Принципы проектирования опорных распределительных трансформаторов

Основные принципы проектирования опорных трансформаторов распределения

(1) Принципы размещения и планировки
Платформы для опорных трансформаторов должны располагаться близко к центру нагрузки или к важным нагрузкам, следуя принципу "малая мощность, много мест", чтобы облегчить замену и обслуживание оборудования. Для снабжения электроэнергией жилых районов трехфазные трансформаторы могут устанавливаться вблизи, исходя из текущего спроса и прогнозируемого роста.

(2) Выбор мощности для трехфазных опорных трансформаторов
Стандартные мощности составляют 100 кВА, 200 кВА и 400 кВА. Если потребности нагрузки превышают мощность одного устройства, могут быть установлены дополнительные трансформаторы. Однако структура опоры и вторичная проводка должны быть спроектированы и построены с учетом окончательной запланированной мощности с самого начала.

• 400 кВА: Подходит для центров городов, зон высокой плотности застройки, экономических зон развития и центров городов.

• 200 кВА: Применимы для городских районов, поселков, зон развития и сельских районов с концентрированными нагрузками.

• 100 кВА: Рекомендуется для сельских районов с низкой плотностью нагрузки.

(3) Особый случай: Зоны специального снабжения 20 кВ
В воздушных распределительных сетях 20 кВ, где спрос на нагрузку высок, но добавление новых объектов затруднено, может использоваться опорный трансформатор мощностью 630 кВА после технического обоснования. Из-за ограниченной мощности низковольтных воздушных линий рекомендуется использовать многопетлевую радиальную кабельную сеть для распределения ниже. В зависимости от условий местности, трансформатор может быть установлен на трех опорах или на бетонной площадке, обеспечивая конструктивную безопасность.

(4) Выбор типа трансформатора
Новые или заменяемые трехфазные опорные трансформаторы должны использовать трансформаторы типа S11 или выше, масляные, полностью герметичные. В районах с низкой, но стабильной нагрузкой или сильно колеблющейся нагрузкой рекомендуются трансформаторы с аморфными сплавами малых потерь типа SH15 или выше.

(5) Предотвращение перегрузки и падения напряжения
Чтобы избежать перегрузки и низкого выходного напряжения, максимальный рабочий ток трансформатора не должен превышать 80% его номинального тока. Если этот предел превышен, следует рассмотреть возможность добавления новых мест установки трансформаторов или увеличения мощности.

(6) Спецификации проводников и кабелей

• Средневольтные (СВ) подводящие проводники: Используйте кабель JKLYJ-50 мм² с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) или силовой кабель YJV22-3×70 мм².

• Низковольтные (НВ) исходящие кабели: Используйте кабель YJV22-0.6/1.0 кВ, 4×240 мм² — одиночный проклад для устройств ≤200 кВА, параллельные проклады для устройств 400 кВА.

• На всех ВВ и НВ терминалах платформы трансформатора должны быть установлены изолирующие крышки — не допускаются открытые живые части.

• Трансформаторы в отдаленных районах должны включать меры против кражи.

(7) Защитные устройства

• Сторона ВВ: Защищается падающими предохранителями.

• Сторона НВ: Защищается низковольтными автоматическими выключателями.

(8) Требования к расположению трансформаторов
Место установки должно:

• Быть близко к центру нагрузки, чтобы минимизировать радиус питания НВ;

• Избегать взрывоопасных, легко воспламеняющихся, сильно загрязненных или подверженных наводнениям областей;

• Обеспечивать удобное подключение ВВ и вывод НВ;

• Облегчать строительство, эксплуатацию и обслуживание.

(9) Запрещенные типы опор для установки трансформаторов

Не устанавливайте трансформаторы на опоры, которые являются:

• Угловыми или ответвительными опорами;

• Опорами с подключениями или оконечными устройствами кабелей;

• Опорами, оборудованными линейными выключателями или другими устройствами;

• Опорами на перекрестках дорог;

• Опорами в легко доступных или густонаселенных районах;

• Опорами в сильно загрязненных средах.

(10) Требования к заземлению

• Для трансформаторов 10 кВ, рабочее, защитное и безопасное заземление могут использовать одну систему заземления.

• Для трансформаторов 20 кВ, рабочее заземление ВВ и НВ желательно разделить, хотя они могут использовать одну систему, если сопротивление заземления ≤0.5 Ом.

• Максимальное сопротивление заземления трансформатора: ≤4 Ом.

• Каждое повторное заземление в сети НВ: ≤10 Ом.

• Заземляющие электроды должны быть зарыты на глубину ≥0.7 м и не должны контактировать с подземными газовыми или водопроводными трубами.

• Электроды могут быть установлены вертикально или горизонтально.

• Заземляющие проводники: минимальный диаметр круглой стали Φ14 мм или плоской стали 50×5 мм.

(11) Защита от молний

• Установите ограничители перенапряжений как можно ближе к трансформатору, предпочтительно на стороне вторичного (низкого) напряжения.

• Для систем с непосредственно заземленным нейтральным проводником, использующих изолированные проводники низкого напряжения, нейтральный проводник должен быть заземлен в источнике.

• На концах основных и ответвительных линий низкого напряжения нейтральный проводник должен быть многократно заземлен.

• Чтобы предотвратить проникновение молниевых перенапряжений в здания через линии низкого напряжения, металлические феррулы изоляторов подводки должны быть заземлены (R ≤ 30 Ом).

• В трехфазных четырехпроводных системах низкого напряжения нейтральный проводник должен быть многократно заземлен в точке входа в каждое потребительское помещение.

• Требования к размерам заземляющих проводников такие же, как в (10).

(12) Интегрированный распределительный щит (IDB)

• Выбирайте модели IDB в зависимости от мощности трансформатора: 200 кВА или 400 кВА, устанавливаемые на опору.

• IDB должен включать зарезервированное пространство для ступенчатых конденсаторных установок и быть оснащен интегрированной системой мониторинга и управления, способной вести учет энергетических данных и выполнять автоматическую компенсацию реактивной мощности.