Koje su ključne stvari za odabir i instalaciju vanjskih naponskih transformatora AIS od 66kV

Pozdrav svima! Ja sam James, stručnjak sa preko 10 godina iskustva u montaži transformatora napona. Danas želim da razgovaram o odabiru i instalaciji transformatora napona zračno izolovane sklopke (AIS) u vanjskim pretvorama na 66 kV.

Ovi uređaji su ključni za merenje i zaštitu u električnim sistemima. Njihov pravilan odabir i instalacija direktno utiču na bezbednost i stabilnost celokupne električne mreže. Sa napredovanjem tehnologije pametnih mreža, elektronski transformatori napona AIS postaju sve popularniji. Oni nude mnoge inteligentne funkcije, ali uz to dolaze i s visokim zahtevima za instalaciju i održavanje.

1. Ključni faktori u odabiru transformatora napona AIS

Počnimo sa funkcijom i primenom — to je najvažnija stvar koja se uzima u obzir prilikom odabira transformatora napona.

• Zaštitni transformatori napona trebaju širok dinamički opseg. Obično biramo preciznost klase 10P sa imenitim kapacitetom oko 5VA. To osigurava tačnu prenos signalova čak i pod neobičnim uslovima, poput kratkih spojeva.

• Merenja transformatori napona, s druge strane, zahtevaju visoku preciznost. Obično idemo za klasu 0.2S ili više, sa imenitim kapacitetom od barem 10VA, kako bismo zadovoljili zahteve za merenje energije i nadzor sistema.

Sa razvojem pametnih mreža, elektronski transformatori napona postaju sve popularniji u pretvorama na 66 kV zbog svojih digitalnih izlaznih mogućnosti, posebno u okruženjima gde je potrebna integracija sa digitalnim sistemima zaštite.

Dalje, pogledajmo nivo napona i konstrukcijsku formu. Na 66 kV, koji pripada srednjem nivou napona (3kV–110kV), često se koriste jednofazni ili trofazni sistemi.

• Za jednostavne glavne vezove, dobro rade dva jednofazna transformatora povezana fazno ili u V/V vezu.

• U pretvorama gde je potreban nadzor izolacije, bolje je koristiti ili jedan trofazni pet-nogast triobmotni transformator napona ili tri jednofazna triobmotna transformatora povezana u Y/Y-Δ konfiguraciju. Ova shema omogućava merenje faznih napona i filtriranje nulte sekvenca kroz otvoreni delta obmot, efektivno nadgledajući stanje izolacije sistema.

Zatim postoji tip izolacije i odabir dielektrika — ključni faktor za sigurnu radnju na spoljasnjosti. Tradicionalni transformatori napona na 66 kV često koriste ulje ili lejeno smole kao izolaciju, ali moderne modele AIS preferiraju plinsku izolaciju.

Prema najnovijem nacionalnom standardu GB/T 20840.11-2025, za spoljašnje transformatore napona AIS na 66 kV i više, sada se preporučuje SF₆/N₂ mešavina plinova umesto čistog SF₆ gasa. Zašto? Zato što se čisti SF₆ lako može pretvoriti u tečnost u niskotemperaturnim uslovima, posebno ispod -25°C. Mešavina plinova (obično 20%–30% SF₆) rešava ovaj problem dok smanjuje emisije stakleničkih gasova.

Plinsko izolovani transformatori treba da koriste savarene rezervoari od nerđajućeg čelika i dvostruke O-oblike za zatvaranje kako bi osigurali dobru zatvorenost čak i u teškim spoljašnjim uslovima. Takođe, uzeti u obzir prilagodljivost izolacionog medija — stvari poput otpornosti na vremenske uslove i zagađenje — kako bi se obradile različite klimatske uslove u različitim regionima.

2. Tehnički zahtevi za instalaciju transformatora napona AIS

Sada, idemo na instalaciju — još jedan ključni korak koji zahteva strogo pridržavanje tehničkih standarda.

Prilikom odabira lokacije instalacije, evo nekoliko ključnih tačaka:

• Transformator napona treba da se instališe između izlaza opreme visokog napona i distribucijske opreme, obezbeđujući tačno merenje napona.

• Treba da se smesti blizu busbar-a ili izlaza transformatora, ali održavati bar 1.5 metara razmak od disjunkcija, prekidača itd., kako bi se izbegla elektromagnetska interferencija i mehanička vibracija.

• Visina instalacije treba da prati smernice za projektovanje pretvor, obično više od okoline opreme kako bi se smanjila akumulacija kontaminacije i osigurala dobra ventilacija, sprečavajući pregrejavanje koje može oštetiti izolaciju.

• Ako operiraju više transformatora napona paralelno, osigurati da su izolovani jedan od drugog kako bi se sprecio međusobni uticaj.

Sledeće je podešavanje zemljanja, koje je ključno za sigurnu instalaciju.

Zemljanje sistema za transformatore napona AIS na 66 kV na spoljašnjosti mora da prati princip “jedne tačke zemljanja”:

• Neutralna tačka primarnog obmota mora biti pouzdano zemljena — posebno u zvezdastim vezama. To je fundamentalno za sprečavanje prekomernog napona i obezbeđivanje bezbednosti sistema.

• Sekundarni krug mora biti zemljen samo u jednoj tački — obično na terminalnom bloku u kontrolnoj sobi — kako bi se izbegli cirkularni tokovi ili lažni pokreti izazvani više-tačkovnim zemljanjem.

• Jedan od terminala tercijarnog obmota (otvoreni delta obmot) takođe mora biti zemljen samo u jednoj tački, i nikakav preključivac ne treba da se ubaci u zemljni vod.

Za plinsko izolovane transformatore, posebna pažnja mora biti posvećena dizajnu zemljanja eksplozivne membrane. Koristiti materijale otporne na staranje i koroziiju, i osigurati čvrsto zemljanje kako bi se sprečilo oštećenje od akumulacije vode ili zamrzavanja. Takođe, instalirati zaštitne pokrove na reljefima gustoće SF₆ gasa i osigurati da omogu kalibraciju bez demontaže, poboljšavajući operativnu pouzdanost.

Napokon, odabir i instalacija prekidača moraju biti u skladu sa parametrima opreme.

• Primarna strana transformatora napona AIS na 66 kV na spoljašnjosti treba da bude opremljena RW10-35/0.5 padajućim prekidačem, sa imenitim tokom od 0.5A i kapacitetom prekida od 1000MVA. To štiti transformator od kratkih spojeva.

• Instalirati prekidač vertikalno ili horizontalno, osiguravajući da je cev prekidača čvrsto spojena sa porcelanskom bušnjakom kako bi se sprečilo loše kontaktiranje zbog slabe veze.

• Sekundarni prekidači treba da budu odabrani na osnovu impedancije opterećenja, obično koriste se standardni prekidači. Međutim, izbegavati bilo kakve moguće prekidne tačke (poput izolatora) u sekundarnom krugu kako bi se sprečilo povratno napajanje koje može oštetiti opremu.

Za elektronske transformatore napona AIS, dodatne razmatranje uključuju zaštitu fiberoptičkih petlji — poput protiv-vibracionih i vodootpornih mera — kako bi se osigurala integritet signala.

3. Standardi za instalaciju i održavanje transformatora napona AIS

Standardizacija instalacije i održavanja je temelj sigurne operacije.

Prema GB/T 20840.11-2025, transformatori napona AIS na 66 kV i više moraju da zadovoljavaju stroge zahteve za mehaničku čvrstoću, temperaturnu otpornost i performanse zatvorenosti. Tijekom transporta, treba instalirati senzore vibracije od 10g. Za serije od preko 10 komada, instalirati dva po vozilu; za manje od 10, instalirati jedan. Pri stigli, provjeriti podatke o vibraciji. Ako bilo koji senzor prikazuje prekoračenje od 10g ili je pao, vraćati komad za internu inspekciju.

Za održavanje, redovito preventivno testiranje je ključno:

• Izvršiti testiranje otpornosti izolacije

• Izvršiti merenje parcijalnih ispruženja

• Izvršiti testiranje magnetizacijske karakteristike

To osigurava da oprema zadovoljava zahteve performansi. Za plinsko izolovane transformatore, redovno testirati vlažnost SF₆ gasa i izvršiti živu detekciju curenja. U nekim slučajevima, skraćujte ciklus inspekcije.

Tijekom prvog meseca nakon komisionisanja, izvršiti žive inspekcije. Nakon toga, inspekcije četvrt-godišnje kako bi se osiguralo da kvalitet gasa odgovara standardima.

Kada je u pitanju rukovanje greškama, pratiti standardizovane procedure:

• Ako prekidač iskopča, prvo proveriti sekundarni prekidač. Ako ponovo iskopča nakon zamene, to znači da postoji ozbiljna greška u sekundarnom krugu — detaljno istražiti.

• Ako pritisak gasa naglo pada, odmah skinuti komad sa mreže za detekciju curenja i popravku, izbegavajući dalju operaciju koja bi mogla oštetiti izolaciju.

4. Zaključak

Kao rezime, evo ključnih tačaka koje treba imati na umu prilikom odabira i instalacije transformatora napona AIS:

• Jasno definisati funkciju: Zaštitni tip koristi širok spektar klasa poput 5TPE; mereni tip koristi visoko precizne klase poput 0.2S; elektronski tip treba da uzme u obzir kompatibilnost digitalnog izlaza.

• Odabrati odgovarajuću strukturu na osnovu nivoa napona i karakteristika sistema — V/V ili trofazni pet-nogasti obmot — i osigurati da metod neutralnog zemljanja odgovara sistemu.

• Odabrati odgovarajuće izolacione medije na osnovu okruženjskih uslova. Za sisteme na 66 kV na spoljašnjosti, prednost dajte SF₆/N₂ mešavini plinova kako biste izbegli rizik od prelaska u tečnost sa čistim SF₆ u hladnim klimama.

• Instalirati blizu izlaza opreme visokog napona, ali održavati bar 1.5 metara razmak od prekidača i disjunkcija kako biste osigurali ventilaciju i mehaničku stabilnost.

• Pratiti pravilo “jedne tačke zemljanja” za primarne, sekundarne i tercijarne obmote kako biste izbegli cirkularne tokove.

• Uskladiti prekidače sa specifikacijama opreme: RW10-35/0.5 za primarnu stranu, standardne prekidače za sekundarnu stranu, i osigurati čvrstu instalaciju.

Kako tehnologija nastavlja da se razvija, tako i transformatori napona AIS. Poboljšanja u plinskoj izolaciji, zrelost elektronskih senzorskih tehnologija i usvajanje pametnih sistema nadzora sve doprinose sigurnijim, pouzdanijim i učinkovitijim rešenjima za pretvore na 66 kV na spoljašnjosti.

Gledajući u budućnost, novi materijali i procesi proizvodnje dodatno će poboljšati performanse ovih transformatora, čineći ih još prilagodljivijim okruženju i pametnijim. Kako se zakoni o zaštiti životne sredine uskraćuju, mešavine plinova i niskosnažni pasivni transformatori će postati još šire prihvaćeni, tećići električnu industriju ka zelenijem i održivijem razvoju.

Nadam se da vam ovaj članak pomaže da bolje razumete ključne elemente odabira i instalacije transformatora napona AIS. Ako imate bilo kakvih pitanja ili želite da podelite svoja iskustva, slobodno ostavite komentar ili mi pošaljite poruku. Hajdemo da učimo zajedno i rastemo zajedno!

— James