Milyen alapvető szempontok a 66kV-os külső AIS feszültségátalakítók kiválasztásához és telepítéséhez?

Helló mindenkinek! James vagyok, egy 10 év tapasztalattal rendelkező szakember, aki feszültségátalakítók telepítésével foglalkozik. Ma az 66 kV-as külső alávállalókban használt légizolt átjáró (AIS) feszültségátalakítók kiválasztásáról és telepítéséről szeretnék beszélgetni.

Ezek az eszközök létfontosságúak a méréshez és a védelemhez a villamos energiahálózatokban. A megfelelő kiválasztása és telepítése közvetlenül befolyásolja az egész villamos hálózat biztonságát és stabilitását. A smart grid technológia fejlődésével az elektronikus AIS feszültségátalakítók fokozatosan a preferált választások lettek. Sok intelligens funkciót kínálnak, de magasabb követelményeket támasztanak a telepítésre és karbantartásra.

1. Az AIS feszültségátalakító kiválasztásának kulcsfontosságú tényezői

Kezdjük a funkcióval és alkalmazással — ez a legfontosabb szempont a feszültségátalakító kiválasztásakor.

• A védelmi feszültségátalakítóknak széles dinamikai tartományra van szükségük. Általában 10P pontossági osztályt választunk, amelynek nominális kapacitása körülbelül 5VA. Ez biztosítja a pontos jelátvitelt akkor is, ha nem normális körülmények állnak fenn, például rövidzárlat esetén.

• A mérő feszültségátalakítóknak nagy pontosságra van szükségük. Általában 0.2S osztályt vagy annál magasabbat választunk, legalább 10VA nominális kapacitással, hogy eleget tegyenek az energia-mérés és a rendszerfigyelés igényeinek.

A smart grid fejlődésével az elektronikus feszültségátalakítók elterjednek az 66 kV-os alávállalókban, különösen digitális kimeneti képességeik miatt, különösen olyan környezetekben, ahol integrációra van szükség digitális védelmi rendszerekkel.

Most nézzük a feszültség szintjét és a szerkezeti formát. Az 66 kV a középfeszültségű kategóriába tartozik (3 kV–110 kV), ahol egyfázisú vagy háromfázisú szerkezeteket használnak.

• Egyszerű fővezeték-rendszer esetén jól működnek két egyfázisú transzformátor, fázisközti feszültségben vagy V/V csatlakozással összekötve.

• Az izoláció figyelésére alkalmas alávállalókban jobb egy háromfázisú ötfékkú, háromtejes feszültségátalakító használata, vagy három egyfázisú háromtejes transzformátor Y/Y-Δ konfigurációban. Ez lehetővé teszi a vonalfeszültség mérését és a nullsor-feszültség szűrését a nyitott delta tejesen, hatékonyan figyelve a rendszer izolációjának állapotát.

A következő lépés az izolációs típus és a dielektrikum kiválasztása — egy alapvető tényező a biztonságos külső működés szempontjából. A hagyományos 66 kV-os feszültségátalakítók gyakran olajbetolt vagy tömörített rezin izolációt használnak, de a modern AIS modellek gázizolt dizájnokat preferálnak.

A legfrissebb országos szabvány, a GB/T 20840.11-2025 szerint, az 66 kV-nál magasabb feszültségű külső AIS feszültségátalakítók esetén most már SF₆/N₂ vegyes gáz izolációt ajánlanak, nem pedig tiszta SF₆ gázt. Miért? Mert a tiszta SF₆ könnyen lehullhat alacsony hőmérsékletű környezetben, különösen -25°C alatt. A vegyes gáz (általában 20%–30% SF₆) megoldja ezt a problémát, miközben csökkenti a zöldházhatású gáz-kibocsátást.

A gázizolt transzformátoroknak锈钢焊接气罐和双O型密封结构，即使在恶劣的户外条件下也能确保良好的气密性。此外，还要考虑绝缘介质的环境适应性，如耐候性和抗污染性，以应对不同地区的气候条件。 2. 安装AIS电压互感器的技术要求 现在，让我们来谈谈安装——这是另一个需要严格遵守技术标准的关键步骤。 选择安装位置时，以下是一些关键点： - 电压互感器应安装在高压设备出口与配电设备之间，确保准确的电压测量。 - 应靠近母线或变压器出口，但要与隔离开关、断路器等保持至少1.5米的距离，以避免电磁干扰和机械振动。 - 安装高度应遵循变电站设计指南——通常高于周围设备，以减少污垢积聚并确保良好通风，防止过热导致绝缘性能下降。 - 如果多个电压互感器并行运行，确保它们相互隔离，以防止相互干扰。 接下来是接地配置，这对安全安装至关重要。 66kV户外AIS电压互感器的接地系统必须遵循“单点接地”原则： - 初级绕组的中性点必须可靠接地——尤其是在星形连接配置中。这是防止过电压和确保系统安全的基础。 - 二次回路只能在一个点接地——通常在控制室内的端子排上——以避免因多点接地引起的循环电流或误跳闸。 - 三次绕组（开口三角绕组）的一个端子也必须单点接地，并且不得在接地引线上插入可切换装置。 对于气体绝缘变压器，特别需要注意防爆膜的接地设计。使用抗老化和防腐蚀材料，并确保牢固接地，以防止积水或冻胀造成的损坏。同时，在SF₆气体密度继电器上安装雨罩，并确保无需拆卸即可进行校准，提高运行可靠性。 最后，熔断器的选择和安装必须与设备参数匹配。 - 66kV户外AIS电压互感器的一次侧应配备RW10-35/0.5跌落式熔断器，额定电流为0.5A，分断能力为1000MVA。这可以保护变压器免受短路电流的影响。 - 熔断器应垂直或水平安装，确保熔管与瓷套紧密连接，以防松动导致接触不良。 - 二次侧熔断器应根据负载阻抗选择，通常使用标准熔断器。但是，避免在二次回路中连接任何可能的断点（如隔离器），以防止电压反馈损坏设备。 对于电子AIS电压互感器，还需要考虑光纤环路保护——如抗震和防潮措施——以确保信号完整性。 3. AIS电压互感器的安装和维护标准 安装和维护的标准化是安全运行的基础。 根据GB/T 20840.11-2025，66kV及以上AIS电压互感器必须满足严格的机械强度、温度耐受性和密封性能要求。在运输过程中，应安装10g振动传感器。对于超过10台的批次，每辆车安装两个；少于10台的，每辆车安装一个。到达后，检查振动数据。如果任何传感器记录超过10g或已掉落，则将该单元退回内部检查。 对于维护，定期预防性测试至关重要： - 进行绝缘电阻测试 - 进行局部放电测量 - 进行励磁曲线测试 这确保了设备符合性能要求。对于气体绝缘变压器，定期测试SF₆气体水分含量并进行带电泄漏检测。在某些情况下，缩短检查周期。 投运后的第一个月内进行带电检查。之后，每季度检查一次，确保气体质量符合标准。 故障处理时，遵循标准化程序： - 如果熔断器烧断，首先检查二次侧熔断器。如果更换后再次烧断，说明二次回路存在严重故障——需彻底调查。 - 如果气体压力突然下降，立即停机进行泄漏检测和修复，避免继续运行导致绝缘受损。 4. 总结 总之，选择和安装AIS电压互感器时，以下是需要记住的关键点： - 明确功能：保护型使用宽范围类如5TPE；测量型使用高精度类如0.2S；电子型应考虑数字输出兼容性。 - 根据电压等级和系统特性选择适当的结构——V/V或三相五柱铁芯配置——并确保中性点接地方式与系统匹配。 - 根据环境条件选择合适的绝缘介质。对于66kV户外系统，优先选择SF₆/N₂混合气体绝缘，以避免纯SF₆在寒冷气候下液化的风险。 - 安装在靠近高压设备出口的位置，但与开关和断路器保持至少1.5米的距离，以确保通风和机械稳定性。 - 遵循初级、次级和三次绕组的“单点接地”规则，以避免循环电流。 - 熔断器与设备规格匹配：一次侧使用RW10-35/0.5，二次侧使用标准熔断器，并确保牢固安装。 随着技术的不断进步，AIS电压互感器也在不断发展。气体绝缘技术的改进、电子传感技术的成熟以及智能监控系统的采用，都为66kV户外变电站提供了更安全、更可靠和更高效的解决方案。 展望未来，新材料和制造工艺将进一步提升这些变压器的性能，使其更具环境适应性和智能化。随着环保法规的收紧，混合气体绝缘和低功耗无源变压器将得到更广泛的应用，推动电力行业向更加绿色和可持续的方向发展。 希望这篇文章能帮助您更好地了解选择和安装AIS电压互感器的基本要点。如果您有任何问题或想分享自己的经验，请随时留言或给我发消息。让我们一起学习，共同成长！ — James