Primjena oklopnih transformatora u distribucijskim mrežama

Električni princip i struktura pad-mountanih transformatornih postaja

Električni shematski dijagram pad-mountane transformatorne postaje prikazan je na slici 1.

Strukturna sastavnica:

Američka pad-mountana kombinirana transformatorna postaja sastoji se uglavnom od pad-mountanog transformatora, podijeljenog u prednji i zadnji dio:

• Prednji dio (šaljivac): Sadrži blokove terminala visokih/niskih napona, prekidnik visokog naponog opterećenja, štapove za ubacivanje, rukoješće za promjenu stupnjeva visokog naponog, manometar, merilo nivoa ulja, termometar ulja itd.

• Zadnji dio (rezervoar s uljem i hlađivači): Sadrži jezgra transformatora, zavojnice, prekidnik visokog naponog opterećenja i štapove za ubacivanje unutar potpuno zatvorenog rezervoara s uljem. Tijelo transformatora tipično usvaja dizajn sa tri faze i pet nogu, može biti zavijeno jezgro ili slojevito jezgro izrađeno od kvalitetnih hladno valjanih orijentiranih silikatnih čelika ili visoko učinkovitih amorfih legura. Niske naponske zavojnice koriste foliju, povećavajući otpornost transformatora na kratak spoj, gremske impulse i preopterećenja. Grupa spajanja je Dyn11.

• Zatvorena struktura: Potpuno zatvoreni dizajn rezervoara osigurava zaštitu. Uljano opterećeni prekidnici dostupni su u više vrsta kako bi ispunili zahtjeve radijalnih ili prstenastih distribucijskih sustava.

Zaštita i struktura američkih pad-mountanih transformatornih postaja

Američke pad-mountane transformatorne postaje zaštićene su serijalnim spajanjem rezervne zaštitne fuze i štapa za ubacivanje. Rezervna zaštitna faza djeluje samo kada dođe do greške u pad-mountanoj transformatornoj postaji, štitići visokonaponsku liniju. Štap za ubacivanje, s dvostrukosjetljivim štapovima, pukne kada dođe do kratak spojnih grešaka, preopterećenja ili prekomjernih temperatura ulja na sekundarnoj strani. Ovaj način zaštite je ekonomičan, pouzdan i lako upravljiv.

Visokonaponski terminali pad-mountane transformatorne postaje opremljeni su gume, jednoprolaznim konektorima guma i lokotnim (savijanim) kabelskim konektorima sposobnim nositi opterećenje od 200 A. Žive dijelove zapakirani su unutar izolatora, stvarajući potpuno izoliranu strukturu gdje površina terminala nije elektrificirana, osiguravajući osobnu sigurnost. Također se može instalirati plug-in kompozitni metal-oksidi arrester na lokotnu gumu izolatora. Ovaj arrester je potpuno zaslonjen, potpuno izoliran i plug-and-play, osiguravajući sigurnost i olakšavajući lakšu instalaciju. Mogu se dodati i pribori poput indikatora života i indikatora grešaka.

Karakteristike pad-mountanih transformatora

Pad-mountani transformatori, novi tip transformatora koji se u posljednjih godina široko koristi, karakteriziraju pouzdanom snabdijevanjem strujom, razumnom strukturom, brzom i fleksibilnom instalacijom, lakoćom upravljanja, malim volumenom i niskom cijenom. Mogu se koristiti i vani i unutra, te se široko primjenjuju u različitim scenarijima poput industrijskih zona, stanovanjskih naselja, trgovinskih centara i visokih zgrada. U usporedbi s domaćim pad-mountanim transformatornim postajama, američke pad-mountane transformatorne postaje imaju sljedeće prednosti i karakteristike:

• Kompaktni volumen: Njihov volumen iznosi približno trećinu volumena domaćih pad-mountanih transformatornih postaja iste kapacitete.

• Potpuno zatvoreni i izolirani: Sa svojom potpuno zatvorenom i izoliranom strukturom, ne moraju imati prostore za izolaciju, osiguravajući osobnu sigurnost i prikladnost za podzemne distribucijske okruženja.

• Versatilnost primjene: Mogu se koristiti u prstenastim i terminalnim aplikacijama, s lakoćom pretvorbe, poboljšavajući pouzdanost snabdijevanja strujom.

• Jaka preopterećena sposobnost: Mogu izdržati preopterećenje od 2 puta nominalnu vrijednost tijekom 2 sata ili 1.6 puta tijekom 7 sati bez utjecaja na vijek trajanja.

• Niska gubitka: Njihove gubitke su niže od gubitaka domaćih S₉-tipova transformatora.

• Fleksibilni kabelski konektori: Kabelski konektori mogu nositi opterećenje od 200 A. U hitnim situacijama mogu funkcionirati kao prekidnici opterećenja i također imaju karakteristike prekidnika, omogućujući laku i fleksibilnu operaciju.

• Dvostruka zaštita fusom: Korištenje dvostrukosjetljive zaštite fusom smanjuje troškove održavanja. Fusije u štapovima za ubacivanje su dvostrukosjetljive (na temperaturu i struju).

• Uljivo visoke točke taloženja: Koristeći ulje visoke točke taloženja (R-TEMP ulje s točkom taloženja do 312°C), mogu se smjestiti unutar zgrada bez rizika od požara.

• Otpornost na koroziju: Tijelo transformatora dizajnirano je za otpornost na koroziju i obradjeno specijalnim bojama, što ga čini prikladnim za različite teške okruženja, poput područja s čestim olujama i visokom zagađenosti.

• Izvrsno električno performanse: Zahvaljujući Δ/Υ vezama i strukturi s tri faze i pet nogu, imaju izvrsne prednosti poput visokog kvaliteta napona, stabilne neutralne točke, bez zagrijavanja tijela, niske buke i dobrih performansi zaštite od gremskih udara.

• Štednja zemljišta: Obično se smještaju u zelenim pojasmima, štedeći prostor koji bi inače bilo potrebno koristiti za građenje prostora za distribuciju struje, efektivno poboljšavajući korištenje zemljišta.

Primjene pad-mountanih transformatora
Odabir pad-mountanih transformatora

• Odabir kapaciteta: Određivanje kapaciteta uključuje faktore poput opterećenja, investicija, gubitaka i vijeka trajanja. Općenito, temeljeno na zadovoljavanju maksimalnog opterećenja s maržom, provedena je ekonomsko-tehnička usporedba među transformatorima sličnih kapaciteta kako bi se odabrao distribucijski transformator s najnižim ukupnim troškovima vlasništva. Nominalni kapaciteti američkih pad-mountanih transformatornih postaja uključuju 150, 225, 300, 500, 750, 1000, 1500 i 2000 kVA.

• Odabir vrste: Pad-mountane transformatorne postaje podijeljene su u terminalni i prstenasti tip, uglavnom određene vrstom prekidnika opterećenja.

• Lokacija instalacije: Postoje dvije vrste izolacijskog ulja u pad-mountanim transformatornim postajama. Jedna je obično mineralno ulje, poput domaćeg No. 25 transformatorskog ulja; druga je R-TEMP ulje (ulje visoke točke taloženja s točkom taloženja od 312°C). Pad-mountane transformatorne postaje ispune R-TEMP uljem (s jasnom oznakom na niskonaponskoj strani) mogu se koristiti unutar zgrada, dok one ispune običnim uljem ne mogu.

• Prilagođavanje niskonaponske strane: Američke pad-mountane transformatorne postaje obično ne dolaze s zaštitom niskonaponskih granâ i mjerenjem. Međutim, prekidnici za zaštitu grana, mjerni instrumenti i uređaji za nadopunjivanje mogu se dodati na niskonaponskoj strani prema zahtjevima korisnika.

Inženjerski primjer primjene

Jedinica u gradu Kunming, koja je izgradila nove stanovničke i poslovne zgrade, odabrala je pad-mountani transformator od američke tvrtke COOPER. Model transformatora je PMT-LO-500, s nominalnim kapacitetom od 500 kVA i nominalnim naponom od 10 kV/0.4 kV. Na niskonaponskoj strani, prema zahtjevima korisnika i odjela snabdijevanja strujom, dodano je tri transformatora struja, jedan voltmetar, tri ampermetra i četiri putne prekidnike za opterećenje. COOPER-ovi potpuno izolirani, bez održavanja kabelski odvodiči koji mogu izdržati bilo koje teško okruženje i dopuštaju uklanjanje i ubacivanje pod opterećenjem, instalirani su na obje strane pad-mountane transformatorne postaje kako bi snabdijevali strujom svaku zgradu. Pad-mountana transformatorna postaja i odvodiči smješteni su u zelenom pojasu, harmonirajući dobro s okruženjem. Nakon više od godinu dana rada, i odjel snabdijevanja strujom i korisnici su izrazili dobre rezultate.

Prepreke za korištenje

Pri odabiru i korištenju pad-mountanih transformatornih postaja, treba obratiti pažnju na vrstu pad-mountane transformatorne postaje, vrstu prekidnika opterećenja i zahtjeve korisnika za niskonaponskim brojkama.

• Vrste pad-mountanih transformatornih postaja: Postoje prstenaste i terminalne. Za prstenaste pad-mountane transformatorne postaje, prekidnik opterećenja može se prebaciti kako bi se snabdevao visokim naponom na drugom kraju.

• Vrste prekidnika opterećenja: Prekidnici opterećenja podijeljeni su u 2-polozajne, 3-polozajne i 4-polozajne. Svaki polozaj ima nekoliko oblika. Na primjer, 4-polozajni uključuje T-tip i Y-tip, oba se mogu koristiti za dualno snabdijevanje strujom. T-tip se može koristiti u prstenastim pad-mountanim transformatornim postajama, dok se Y-tip može koristiti samo u terminalnim pad-mountanim transformatornim postajama.

• Provjera štapova za ubacivanje u novo instaliranim pad-mountanim transformatornim postajama: Pri provjeri štapova za ubacivanje u novo instaliranim pad-mountanim transformatornim postajama, potrebno je napomenuti da li manometar pad-mountane transformatorne postaje pokazuje nulu. Ako manometar ne pokazuje nulu, treba prebaciti ventil za ispuštanje zraka kako bi se ispuštao zrak prije ubacivanja ili uklanjanja štapova. Inače, ulje transformatora može prskati.

Zaključak

Pad-mountani transformatori su ključna električna oprema za obnovu urbanih mreža, razvoj nekretnina i izgradnju snabdijevanja strujom stanovništva. Američke pad-mountane transformatorne postaje postale su prvi izbor za urbanu distribuciju struje zbog svojih jedinstvenih značajki i cijena sličnih domaćim prototipima. Svojom lakoćom korištenja i mnogo prednosti, dobile su visoku ocjenu od društva i korisnika, te postale su smjer razvoja za male gradske transformatorne postaje.