הwendung של מיכלי טראנספורמטורים ברשתות הפצה

עקרונות חשמליים ומבנה של תחנות מתח מונפות

השרטוט החשמלי של תחנת המתח המונפת מתואר בתרשים 1.

הרכב מבני:

תחנת המתח המונפת בסגנון אמריקאי מורכבת בעיקר מהטרנספורמר המונף, המבנית לשני חלקים קדמי ואחורי:

• החלק הקדמי (ארון חיבורים): מכיל בלוקים טרמינליים גבוה/נמוך מתח, מעבר מטען מתח גבוה, פוזיטורים פלוגים, ידית הפעלה של מעבר מתח גבוה, מד לחץ, מד רמה של שמן, מד טמפרטורה של שמן וכדומה.

• החלק האחורי (כלי נוזל ומקררים): מכיל את הליבה, הספירות, מעבר מטען מתח גבוה ופוזיטורים פלוגים בתוך כלי נוזל מותך לחלוטין. גוף הטרנספורמר בדרך כלל אומץ לעיצוב ליבה של שלושה פאזה וחמשת השווקים, שיכול להיות ליבה מסובכת או ליבה מרובדת מצלעות סיליקון מכוונות חן ברזל קריר באיכות גבוהה או צלעות אליאוטרופיות יעילים. הספירות הנמוכות משתמשות במבנה פוליאסטר, המגדילות את עמידות הטרנספורמר בפני קצרי חשמל, פגיעות ברק והצפות. קבוצת החיבור היא Dyn11.

• מבנה מותך: העיצוב המותך לחלוטין של הכלי מספק הגנה. ישנן מספר סוגים של מעברי מטען מותכים בשמן כדי להיענות לצרכים של מערכות הפצה רדיליות או טבעתיות.

הגנה ומבנה של תחנות מתח מונפות בסגנון אמריקאי

תחנות מתח מונפות בסגנון אמריקאי מגינות באמצעות חיבור סדרתי של מגן פוזיטור מחליף ומפוזיטור פלוג. המגן הפוזיטור המחליף פועל רק כאשר מתקיים תקלה בתחנת המתח המונפת, מגינה על קו המתח הגבוה. המפוזיטור הפלאג, עם פוזיטורים דו-רגישים, מתפוצץ כאשר מתקיימות תקלות קצר-مدار, הצפות או טמפרטורות שמן גבוהות בצד המשני. שיטה זו של הגנה היא כלכלית, בטוחה וקל להפעיל.

הטרמינלים המתח גבוה של תחנת המתח המונפת מצוידים בכיסאות כבל, חיבורים בודדים של כבל ומכסים כבל מסוג כף (כבל מעוקם) שיכולים להתמודד עם עומס של 200 אמפר. החלקים החיוניים מותכים בתוך מבודדים, ליצור מבנה מבודד לחלוטין שבו פני השטח של הטרמינלים אינם מטעינים, מובילים לבטיחות אישית. בנוסף, ניתן להתקין מגן מתכת אוקסיד מבודד רב-ממד על כבל המבודד בצורת כף. מגן זה מוגן לחלוטין, מבודד לחלוטין וניתן להתקנה ולהסרה בקלות, מבטיח בטיחות ומפישת התקנה. ניתן להוסיף גם תוספות כגון מד מטען חי ומד תקלות.

מאפייני טרנספורמרים מונפים

טרנספורמרים מונפים, סוג חדש של טרנספורמרים שנמצאים בשימוש רחב בשנים האחרונות, מאופיינים בתספק מתח אמין, מבנה הגיוני, התקנה מהירה ומגמגם, פעולה נוחה, גודל קטן ומחיר נמוך. הם יכולים לשמש הן בחוץ והן בפנים, ולכן הם נמצאים בשימוש רחב במגוון סצנריות כגון אזורי תעשייה, שכונות מגורים, מרכזי מסחר ובניינים גבוהים. בהשוואה לתחנות מתח מונפות מקומיות, לתחנות מתח מונפות בסגנון אמריקאי יש את היתרונות והמאפיינים הבאים:

• גודל קומפקטי: נפחם הוא בערך שליש מזה של תחנות מתח מונפות מקומיות באותו קיבולת.

• מבודד ומותך לחלוטין: עם מבנה מבודד ומותך לחלוטין, אין צורך בהפרדה מבודדת, מבטיח בטיחות אישית ומתאים לסביבות הפצה תת-קרקעיות.

• יישום רב-ממד: הם יכולים לשמש הן עבור טבעות ראשיות והן עבור יישומים סופיים, עם המרה נוחה, משפרים את אמינות האספקה.

• יכולת הצפה חזקה: הם יכולים לעמוד בפני הצפה פי שניים מהערך המצוין במשך שעתיים או פי 1.6 במשך שבע שעות מבלי להשפיע על תוחלת החיים שלהם.

• הפסדים נמוכים: ההפסדים שלהם נמוכים יותר מאשר אלה של טרנספורמרים מקומיים מסוג S₉.

• מחברים גמישים של כבלים: מחברי הכבלים יכולים להתמודד עם זרם עומס של 200 אמפר. במצבים חירום, הם יכולים לפעול כמפני מעבר מטען וגם יש להם את התכונות של מנגנונים ניתוק, מספקים פעולה נוחה וגמישת.

• הגנה דו-פוזיטורית: השימוש בהגנה דו-פוזיטורית מפחית את עלויות ההפעלה. הפוזיטורים במפוזיטורים פלוגים הם דו-רגישים (לטמפרטורה וזרם).

• שמן נקודת הרתיחה גבוהה: שימוש בשמן נקודת הרתיחה גבוהה (שמן R-TEMP עם נקודת הרתיחה של 312°C), הם יכולים להיות מוצבים בבניינים ללא סיכון של סכנות שריפה.

• עמידות למגעי חימצון: גוף הטרנספורמר תוכנן להתנגדות למגעי חימצון ונצבע בנשוא מיוחד, מ rendre-le adapté à divers environnements difficiles, tels que les zones soumises à des tempêtes fréquentes et une pollution élevée.

• ביצועים חשמליים מתקדמים:âce à la connexion Δ/Υ et à la structure à cinq jambages triphasés, ils offrent des avantages remarquables tels qu'une qualité de tension élevée, un point neutre stable, pas de chauffage du corps, un faible bruit et de bonnes performances de protection contre la foudre.

• חסכון באדמה: בדרך כלל ממוקמים בפסי ירוקים, הם חוסכים מקום שהייתה מוקדשת לבניית חדרי הפצה, משפרים באופן יעיל את שימוש באדמה.

יישומי טרנספורמרים מונפים
בחירת טרנספורמרים מונפים

• בחירת קיבולת: קביעת הקיבולת כוללת גורמים כמו עומס, השקעה, הפסדים ותוחלת חיים. בדרך כלל, על בסיס התאמה לאומס המקסימלי עם שולי בטיחות, מתבצע השוואת כלכלית וטכנית בין טרנספורמרים בעלי קיבולות דומות כדי לבחור את טרנספורמר הפצה בעל עלות kepינוע הכוללת הנמוכה ביותר. הקיבולות המצוינות של תחנות מתח מונפות בסגנון אמריקאי כוללות 150, 225, 300, 500, 750, 1000, 1500 ו-2000 kVA.

• בחירת סוג: תחנות מתח מונפות ממיינות לסוג סופי ולסוג טבעתי, בעיקר בהתאם לסוג מעבר המטען.

• מיקום התקנה: ישנם שני סוגי שמן מבודד בתחנות מתח מונפות. אחד הוא שמן מינרלי נפוץ, כגון שמן טרנספורמר מקומי מספר 25; השני הוא שמן R-TEMP (שמן נקודת הרתיחה גבוהה עם נקודת הרתיחה של 312°C). תחנות מתח מונפות מלאות בשמן R-TEMP (עם סימון ברור בצד הנמוך מתח) יכולות לשמש בתוך בניינים, בעוד אלו מלאות בשמן נפוץ לא יכולות.

• התאמה של הצד הנמוך מתח: תחנות מתח מונפות בסגנון אמריקאי בדרך כלל אינן מגיעות עם הגנה על ענפים נמוכים וממדים. עם זאת, ניתן להוסיף מעברי הגנה, מכשירי מדידה ומכשירי תקן על הצד הנמוך מתח לפי דרישות המשתמש.

דוגמה ליישום הנדסי

יחידה באזור העיר כונמינג, שבנתה בניינים מגורים ומשרדים חדשים, בחרה בטרנספורמר מונף של חברת COOPER האמריקאית. דגם הטרנספורמר הוא PMT-LO-500, עם קיבולת מצוינת של 500 kVA ומתח מצוין של 10 kV/0.4 kV. על הצד הנמוך מתח, נוספו שלושה טרנספורמרים זרם, מד מתח אחד, שלושה מד אמפר וארבעה מעברי אוויר מטען לפי דרישות המשתמש והמחלקה להספקת חשמל. תיבות פיצול כבלים מבודדות לחלוטין, חסרות תחזוקה של COOPER, שיכולות לעמוד בפני כל סביבה קשה ולתת אפשרות להתקנה והסרה של מטען, הותקנו משני הצדדים של תחנת המתח המונפת כדי להספק חשמל לכל בניין. תחנת המתח המונפת והתיבות היו ממוקמות בפס ירוק, התאימו היטב לסביבה. לאחר יותר משנה של פעילות, המחלקה להספקת חשמל והמשתמשים דיווחו על תוצאות טובות.

הערות שימוש

בבחירת והשימוש בתחנות מתח מונפות, יש להקפיד על סוג תחנת המתח המונפת, סוג מעבר המטען ועל דרישות המשתמש לממדים נמוכים מתח.

• סוגי תחנות מתח מונפות: ישנן תחנות מתח מונפות בסוג טבעתי ובסוג סופי. עבור תחנות מתח מונפות בסוג טבעתי, ניתן להעביר את מעבר המטען כדי להספק מתח גבוה לקצה האחר.

• סוגי מעברי מטען: מעברי מטען מחלקים לשני מצבים, שלושה מצבים וארבעה מצבים. לכל מצב יש מספר צורות. למשל, מצב ארבעה כולל T ו-Y, שניהם יכולים לשמש להספק כפול. T יכול לשמש בתחנות מתח מונפות בסוג טבעתי, בעוד Y יכול לשמש רק בתחנות מתח מונפות בסוג סופי.

• בדיקת מפוזיטורים פלוגים בתחנות מתח מונפות חדשות: בעת בדיקת מפוזיטורים פלוגים בתחנות מתח מונפות חדשות, יש להקפיד אם מד הלחץ של תחנת המתח המונפת מראה אפס. אם מד הלחץ אינו מראה אפס, יש ללחוץ על הנגיף להוציא אוויר קודם להתקנת או הסרת המפוזיטורים. אחרת, שמן הטרנספורמר עשוי להתפזר.

סיכום

טרנספורמרים מונפים הם ציוד חשמלי חיוני לשיפוץ רשתות עירוניות, פיתוח נדל"ן ובנייה של אספקת חשמל למגורים. תחנות מתח מונפות בסגנון אמריקאי הפכו לבחירה הראשונה לטרנספורמרי הפצה עירונית בשל מאפיינים ייחודיים ומחירים דומים למקומיים. עם השימוש הנוח והיתרונות הרבים שלהם, הם קיבלו שבחים גבוהים מהחברה ומהמשתמשים, והפכו לכיוון לפיתוח תחנות מתח עירוניות קטנות.