U izgradnji električnih mreža, gubitci na linijama odražavaju planiranje, dizajn i upravljanje operacijama. Oni su ključni za procjenu električnih sustava. Za sofisticirano upravljanje gubitcima naponskih transformatora u niskonaponskim područjima, točno računanje gubitaka je ključno. Stoga je važno utvrditi temeljne podatke, osigurati točnost podataka i pravilno prikupljanje prvobitnih podataka za analizu. Također moramo optimizirati faktore koji utječu na točnost prikupljanja, donositi preventivne mjere i poboljšavati sofisticirano upravljanje gubitcima.
1 Trenutno stanje sofisticiranog prikupljanja gubitaka u niskonaponskim područjima naponskih transformatora
Od 2013. godine, jedna gradska elektroenergetska tvrtka napredovala je u radu na potpunoj pokrivenosti sofisticiranog praćenja gubitaka. Nakon preko 6 godina, transformatori za prikupljanje struje, oštećeni prirodnim uvjetima, imaju odvojene zaštite. Izloženi okolini, puknu pod suncem, čime se povećava rizik od daljnje oštećenja.
Neki transformatori za sofisticirano prikupljanje gubitaka u niskonaponskim područjima su instalirani na visoko završnim kablama. Jak vjetar dovodi do njihovog klimanja, a pozadinski podaci pokazuju da ukupni podaci brojila ovisno su o vjetru. Stoga je potrebno unaprijediti i nadograditi ove transformatore kako bi se uklonili opasnosti i poboljšao menadžment.
Trenutno se na lokalnim niskonaponskim transformatorima koriste silikonsko-kaučukove zaštite od UV zraka i kiše. Međutim, različiti načini fiksiranja zaštita dovode do njihovog odvajanja tijekom vremena. Također, transformatori ispod prekidnika na odvojenim nosačima, iako otporni na vjetar, dopuštaju ulazak vode s dna, što dovodi do korozije jezgra i utjeca na točnost.
2 Ideje za razvoj uređaja za prikupljanje struje
Istraživanje i razvoj koristi zrele i pouzdane opreme i komponente, iskoristeći dokazane rješenja. Ključna istraživanja:
2.1 Dizajn specifičnog transformatora struje
Dizajnira se transformator za vanjsku upotrebu, instalaciju na živu liniju (otvorena struktura) i držanje kabla. Njegovi dijelovi fiksiraju se na poprečnik stuba linije, zadovoljavajući električne parametre lokalne elektroenergetske tvrtke za nadogradnju kutije za prikupljanje struje distribucijskog transformatora.
2.2 Istraživanje uređaja za uzimanje struje putem probijanja
Razvija se uređaj za uzimanje struje s glavnog kabela transformatora za mjerenje i kontrolu. Integriše se s transformatorom. Izolacija između točke probijanja i sekundarnog zavoja transformatora mora biti 1,2 puta veća od opće 3 kV (1-minutno izdržljivost na strujni frekvencijski napon) niskonaponskih transformatora. Izolacija između točke probijanja i nosača transformatora također mora zadovoljavati ovaj standard.
Napon s igle za probijanje prođe kroz prekidnik (integriran s transformatorom) prije izvoza.
2.3 Dizajn prilagodbe okolišu
Uređaj mora biti vodootporan, vlagozračunski otporan, otporan na UV zrake, sposoban dugoročnom radu od -25°C do 70°C, izdržljiv na orkanski vjetar stupnja 12 i potres stupnja 8, te imati zaštitu IP67.
Primjeri testnih stavki
Uzorci podliježu testovima uključujući:
3 Razvoj vanjskih integriranih niskonaponskih uređaja
3.1 Dizajn vanjskog integriranog niskonaponskog transformatora struje
Kao jezgra prikupljačkog uređaja, transformator odbacuje tradicionalni kružni dizajn. Koristi kvadratni oblik (prilagođen poprečnicima cementnih stubova), fiksira se šrafovima, smanjujući utjecaj vjetra i vibracije na točnost. Sekundarni vodiči koriste 2,5 mm² RV žice; otvorena struktura omogućuje instalaciju na živu liniju.
Jezgra koristi Nippon Steel ZW80 0,23 mm silicijske čelike (razdvajivi, visoka početna permeabilnost, niske gubitke), zadovoljava točnost klase 0,5S. Tijelo je od polikarbonata; unutrašnjost je epoksidno livena za stabilnost i izolaciju.
3.2 Dizajn jedinice za uzimanje struje putem probijanja
Igla za probijanje i prekidnik nalaze se na dnu transformatora. Igla je okomita na unutarnji otvor (usmjerena prema centru), teleskopična (hod ≥ 1/2 promjera unutarnjeg otvora, podešiva šrafovima, moment obrta ≥ 1 N·m). Povezana je s prekidnikom transformatora, izvod se vodi 1,5 mm² RV žicom. Prekidnik je unutar liven, sa silikonskim zategnutim ručkom za čvrstu priliku.
3.3 Vodootporni, vlagozračunski otporni i UV-otporni dizajn
Tijelo transformatora je epoksidno liveno za potpunu izolaciju i zatvaranje. Ugrubljenja s silikonskim uskočnicama na rasjedinama predmeta sprječavaju ulazak vode/vlage.
Prekidnik je unutar liven; pokretna ručka i korijeni vodiča su silikonski zategnuti/integralno liveni, bez izloženih živih točaka.
Koristi se polikarbonat i silikonski kaučuk (dokazano UV-otporan, sporo stari, rok trajanja preko 30 godina).
4 Zaključak
Vanjski integrirani niskonaponski transformator struje ima rasjedinu otvorene strukture, što omogućuje laku instalaciju i rad na živoj liniji. Njegovi dijelovi fiksiraju se na poprečnik, čvrsto drže kable s jakom otpornošću na povlačenje i smicanje.
Integrira signale struje i napona (uključujući snagu) za prikupljanje u području transformatora na stubu. Prekidnik na izvodu napona zadovoljava personalizirane potrebe.
Teleskopična igla za probijanje prilagođena je kablama različite debljine i izolacije. S potpunom izolacijom i zatvaranjem (IP67) osigurava pouzdanost.
Trenutno je rasjednut (veliki volumen), buduća optimizacija u trofaznu strukturu prilagodit će više scenarija, poboljšavajući sofisticirano upravljanje gubitcima u električnim sustavima.