Розробка зовнішнього інтегрованого перетворювача низької напруги
У електромережі втрати на лініях відображають планування, проектування та управління експлуатацією. Вони є ключовими для оцінки електроенергетичних систем. Для деталізованого управління втратами на лініях у низьковольтних трансформаторних зонах критично важливо точне обчислення втрат. Тому, міцність базових даних, забезпечення точності даних та правильне збирання первинних даних мають значення для аналізу. Ми також повинні оптимізувати фактори, що впливають на точність збору, впроваджувати запобіжні заходи та підвищувати деталізоване управління втратами на лініях.
1 Поточний стан деталізованого збору втрат на лініях у низьковольтних трансформаторних зонах
З 2013 року міська енергетична компанія продовжує роботу з покриттям всіх аспектів деталізованого збору втрат на лініях. Після більш ніж 6-ти років, трансформатори для збору електроенергії, пошкоджені природними факторами, мають відкриті захисні щити. Бутуччи викладені до оточуючого середовища, вони тріскаються від сонячного світла, що створює ризик подальшого пошкодження.
Деякі трансформатори для деталізованого збору втрат на лініях у низьковольтних зонах встановлені на підвісних кабелях. Сильний вітер заставляє їх хитатися, і дані показують, що загальні показники лічильників впливають на вітер. Тому, необхідно покращити та оновити ці трансформатори, щоб усунути загрози та підвищити управління.
Наразі, для захисту від УФ-променів та дощу на місцевих низьковольтних трансформаторах використовуються силиконові резинові щити. Однак, різні методи фіксації щитів приводять до їх відкриття з часом. Також, трансформатори, розташовані під предохранителями на окремих підтримках, хоча відповідають вітровим завантаженням, дають можливість воді потрапляти знизу, що призводить до корозії ядер та впливає на точність.
2 Ідеї для розробки пристроїв збору електроенергії
Дослідження та розробка використовують зрілі, надійні обладнання та компоненти, використовуючи доведені рішення. Основні напрями досліджень:
2.1 Дизайн спеціалізованого трансформатора струму
Розробити трансформатор для використання на вулиці, встановлення на живій лінії (відкрита конструкція) та утримання кабелів. Його роздільні частини фіксуються на хресті опори лінії, відповідаючи електричним параметрам місцевої енергетичної компанії для оновлення коробок збору електроенергії розподільчого трансформатора.
2.2 Дослідження пристрою для зняття енергії через пробій
Розробити пристрій для зняття енергії з шинного кабелю трансформатора для вимірювання та керування. Він інтегрується з трансформатором. Ізоляція між точкою пробію та вторинною обмоткою трансформатора повинна бути 1,2 рази більшою, ніж у загальних низьковольтних трансформаторах (1-хвилинна стійкість до частотного напруги 3 кВ). Ізоляція між точкою пробію та підтримкою трансформатора також повинна відповідати цьому стандарту.
Напруга, що проходить через іглу пробію, переходить через вимикач (інтегрований з трансформатором), перед тим як бути виведеною.
2.3 Дизайн адаптивності до оточуючого середовища
Пристрій повинен бути водонепроникним, вологостійким, стійким до УФ-променів, працювати довгий час при температурі від -25°C до 70°C, витривати тайфуни 12 категорії та землетруси 8 категорії, мати захист IP67.
Пробні тестові пункти
Зразки піддаються наступним тестам:
3 Розробка інтегрованих низьковольтних пристроїв для використання на вулиці
3.1 Дизайн інтегрованого низьковольтного трансформатора струму для використання на вулиці
Як основа пристрою збору, трансформатор відкидає традиційний круглий дизайн. Використовуючи квадратний корпус (підходящий для хрестів бетонних опор), він фіксується за допомогою болтів, що зменшує вплив вітру та вібрації на точність. Вторинні проводи використовують медні дроти RV площею 2,5 мм²; відкрита конструкція дозволяє встановлення на живій лінії.
Ядро використовує сталеві листи Nippon Steel ZW80 товщиною 0,23 мм (роздільні, з високою початковою проникністю, низькими втратами), що відповідає класу точності 0,5S. Корпус виконаний з полікарбонату; внутрішній простір залитий епоксидною смолою для стабільності та ізоляції.
3.2 Дизайн модуля зняття енергії через пробій
Ігла пробію та вимикач розташовані на нижній частині трансформатора. Ігла, перпендикулярна до внутрішньої дірки (спрямована до її центру), є телескопічною (ход ≥ 1/2 діаметра внутрішньої дірки, регулюється болтами, момент круття ≥ 1 Н·м). З'єднана з вимикачем трансформатора, вона виводиться через медний дріт RV площею 1,5 мм². Вимикач залитий всередині, з герметизованою ручкою з силикону для тісного прилягання.
3.3 Дизайн водонепроникності, вологостійкості та стійкості до УФ-променів
Корпус трансформатора залитий епоксидною смолою для повної ізоляції та герметизації. Щілини з силиконовими уплотненнями на роздільних торцях запобігають проникненню води та вологи.
Вимикач залитий всередині; рухома ручка та коріння проводів герметизовані/залиті, без відкритих живих точок.
Використання полікарбонату та силиконового каучуку (доведена стійкість до УФ-променів, повільне старіння, строк служби більше 30 років).
4 Висновок
Інтегрований низьковольтний трансформатор струму для використання на вулиці має роздільну відкриту конструкцію, що дозволяє легке встановлення та роботу на живій лінії. Його роздільні частини фіксуються на хресті опори, надійно тримаючи кабелі зі стійкістю до розтяжень та різання.
Він інтегрує сигнали струму/напруги (включаючи енергію) для збору в зоні трансформатора на опорі. Вимикач на виведенні напруги задовольняє персональні потреби.
Телескопічна ігла пробію підходить для кабелів різної товщини та ізоляції. З повною ізоляцією та герметизацією (IP67) він забезпечує надійність.
Наразі роздільні (великий обсяг), майбутнє оптимізація до трифазної конструкції буде пристосовуватися до більш широкого спектру сценаріїв, покращуючи деталізоване управління втратами на лініях електроенергетичної системи.
