Dağıtım Ağlarında Kutu Tipi Trafoların Uygulaması

Elektrik Prensibi ve Pad-Mounted Substationların Yapısı

Pad-mounted substationın elektrik şeması Şekil 1'de gösterilmiştir.

Yapısal Bileşenler:

Amerikan tarzı pad-mounted birleştirilmiş substation, öncelikle bir pad-mounted transformatordan oluşur ve ön ve arka bölümlere ayrılır:

• Ön Bölüm (Kablolama Kabineti): Yüksek/düşük voltajlı terminal blokları, yüksek voltajlı yük anahtarı, takılabilir sigortalar, yüksek voltajlı tap değiştirme kolu, basınç göstergesi, yağ seviye göstergesi, yağ termometresi vb. içerir.

• Arka Bölüm (Yağ Tankı ve Radyatörler): Tamamen kapalı bir yağ tankında, transformatörün çekirdeği, sarımları, yüksek voltajlı yük anahtarı ve takılabilir sigortalar barındırılır. Transformatör vücut genellikle üç faz beş bacak çekirdek tasarımını benimser, bu çekirdek kaliteli soğuk çektirilmiş yönlendirilmiş silikon çelik levhalar veya yüksek verimli amorfe alaşım levhalarından yapılmış olabilir. Düşük voltajlı sarımlar, foli yapısı kullanılarak, transformatörün kısa devre, yıldırım darbeleri ve aşırı yükler karşısında direncini artırır. Bağlantı grubu Dyn11'dir.

• Kapalı Yapı: Tankın tamamen kapalı tasarımı koruma sağlar. Yağya batmış yük anahtarları, radial veya halka dağıtım sistemleri gereksinimlerini karşılamak için çeşitli tipte mevcuttur.

Amerikan Tarzı Pad-Mounted Substationların Koruması ve Yapısı

Amerikan tarzı pad-mounted substationlar, yedek sigorta koruyucu ve takılabilir sigortanın seri bağlantısı ile korunmaktadır. Yedek sigorta koruyucu, sadece pad-mounted substationda bir hata oluştuğunda çalışır, yüksek voltajlı hatı korur. Takılabilir sigorta, ikili hassas sigortalarla donatılmış olup, ikincil tarafta kısa devre hataları, aşırı yükler veya aşırı yağ sıcaklıkları olduğunda patlatır. Bu koruma yöntemi ekonomik, güvenilir ve kolay kullanım sağlar.

Pad-mounted substationın yüksek voltajlı uçları, 200 A yük akımını taşıyabilen montaj soketleri, tek geçiş montaj bağlayıcıları ve dirsek (eğik) tipi kablo bağlayıcılarıyla donatılmıştır. Canlı parçalar yalıtıcı içinde kaplanmıştır, bu da tamamen yalıtılmış bir yapı oluşturur, terminal yüzeyi elektrifikasyonlu değildir, kişisel güvenliği sağlar. Ayrıca, dirsek tipi yalıtıcı montaj üzerine bir takılabilir bileşik yalıtkan metal oksit ayarlayıcının kurulumu mümkündür. Bu ayarlayıcı tamamen kalkanlanmış, tamamen yalıtılmış ve tak-kullan şeklinde, güvenliği sağlar ve kolay kurulum sağlar. Canlı gösterge ve hata gösterge gibi eklentiler de eklenilebilir.

Pad-Mounted Transformatörlerin Özellikleri

Son yıllarda yaygın olarak kullanılan yeni tür transformatör olan pad-mounted transformatörler, güvenilir güç sağlama, makul yapı, hızlı ve esnek kurulum, kolay kullanım, küçük boyut ve düşük maliyet özellikleriyle karakterize edilir. Bunlar hem dışarıda hem de içeriye kullanılabilir, bu nedenle endüstriyel alanlar, konut kompleksleri, ticari merkezler ve yüksek binalar gibi çeşitli senaryolarda yaygın olarak uygulanabilir. Yerel pad-mounted substationlarla karşılaştırıldığında, Amerikan tarzı pad-mounted substationlar aşağıdaki avantajlara ve özelliklere sahiptir:

• Kompakt Boyut: Hacmi, aynı kapasitedeki yerel pad-mounted substationların hacminin yaklaşık üçte biridir.

• Tamamen Kapalı ve Yalıtılmış: Tamamen kapalı ve yalıtılmış yapıyla, yalıtım boşluklarına ihtiyaç duymaz, kişisel güvenliği sağlar ve yer altı güç dağıtım ortamlarına uygun hale getirir.

• Çok Amaçlı Uygulama: Hem halka anahtarlama hem de terminal uygulamalarında kullanılabilir, kolay dönüşüm, güç sağlamanın güvenilirliğini artırır.

• Güçlü Aşırı Yük Kapasitesi: 2 saat boyunca 2 kat nominal değerde veya 7 saat boyunca 1.6 kat nominal değerde aşırı yük taşıyabilir, hizmet ömrünü etkilemez.

• Düşük Kayıp: Kayıpları, yerel S₉ tipi transformatörlerden daha düşüktür.

• Esnemez Kablo Bağlayıcılar: Kablo bağlayıcılar 200 A yük akımını taşıyabilir. Acil durumlarda, yük anahtarı olarak işlev gösterebilir ve ayrıca kesici anahtar özellikleri taşır, kullanımı kolay ve esnektir.

• İki Sigorta Koruması: İki sigorta korumasının kullanılması, işletme maliyetlerini azaltır. Takılabilir sigortalardaki sigortalar, sıcaklık ve akıma çift hassaslıktadır.

• Yüksek Flas Noktası Yağı: Yüksek flas noktalı yağ (R-TEMP yağı, flas noktası 312°C kadar yüksek) kullanılarak, binaların içinde yerleştirilebilir, yangın tehlikesi yoktur.

• Koroziyona Dayanıklılık: Transformatör vücut, anti-koroziyon tasarlanmıştır ve özel boya ile işlem görmüştür, sık fırtınalar ve yüksek kirlilik gibi çeşitli zorlu ortamlara uygun hale getirilmiştir.

• Üstün Elektriksel Performans: Δ/Υ bağlantısı ve üç faz beş bacak yapısı sayesinde, yüksek voltaj kalitesi, istikrarlı nötr nokta, vücutta ısınma olmaması, düşük gürültü ve iyi yıldırım koruması gibi üstünlere sahiptir.

• Arazi Tasarrufu: Genellikle yeşil kuşaklara yerleştirilir, güç dağıtım odaları için kullanılacak alan tasarrufu sağlar, toprak kullanımı üzerinde etkili bir iyileştirme sağlar.

Pad-Mounted Transformatörlerin Uygulamaları
Pad-Mounted Transformatör Seçimi

• Kapasite Seçimi: Kapasitenin belirlenmesi, yük, yatırım, kayıp ve hizmet ömrü gibi faktörlere bağlıdır. Genellikle, maksimum yükü bir marjla karşılamayı amaçlayan, benzer kapasiteli transformatörler arasında ekonomik ve teknik bir karşılaştırma yapılarak, toplam maliyet açısından en düşük sahip olma maliyetine sahip dağıtım transformatörü seçilir. Amerikan tarzı pad-mounted substationların nominal kapasiteleri 150, 225, 300, 500, 750, 1000, 1500 ve 2000 kVA'dır.

• Tür Seçimi: Pad-mounted substationlar, yük anahtarı türüne göre terminal tipi ve halka anahtarlama tipi olarak sınıflandırılır.

• Kurulum Yeri: Pad-mounted substationlarda iki tür yalıtım yağı vardır. Birisi, yerel No. 25 transformatör yağı gibi yaygın mineralli yağ, diğeri ise R-TEMP yağı (flas noktası 312°C olan yüksek flas noktalı yağ). R-TEMP yağ ile doldurulmuş (düşük voltaj tarafında açık bir işaret bulunan) pad-mounted substationlar, binaların içinde kullanılabilir, ancak yaygın yağ ile doldurulmuş olanlar kullanılamaz.

• Düşük Voltaj Tarafı Özel Çözüm: Amerikan tarzı pad-mounted substationlar genellikle düşük voltajlı şube koruması ve ölçüm cihazı ile gelmez. Ancak, kullanıcı taleplerine göre düşük voltaj tarafına şube koruma anahtarları, ölçüm cihazları ve kompansasyon cihazları eklenilebilir.

Mühendislik Uygulama Örneği

Kunming şehir bölgesinde, yeni inşa edilen konut ve ofis binalarına sahip bir birim, Amerikan COOPER şirketinden bir pad-mounted transformatör seçti. Transformatör modeli PMT-LO-500, nominal kapasitesi 500 kVA ve nominal gerilimi 10 kV/0.4 kV'dır. Düşük voltaj tarafına, kullanıcı ve güç sağlama departmanının taleplerine göre, üç akım transformatörü, bir voltmetre, üç ampermetre ve dört yönlü yük çıkış hava anahtarı eklendi. COOPER'in her türlü zorlu ortama dayanabilecek, bakım gerektirmeyen tamamen yalıtılmış kablo dallanma kutuları, pad-mounted substationun her iki tarafına kuruldu ve her binaya güç sağladı. Pad-mounted substation ve dallanma kutuları, yeşil kuşaklara yerleştirildi, çevreye uyum sağladı. Bir yılı aşkın süre boyunca işletilmesinin ardından, hem güç sağlama departmanı hem de kullanıcılar olumlu sonuçlar bildirdi.

Kullanım İçin Önlemler

Pad-mounted substation seçerken ve kullanırken, pad-mounted substation türü, yük anahtarı türü ve düşük voltajlı ölçüm cihazları için kullanıcı taleplerine dikkat edilmelidir.

• Pad-Mounted Substation Türleri: Halka anahtarlama tipi ve terminal tipi vardır. Halka anahtarlama tipi pad-mounted substationlarda, yük anahtarı diğer ucuna yüksek voltajlı güç sağlayabilir.

• Yük Anahtarı Türleri: Yük anahtarları, 2 pozisyonlu, 3 pozisyonlu ve 4 pozisyonlu olarak ayrılır. Her pozisyon tipi birkaç formdadır. Örneğin, 4 pozisyonlu tip T tipi ve Y tipi içerir, her ikisi de çift güç kaynağı için kullanılabilir. T tipi, halka anahtarlama tipi pad-mounted substationlarda kullanılabilir, Y tipi ise sadece terminal tipi pad-mounted substationlarda kullanılabilir.

• Yeni Kurulan Pad-Mounted Substationlardaki Takılabilir Sigortaların Kontrolü: Yeni kurulan pad-mounted substationlardaki takılabilir sigortaları kontrol ederken, pad-mounted substationın basınç göstergesinin sıfırı gösterip göstermediğine dikkat etmek gerekir. Eğer basınç göstergesi sıfırı göstermiyorsa, önce havayı çıkarmak için salma vanasını açmak, sonra sigortaları takmak veya çıkarmak gerekir. Aksi halde, transformatör yağı dışarı sıçrayabilir.

Sonuç

Pad-mounted transformatörler, şehir elektrik ağı yenilemesi, emlak geliştirme ve konut güç sağlama inşaatı için gerekli elektrik ekipmanıdır. Amerikan tarzı pad-mounted substationlar, benzersiz özellikler ve yerel karşılıklarla karşılaştırılabilir fiyatları nedeniyle şehir elektrik dağıtım transformatörlerinin ilk tercihi haline gelmiştir. Kolay kullanımı ve birçok avantajı ile toplumdan ve kullanıcılar tarafından yüksek övgüler almış, küçük ölçekli şehir substationlarının gelişim yönü olmuştur.