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配電網におけるボックス型変圧器の応用

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フィールド: 変圧器解析
China

パッドマウント変電所の電気原理と構造

パッドマウント変電所の電気回路図は図1に示されています。

構造:

アメリカンスタイルのパッドマウント複合変電所は主にパッドマウントトランスフォーマーで構成され、前部と後部に分かれています:

  • 前部(配線盤): 高低圧端子台、高圧負荷スイッチ、プラグインヒューズ、高圧タップチェンジャーオペレーティングハンドル、圧力計、油位計、油温度計などが含まれます。

  • 後部(オイルタンクおよびラジエーター): 全密封式オイルタンク内にトランスフォーマーのコア、巻線、高圧負荷スイッチ、プラグインヒューズが収納されています。トランスフォーマー本体は通常、三相五脚コア設計を採用しており、これは高品質な冷間圧延粒向性シリコン鋼板または高効率非晶質合金鋼板で作られた巻線コアまたは積層コアにすることができます。低圧巻線は箔構造を使用し、短絡、落雷衝撃、過負荷に対する抵抗性を高めます。接続グループはDyn11です。

  • 密封構造: タンクの全密封設計により保護が確保されます。油浸型負荷スイッチは放射状または環状配電システムの要件を満たすために複数のタイプが用意されています。

アメリカンスタイルパッドマウント変電所の保護と構造

アメリカンスタイルのパッドマウント変電所はバックアップヒューズプロテクターとプラグインヒューズの直列接続によって保護されています。バックアップヒューズプロテクターはパッドマウント変電所に障害が発生した場合のみ動作し、高圧線を保護します。プラグインヒューズには二重感度ヒューズが使用されており、二次側で短絡障害、過負荷、または油温が過度に上昇した場合にブローします。この保護方法は経済的で信頼性が高く、操作も簡単です。

パッドマウント変電所の高圧端子にはブッシングソケット、単通路ブッシングコネクタ、および200 Aの負荷に対応可能なエルボ(曲がった)タイプのケーブルコネクタが装備されています。帯電部分は絶縁体に密封されており、完全に絶縁された構造となっています。端子表面は帯電せず、個人の安全が確保されます。さらに、エルボタイプの絶縁体ブッシングにはプラグイン複合絶縁金属酸化物避雷器を設置することもできます。この避雷器は完全にシールドされ、完全に絶縁され、プラグアンドプレイ方式で安全かつ取り付けが容易です。また、帯電指示器や故障指示器などのアクセサリーも追加できます。

パッドマウントトランスフォーマーの特徴

近年広く使用されている新しいタイプのパッドマウントトランスフォーマーは、供給の信頼性、合理的な構造、迅速で柔軟な設置、操作の容易さ、小型、低コストなどの特徴を持っています。屋外と屋内で使用でき、工業団地、住宅地域、商業センター、高層ビルなどさまざまなシーンで広く適用可能です。国内のパッドマウント変電所と比較して、アメリカンスタイルのパッドマウント変電所には以下の利点と特徴があります:

  • コンパクトなサイズ: 同容量の国内パッドマウント変電所の約1/3の体積です。

  • 完全密封・絶縁: 完全密封・絶縁構造により、絶縁クリアランスが必要なく、個人の安全が確保され、地下配電環境にも適しています。

  • 多用途: 環状および終端アプリケーションの両方で使用でき、便利な変換が可能で、供給の信頼性を向上させます。

  • 強い過負荷能力: 2時間で定格値の2倍または7時間で1.6倍の過負荷に耐えられるため、寿命に影響を与えません。

  • 低損失: 損失は国内S₉型トランスフォーマーよりも低いです。

  • 柔軟なケーブルコネクタ: ケーブルコネクタは200 Aの負荷電流に対応できます。緊急時には負荷スイッチとしても機能し、遮断スイッチの特性も持つため、操作が便利で柔軟です。

  • 二重ヒューズ保護: 二重ヒューズ保護を使用することで運用コストが削減されます。プラグインヒューズのヒューズは温度と電流に二重感度があります。

  • 高フラッシュポイントオイル: 高フラッシュポイントオイル(R-TEMPオイル、フラッシュポイントは312℃)を使用することで、建物内に配置しても火災の危険はありません。

  • 腐食抵抗性: トランスフォーマー本体は防食設計で特別な塗料処理が施されており、頻繁な嵐や高汚染地域などの厳しい環境にも適しています。

  • 優れた電気性能: Δ/Y接続と三相五脚構造により、高い電圧品質、安定した中性点、本体の発熱なし、低騒音、良好な落雷保護性能などの優れた特性を持っています。

  • 土地節約: 通常、緑地帯に設置され、電力配電室建設に必要なスペースを節約し、土地利用を効果的に改善します。

パッドマウントトランスフォーマーの応用
パッドマウントトランスフォーマーの選択

  • 容量選択: 容量の決定には負荷、投資、損失、寿命などの要因が関与します。一般的には最大負荷を余裕を持って満たすことを前提に、同容量のトランスフォーマーの中から総所有コストが最も低い配電トランスフォーマーを選択します。アメリカンスタイルのパッドマウント変電所の定格容量は150、225、300、500、750、1000、1500、2000 kVAです。

  • タイプ選択: パッドマウント変電所は終端型と環状型に分類され、主に負荷スイッチのタイプによって決まります。

  • 設置場所: パッドマウント変電所には2種類の絶縁油があります。1つは一般的な鉱物油(国内No. 25トランスフォーマーオイル)、もう1つはR-TEMPオイル(フラッシュポイント312℃の高フラッシュポイントオイル)です。R-TEMPオイル充填のパッドマウント変電所(低圧側に明確な表示あり)は建物内に使用できますが、一般的なオイル充填のものは使用できません。

  • 低圧側のカスタマイズ: アメリカンスタイルのパッドマウント変電所は通常、低圧分岐保護および計測装置を搭載していませんが、ユーザーの要求に応じて低圧側に分岐保護スイッチ、計測器具、補償装置を追加することができます。

エンジニアリング応用例

昆明市内のあるユニットでは新築の住宅ビルとオフィスビルのために、アメリカのCOOPER社製のパッドマウントトランスフォーマーを選択しました。トランスフォーマーのモデルはPMT-LO-500で、定格容量は500 kVA、定格電圧は10 kV/0.4 kVです。低圧側にはユーザーと電力供給部門の要求に基づいて、3つの電流変換器、1つの電圧計、3つの電流計、および4ウェイ負荷出力エアスイッチが追加されました。COOPERの完全絶縁、メンテナンスフリーのケーブル分岐箱は、任意の厳しい環境に耐えられ、負荷を切断しながらプラグインとプラグアウトが可能であり、パッドマウント変電所の両側に設置されました。各建物への電力供給に使用されました。パッドマウント変電所と分岐箱は緑地帯に設置され、環境との調和が取れています。1年以上の運転後、電力供給部門とユーザー双方から良好な結果が報告されています。

使用上の注意事項

パッドマウント変電所を選択および使用する際には、パッドマウント変電所のタイプ、負荷スイッチのタイプ、低圧メータに関するユーザーの要件に注意を払う必要があります。

  • パッドマウント変電所のタイプ: 環状型と終端型があります。環状型のパッドマウント変電所では、負荷スイッチを切り替えて他端に高圧電力を供給することができます。

  • 負荷スイッチのタイプ: 負荷スイッチは2位置型、3位置型、4位置型に分けられます。それぞれの位置型にはいくつかの形式があります。例えば、4位置型にはT型とY型があり、どちらも二重電源供給に使用できます。T型は環状パッドマウント変電所で使用でき、Y型は終端パッドマウント変電所でのみ使用できます。

  • 新規設置のパッドマウント変電所のプラグインヒューズの点検: 新規設置のパッドマウント変電所のプラグインヒューズを点検する際には、パッドマウント変電所の圧力計がゼロを示しているかどうかに注意が必要です。圧力計がゼロを示していない場合は、まず排気バルブを操作して空気を排出し、その後ヒューズのプラグインやプラグアウトを行います。そうでないとトランスフォーマーオイルが噴出する可能性があります。

結論

パッドマウントトランスフォーマーは都市の電力網改良、不動産開発、住宅供給建設において重要な電気設備です。アメリカンスタイルのパッドマウント変電所はその独自の特徴と国内製品と同等の価格により、都市配電トランスフォーマーとして最初の選択肢となっています。使いやすさと多くの利点により、社会とユーザーから高い評価を受け、小規模都市変電所の発展方向となっています。

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