اصول طراحی برای ترانسформاتورهای توزیع نصب شده روی دکل

اصول طراحی برای ترانسفورماتورهای توزیع نصب شده روی ستون

(1) اصول مکان‌یابی و طراحی
پلتفرم‌های ترانسفورماتور روی ستون باید در نزدیکی مرکز بار یا نزدیک به بارهای مهم قرار گیرند، با رعایت اصل "ظرفیت کوچک، مکان‌های متعدد" برای تسهیل جایگزینی و نگهداری تجهیزات. برای تأمین برق مسکونی، ممکن است ترانسفورماتورهای سه‌فازی بر اساس تقاضای فعلی و پیش‌بینی رشد آینده در نزدیکی نصب شوند.

(2) انتخاب ظرفیت برای ترانسفورماتورهای سه‌فازی روی ستون
ظرفیت‌های استاندارد شامل 100 kVA، 200 kVA و 400 kVA هستند. اگر تقاضای بار از ظرفیت یک واحد فراتر رود، ممکن است ترانسفورماتورهای اضافی نصب شوند. با این حال، ساختار ستون و سیم‌کشی ثانویه باید از ابتدا برای پذیرش ظرفیت برنامه‌ریزی شده طراحی و ساخته شوند.

• 400 kVA: مناسب برای مرکز شهرها، مناطق توسعه شهری با چگالی بالا، مناطق توسعه اقتصادی و مرکز شهرستان‌ها.

• 200 kVA: قابل اجرا برای مناطق شهری، شهرستان‌ها، مناطق توسعه و مناطق روستایی با بارهای متمرکز.

• 100 kVA: توصیه می‌شود برای مناطق روستایی با چگالی بار کم.

(3) مورد خاص: مناطق تخصیصی 20 kV
در شبکه‌های توزیع هوایی 20 kV که تقاضای بار بالاست اما افزودن مکان‌های جدید دشوار است، ممکن است یک ترانسفورماتور 630 kVA روی ستون بعد از توجیه فنی استفاده شود. به دلیل محدودیت ظرفیت خطوط هوایی فشار پایین، پیشنهاد می‌شود از یک شبکه کابلی شعاعی چند مداری برای توزیع پایین‌تر استفاده شود. بسته به شرایط محلی، ترانسفورماتور می‌تواند روی سه ستون یا روی یک پد بتنی نصب شود تا ایمنی ساختاری تضمین شود.

(4) انتخاب نوع ترانسفورماتور
ترانسفورماتورهای سه‌فازی جدید یا جایگزین روی ستون باید از نوع S11 یا بالاتر با ترانسفورماتورهای غوطه‌ور و کاملاً بسته‌شده استفاده شود. در مناطق با نرخ بار پایین اما پایدار یا بارهای پرتغییر، ترانسفورماتورهای کم‌تلفات آلیافی SH15 یا بالاتر توصیه می‌شود.

(5) جلوگیری از بار زیاد و سقوط ولتاژ
برای جلوگیری از بار زیاد و ولتاژ خروجی پایین، جریان عملیاتی ماکزیمم ترانسفورماتور نباید بیش از 80٪ جریان اسمی آن باشد. اگر این حد تجاوز شود، باید به افزودن مکان‌های جدید ترانسفورماتور یا ارتقا ظرفیت فکر شود.

(6) مشخصات رسانه و کابل

• رسانه‌های فشار متوسط (MV): از JKLYJ-50 mm² کابل هوایی عایق‌دار پلی‌اتیلن متقاطع (XLPE) یا YJV22-3×70 mm² کابل برق استفاده شود.

• کابل‌های خروجی فشار پایین (LV): از YJV22-0.6/1.0 kV، 4×240 mm² کابل استفاده شود—برای واحدهای ≤200 kVA یک خط، برای واحدهای 400 kVA دو خط موازی.

• تمام پایانه‌های فشار بالا و پایین روی پلتفرم ترانسفورماتور باید با پوشش‌های عایق‌بندی شده باشند—اجزای زنده‌ای نمایان نباشد.

• ترانسفورماتورهای در مناطق دورافتاده باید اقدامات ضد دزدی داشته باشند.

(7) دستگاه‌های حفاظتی

• طرف فشار بالا: با فیوز‌های سقوط محافظت شود.

• طرف فشار پایین: با برش‌های فشار پایین محافظت شود.

(8) الزامات مکان‌یابی ترانسفورماتور
مکان نصب باید:

• نزدیک به مرکز بار باشد تا شعاع توزیع فشار پایین کمینه شود؛

• از مناطق انفجاری، قابل اشتعال، آلوده شده یا مستعد سیل دور باشد؛

• مسیرهای ورود فشار بالا و خروج فشار پایین راحت باشد؛

• ساخت، عملیات و نگهداری راحت باشد.

(9) انواع ستون‌های ممنوع برای نصب ترانسفورماتور

تراンسفورماتور را روی ستون‌های زیر نصب نکنید:

• ستون‌های گوشه یا شاخه؛

• ستون‌هایی که دارای سیم‌های خدماتی یا پایانه‌های کابل هستند؛

• ستون‌هایی که دارای کلیدهای خط یا دستگاه‌های دیگر هستند؛

• ستون‌هایی که در تقاطع جاده‌ها هستند؛

• ستون‌هایی که در مناطق دسترسی آسان یا پرجمعیت هستند؛

• ستون‌هایی که در محیط‌های آلوده شدید هستند.

(10) الزامات زمین‌بندی

• برای ترانسفورماتورهای 10 kV، زمین‌بندی‌های عملیاتی، محافظ و ایمنی می‌توانند یک سیستم زمین‌بندی مشترک داشته باشند.

• برای ترانسفورماتورهای 20 kV، زمین‌بندی‌های عملیاتی فشار بالا و پایین بهتر است جدا باشند، اگرچه می‌توانند یک سیستم مشترک داشته باشند اگر مقاومت زمین‌بندی ≤0.5 Ω باشد.

• مقاومت زمین‌بندی ماکزیمم برای ترانسفورماتور: ≤4 Ω.

• هر تکرار زمین‌بندی در شبکه فشار پایین: ≤10 Ω.

• الکترودهای زمین‌بندی باید ≥0.7 متر عمیق دفن شوند و نباید با لوله‌های گاز یا آب زیرزمینی تماس داشته باشند.

• الکترودها می‌توانند عمودی یا افقی نصب شوند.

• رهگذر زمین‌بندی: حداقل Φ14 mm فولاد دایره‌ای یا 50×5 mm فولاد مسطح.

(11) حفاظت از برق

• نصب محافظ‌های ضد ضربه به نزدیکترین مکان به ترانسفورماتور، بهترین موقعیت در سمت ثانویه (LV) است.

• برای سیستم‌های با خنثی مستقیماً زمین شده که از هادی‌های عایق‌شده فشار پایین استفاده می‌کنند، خنثی باید در منبع زمین شود.

• در انتهای خطوط اصلی و شاخه‌ای فشار پایین، خنثی باید به صورت مکرر زمین شود.

• برای جلوگیری از ورود ضربات برق از طریق خطوط فشار پایین به ساختمان، دهانه‌های فلزی عایق‌های خط ورودی باید زمین شوند (R ≤ 30 Ω).

• در سیستم‌های فشار پایین سه‌فاز چهارسیم، خنثی باید در نقطه ورود به هر واحد مشتری به صورت مکرر زمین شود.

• نیازمندی‌های اندازه هادی زمین‌رسانی همانند (10) است.

(12) جعبه توزیع یکپارچه (IDB)

• انتخاب مدل‌های IDB براساس ظرفیت ترانسفورماتور: 200 kVA یا 400 kVA، نصب شده روی ستون.

• IDB باید شامل فضای ذخیره‌شده برای بانک‌های خازنه‌ای مرحله‌ای باشد و با واحد نظارت و کنترل یکپارچه مجهز باشد که قادر به ثبت داده‌های انرژی و جبران خودکار قدرت واکنشی است.