Разработка наружного интегрированного низковольтного трансформатора тока
В строительстве электрических сетей потери в линиях отражают планирование, проектирование и управление эксплуатацией. Они являются ключевыми для оценки энергетических систем. Для утонченного управления потерями в низковольтных трансформаторных зонах точный учет потерь является критически важным. Поэтому укрепление базовых данных, обеспечение их точности и правильное сбор исходных данных имеют значение для анализа. Необходимо также оптимизировать факторы, влияющие на точность сбора, принимать превентивные меры и повышать уровень утонченного управления потерями.
1 Текущее состояние утонченного сбора потерь в низковольтных трансформаторных зонах
С 2013 года муниципальная энергетическая компания продвигает работу по полному охвату утонченного учета потерь. После более чем 6 лет трансформаторы для сбора электроэнергии, поврежденные природными воздействиями, видят, как защитные щиты отходят. Будучи подвержены воздействию окружающей среды, они трескаются под воздействием солнечного света, что создает риск дальнейшего повреждения.
Некоторые трансформаторы для утонченного сбора потерь в низковольтных зонах установлены на подвесных кабелях. Сильный ветер заставляет их раскачиваться, и данные показывают, что общие показания счетчиков зависят от ветра. Таким образом, необходимо улучшение и обновление этих трансформаторов для удаления опасностей и повышения уровня управления.
В настоящее время на местных низковольтных трансформаторах используются защитные щиты из силиконовой резины для защиты от ультрафиолетового излучения и дождя. Однако различные методы фиксации щитов со временем приводят к их отслоению. Кроме того, трансформаторы, расположенные под предохранителями на отдельных опорах, хотя и устойчивы к ветру, позволяют воде попадать снизу, вызывая коррозию сердечников и влияя на точность.
2 Идеи для разработки устройств сбора электроэнергии
Исследования и разработка используют зрелое, надежное оборудование и компоненты, опираясь на проверенные решения. Основные исследования:
2.1 Разработка специализированного трансформатора тока
Разработка трансформатора для использования на открытом воздухе, установки на действующую линию (открытая конструкция) и удержания кабеля. Его разделенные части фиксируются на поперечине опоры, удовлетворяя требованиям местной энергетической компании к электрическим параметрам для модернизации ящиков сбора электроэнергии распределительных трансформаторов.
2.2 Исследование устройства питания через пробой
Разработка устройства для получения питания от шинного кабеля трансформатора для измерений и контроля. Оно интегрируется с трансформатором. Изоляция между точкой пробоя и вторичной обмоткой трансформатора должна быть 1,2 раза больше, чем у обычных низковольтных трансформаторов 3 кВ (выдерживает напряжение промышленной частоты 1 минуту). Изоляция между точкой пробоя и опорой трансформатора также должна соответствовать этому стандарту.
Напряжение от иглы пробоя проходит через выключатель (интегрированный с трансформатором) перед выводом.
2.3 Проектирование адаптивности к окружающей среде
Устройство должно быть водонепроницаемым, влагостойким, устойчивым к ультрафиолетовому излучению, работать длительное время при температуре от -25°C до 70°C, выдерживать ураганы 12-го уровня и землетрясения 8-го уровня, а также иметь степень защиты IP67.
Примеры тестов
Образцы проходят следующие тесты:
3 Разработка внешних интегрированных низковольтных устройств
3.1 Проектирование внешнего интегрированного низковольтного трансформатора тока
Как основа сборного устройства, трансформатор отказывается от традиционного круглого дизайна. Используя квадратный корпус (подходящий для поперечин бетонных опор), он фиксируется с помощью винтов, что снижает влияние ветра и вибраций на точность. Вторичные выводы используют провода RV сечением 2,5 мм²; открытая конструкция позволяет установку на действующую линию.
Сердечник выполнен из стали Nippon Steel ZW80 толщиной 0,23 мм (разделенный, высокая начальная проницаемость, низкие потери), что соответствует классу точности 0,5S. Корпус изготовлен из поликарбоната; внутренняя часть залита эпоксидной смолой для стабильности и изоляции.
3.2 Проектирование блока питания через пробой
Игла пробоя и выключатель находятся в нижней части трансформатора. Игла перпендикулярна внутреннему отверстию (направлена к его центру), телескопическая (ход ≥ 1/2 диаметра внутреннего отверстия, регулируется винтами, момент затяжки ≥ 1 Н·м). Подключен к выключателю трансформатора, выводится через провод RV сечением 1,5 мм². Выключатель залит внутри, ручка запечатана силиконом для плотного прилегания.
3.3 Проектирование водонепроницаемости, влагостойкости и устойчивости к ультрафиолету
Корпус трансформатора залит эпоксидной смолой для полной изоляции и герметизации. Пазы с силиконовыми уплотнениями на разъемных концах предотвращают попадание воды и влаги.
Выключатель залит внутри; подвижная ручка и корни выводов запечатаны/залиты силиконом, нет открытых живых точек.
Использование поликарбоната и силиконовой резины (доказанная устойчивость к ультрафиолету, медленное старение, срок службы более 30 лет).
4 Заключение
Внешний интегрированный низковольтный трансформатор тока имеет раздельную открытую конструкцию, что обеспечивает легкую установку и работу на действующей линии. Его раздельные части фиксируются на поперечине, удерживая кабели с высокой прочностью на растяжение и срез.
Он интегрирует сигналы тока и напряжения (включая мощность) для сбора данных в трансформаторных зонах, установленных на опорах. Выключатель на выводе напряжения удовлетворяет индивидуальным потребностям.
Телескопическая игла пробоя подходит для кабелей различной толщины и изоляции. Полная изоляция и герметизация (IP67) обеспечивают надежность.
В настоящее время раздельно-фазовый (большой объем), будущая оптимизация в трехфазную структуру позволит адаптироваться к большему количеству сценариев, улучшая утонченное управление потерями в энергосистемах.
