高原地域での35kV複合計器用変圧器の選定と設置方法？

James

フィールド: 電気操作

China

実際のエンジニアリングプロジェクトにおいて、35kV組み合わせ計器変圧器の選択と設置は単なる「購入して設置する」だけでなく、環境条件、設備性能、メンテナンスの利便性など多くの要素を総合的に評価する必要があります。これらのすべての側面を考慮することで、特定の条件下で長期にわたって安全かつ安定した運転が保証されます。

1. 油浸型 vs 干式変圧器 — 高地用にどちらを選択すべきか？

変圧器の種類としては最も一般的なのは油浸型と干式です。それぞれ長所と短所があり、特に高地環境では選択がさらに重要となります。

油浸型変圧器:
これらは通常大きくて重く、一部のモデルは150kg以上にもなります。その利点は優れた絶縁性能であり、10kV以上のシステムでの屋外設置に適しています。しかし、低気圧と大きな温度差がある高地では、油浸型変圧器は油レベルの異常が起こりやすいです。そのため、選択時には強化された密封設計を使用し、DB-25などの低温耐性のある変圧器油を使用して冬季の凍結や油漏れを防ぐことが重要です。
干式変圧器:
これらは軽量で構造がシンプル、火災や爆発のリスクがないためより安全です。ただし、絶縁性能は比較的弱いため、通常は6kV以下の屋内設置に使用されます。しかし、高地環境では干式変圧器の方が有利です。樹脂材料やシリコーンゴム複合絶縁構造を使用しており、極端な温度変動、亀裂、機械的なストレスに耐えることができます。これにより、高地の厳しい条件、例えば大きな温度変動、強い高調波、頻繁な過電圧に対応できます。

したがって、標高2000メートル以上の高地でのプロジェクトの場合、特に屋外設置には干式変圧器を優先することをお勧めします。それらは使いやすく、耐久性があり、信頼性が高いからです。

2. 設置場所と放熱設計 — 無視しないで！

変圧器の設置場所も非常に重要です。メンテナンスや点検が容易であるだけでなく、放熱も考慮する必要があります。

高地では空気が薄いため、自然対流による冷却効果が悪くなります。これは油浸型変圧器にとって課題となります。そのため、設置時には放熱効率を改善するための措置が必要です。たとえば：

放熱面積を増加させる
空気流れチャネル設計を最適化する
熱伝導性の高い材料を使用する

特に油浸型変圧器の場合、油の流れが滞らないようにし、油温が適切な範囲内に保つことが不可欠です。そうでなければ、放熱不良により絶縁劣化が進み、設備の寿命が短くなります。

3. 特殊環境への保護措置

高地では低気圧以外にもいくつかの環境上の課題があります：強い紫外線、大きな温度差、頻繁な砂嵐、低湿度。これらはすべて計器変圧器の耐用年数と動作安定性に影響を与えます。

そのため、選択と設置時に特別な注意を払うべき事項は以下の通りです：

保護等級は少なくともIP55で、塵埃や水の侵入を防ぐ。
ボックス接合部には特殊なシーリンググルーを使用し、必要に応じて保護カバーを追加する。
広い温度範囲のエポキシ樹脂やシリコーンゴムなどの耐候性・耐老化性材料を使用する。
工業地帯や砂漠のような汚染度が高い地域では、標高1000mあたり10%–15%の割合でクリープ距離を増やす。例えば、標高2000mの10kV装置では、クリープ距離は少なくとも150mmでなければならず、汚染フラッシュオーバー事故を防ぐ。