bi se spriječilo međusobno smetnje.

Sljedeće je konfiguracija zemljanja, koja je ključna za sigurnu instalaciju.

Zemljanje sustava za vanjske AIS transformatore napona od 66 kV mora prati princip “jedne točke zemljanja”:

• Neutralna točka primarnog vijaka mora biti pouzdano zemljena — posebno u zvezdastim vezama. To je fundamentalno za sprječavanje prekomjernog napona i osiguravanje sigurnosti sustava.

• Sekundarni krug mora biti zemljen samo u jednoj točki — obično na terminalskoj ploči u kontrolnoj sobi — kako bi se izbjegle cirkulacijske struje ili lažni pokreti nastali multi-točkama zemljanja.

• Jedan od terminala tercijarnog vijaka (otvoreni delta vijak) također mora biti zemljen u jednoj točki, a u zemljanje vodič ne treba ubaciti nikakav upravljački uređaj.

Za plinovo izolirane transformatore, posebna pažnja mora biti posvećena dizajnu zemljanja eksplozivne membrane. Koristite materijale odporni na staranje i koroziju, i osigurajte čvrsto zemljanje kako bi se spriječili šteti od akumulacije vode ili zamrzavanja. Također, instalirajte zaštitne pokrovce na relje za gustoću SF₆ plina i osigurajte da omogu kalibraciju bez demontiranja, poboljšavajući operativnu pouzdanost.

Na kraju, odabir i instalacija prednjaka mora odgovarati parametrima opreme.

• Primarni dio vanjskog AIS transformatora napona od 66 kV treba opremiti RW10-35/0.5 padajućim prednjakom, s imenovanim strujom od 0.5A i kapacitetom prekida od 1000MVA. To štiti transformator od struja kratičnog spoja.

• Instalirajte prednjak vertikalno ili horizontalno, osiguravajući da je cev prednjaka čvrsto spojena s porcelanskom bušnjakom kako bi se spriječio loš kontakt zbog slabe vezanja.

• Sekundarni prednjaci trebaju biti odabrani prema impedanci opterećenja, obično koriste se standardni prednjaci. Međutim, izbjegavajte spajanje bilo kakvih mogućih prekidnih točaka (poput izolatora) u sekundarnom krugu kako bi se spriječilo povratni napon koji može oštetiti opremu.

Za elektroničke AIS transformatore napona, dodatne promatrane točke uključuju zaštitu fiberoptičkog kruga — poput protivudarnih i vatroganih mjera — kako bi se osigurala integritet signala.

3. Standardi za instalaciju i održavanje AIS transformatora napona

Standardizacija instalacije i održavanja je temelj sigurne operacije.

Prema GB/T 20840.11-2025, AIS transformatori napona od 66 kV i više moraju zadovoljavati stroge zahtjeve za mehaničku čvrstoću, temperaturnu otpornost i zatvorenost. Tijekom prijevoza, instalirajte senzore vibracije od 10g. Za partije od preko 10 komada, instalirajte dva po vozilu; za manje od 10, instalirajte jedan. Pri dolasku, provjerite podatke o vibraciji. Ako bilo koji senzor zabilježi prelazak od 10g ili pada, vraćate komad za internu inspekciju.

Za održavanje, regularno preventivno testiranje je ključno:

• Izvršite testove otpornosti izolacije

• Provjerite parcijalne izbojne mjerenja

• Napravite testove ekcitacijske krive

To osigurava da oprema zadovoljava zahtjeve za performanse. Za plinovo izolirane transformatore, redovito testirajte vlagoću SF₆ plina i izvršite živa detekcija curenja. U nekim slučajevima, skratite ciklus inspekcije.

Tijekom prvog mjeseca nakon komisioniranja, izvršite živa inspekcije. Nakon toga, inspekcije četvrtgodišnje kako bi se osigurala kvaliteta plina.

Kada je u pitanju rukovanje greškama, pridržavajte standardizirane procedure:

• Ako prednjak puca, prvo provjerite sekundarni prednjak. Ako ponovno puca nakon zamjene, to znači da postoji ozbiljna greška u sekundarnom krugu — istražite detaljno.

• Ako pritisak plina naglo pada, odmah isključite komad za detekciju curenja i popravku, izbjegavajući daljnju operaciju koja bi mogla kompromitirati izolaciju.

4. Sažetak

Sažeto, evo ključnih točaka koje trebate zapamtiti pri odabiru i instalaciji AIS transformatora napona:

• Jasno definirajte funkciju: zaštitni tipovi koriste širok spektar klasa poput 5TPE; mjeriteljski tipovi koriste visoku preciznost klasa poput 0.2S; elektronički tipovi trebaju razmotriti kompatibilnost digitalnog izlaza.

• Odaberite odgovarajuću strukturu temeljeno na nivou napona i karakteristikama sustava — V/V ili trofazne petjezične konfiguracije — i osigurajte da metoda zemljanja neutralne točke odgovara sustavu.

• Odaberite odgovarajuće izolacijske medije temeljeno na okolišnim uvjetima. Za vanjske sustave od 66 kV, prioritetno koristite mješavinu SF₆/N₂ plinova kako biste izbjegli rizike likvefikacije s čistim SF₆ u hladnim klimama.

• Instalirajte blizu izlaza opreme visokog napona, ali održavajte barem 1.5 metara razmaka od prekidača i disjunktora kako biste osigurali ventilaciju i mehaničku stabilnost.

• Pridržavajte pravilo “jedne točke zemljanja” za primarne, sekundarne i tercijarne vijake kako biste izbjegli cirkulacijske struje.

• Podudarajte prednjake s specifikacijama opreme: RW10-35/0.5 za primarni dio, standardni prednjaci za sekundarni dio, i osigurajte čvrstu instalaciju.

S napredovanjem tehnologije, i AIS transformatori napona se razvijaju. Poboljšanja u plinovoj izolaciji, zrelosti elektroničkih senzorskih tehnologija i usvajanje pametnih sistema nadzora sve doprinose sigurnijim, pouzdanijim i učinkovitijim rješenjima za vanjske podstalice od 66 kV.

Gledajući u budućnost, novi materijali i proizvodni procesi još više poboljšat će performanse ovih transformatora, čineći ih više prilagodljivima okolišu i pametnijima. S utvrđivanjem ekoloških propisa, mješavina plinova za izolaciju i niskopotrosni pasivni transformatori postat će šire prihvaćeni, potičući električnu industriju prema zelenijem i održivijem razvoju.

Nadam se da vam ovaj članak pomože bolje razumjeti ključne elemente odabira i instalacije AIS transformatora napona. Ako imate pitanja ili želite podijeliti svoja iskustva, slobodno ostavite komentar ili mi pošaljite poruku. Naučimo zajedno i rastimo zajedno!

— James