Phát triển biến dòng điện áp thấp tích hợp ngoài trời
Trong xây dựng lưới điện, tổn thất đường dây phản ánh quy hoạch, thiết kế và quản lý vận hành. Chúng là yếu tố then chốt để đánh giá hệ thống điện. Đối với quản lý tổn thất đường dây tinh vi ở khu vực biến áp hạ thế, việc đếm chính xác tổn thất đường dây là rất quan trọng. Do đó, củng cố dữ liệu cơ bản, đảm bảo độ chính xác của dữ liệu và thu thập dữ liệu gốc đúng cách là cần thiết cho phân tích. Chúng ta cũng phải tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của việc thu thập, đưa ra các biện pháp phòng ngừa và tăng cường quản lý tổn thất đường dây tinh vi.
1 Tình hình hiện tại về thu thập tổn thất đường dây tinh vi trong khu vực biến áp hạ thế
Kể từ năm 2013, một công ty điện thành phố đã thúc đẩy công tác thu thập tổn thất đường dây tinh vi toàn diện. Sau hơn 6 năm, các biến áp đo điện bị hư hỏng do thiên nhiên, thấy các tấm bảo vệ bị bong tróc. Khi tiếp xúc với môi trường, chúng nứt dưới ánh nắng mặt trời, có nguy cơ hư hỏng thêm.
Một số biến áp được sử dụng để thu thập tổn thất đường dây tinh vi trong khu vực hạ thế được lắp đặt trên cáp treo. Gió mạnh làm chúng dao động, và dữ liệu nền cho thấy tổng số dữ liệu đồng hồ bị ảnh hưởng bởi gió. Do đó, cần cải thiện và cập nhật các biến áp này để loại bỏ rủi ro và nâng cao quản lý.
Hiện nay, các tấm chắn bằng cao su silicone được sử dụng trên các biến áp dòng điện khu vực biến áp hạ thế địa phương để bảo vệ khỏi tia UV và mưa. Tuy nhiên, các phương pháp cố định tấm chắn khác nhau khiến một số tấm bị bong tróc theo thời gian. Ngoài ra, các biến áp dưới hộp cầu chì trên các giá đỡ riêng biệt, mặc dù chống gió, nhưng lại để nước vào từ phía dưới, gây gỉ sét lõi và ảnh hưởng đến độ chính xác.
2 Ý tưởng phát triển thiết bị thu thập điện năng
Nghiên cứu và phát triển sử dụng thiết bị và linh kiện chín muồi, đáng tin cậy, dựa trên các giải pháp đã được chứng minh. Nghiên cứu chính:
2.1 Thiết kế biến áp dòng điện chuyên dụng
Thiết kế biến áp cho sử dụng ngoài trời, lắp đặt trên đường dây (cấu trúc mở) và giữ cáp. Các phần chia của nó được cố định trên thanh ngang của cột điện, đáp ứng yêu cầu tham số điện của công ty điện địa phương cho việc nâng cấp hộp thu thập điện năng của biến áp phân phối.
2.2 Nghiên cứu thiết bị lấy điện bằng kim xuyên
Phát triển thiết bị lấy điện từ cáp bus của biến áp để đo và điều khiển. Nó được tích hợp với biến áp. Độ cách điện giữa điểm xuyên kim và cuộn thứ cấp của biến áp phải là 1,2 lần so với biến áp hạ thế thông thường 3 kV (điện áp chịu đựng tần số nguồn 1 phút). Độ cách điện giữa điểm xuyên kim và giá đỡ của biến áp cũng phải đáp ứng tiêu chuẩn này.
Điện áp từ kim xuyên đi qua công tắc (tích hợp với biến áp) trước khi được dẫn ra.
2.3 Thiết kế thích nghi với môi trường
Thiết bị phải chống nước, chống ẩm, chống tia UV, hoạt động lâu dài ở nhiệt độ từ -25℃ đến 70℃, chịu được bão cấp 12 và động đất cấp 8, và có mức bảo vệ IP67.
Danh mục thử nghiệm mẫu
Các mẫu trải qua các thử nghiệm bao gồm:
3 Phát triển thiết bị hạ thế tích hợp ngoài trời
3.1 Thiết kế biến áp dòng điện hạ thế tích hợp ngoài trời
Là lõi của thiết bị thu thập, biến áp từ bỏ thiết kế hình tròn truyền thống. Sử dụng thân hình vuông (phù hợp với thanh ngang cột bê tông), nó được cố định bằng vít, giảm ảnh hưởng của gió và rung động lên độ chính xác. Dây dẫn thứ cấp sử dụng dây RV 2,5 mm²; cấu trúc mở cho phép lắp đặt trên đường dây đang hoạt động.
Lõi sử dụng thép silicon ZW80 0,23 mm của Nippon Steel (có thể tách rời, độ thẩm thấu ban đầu cao, tổn thất thấp), đáp ứng độ chính xác lớp 0,5S. Thân là polycarbonate; bên trong được ép nhựa epoxy để ổn định và cách điện.
3.2 Thiết kế đơn vị lấy điện bằng kim xuyên
Kim xuyên và công tắc nằm ở đáy biến áp. Kim, vuông góc với lỗ nội bộ (chỉ về trung tâm), có thể co giãn (hành trình ≥ 1/2 đường kính lỗ nội bộ, điều chỉnh bằng vít, mô men xoắn ≥ 1 N·m). Kết nối với công tắc của biến áp, nó được dẫn ra bằng dây RV 1,5 mm². Công tắc được ép bên trong, với tay cầm được niêm phong bằng silicone để vừa vặn.
3.3 Thiết kế chống nước, chống ẩm, và chống tia UV
Thân biến áp được ép nhựa epoxy để cách điện và niêm phong hoàn toàn. Rãnh có gioăng silicone trên các mặt cắt ngăn chặn nước và hơi ẩm xâm nhập.
Công tắc được ép bên trong; tay cầm di chuyển và gốc dây dẫn được niêm phong bằng silicone hoặc ép nguyên khối, không có điểm sống nào lộ ra.
Sử dụng polycarbonate và cao su silicone (đã chứng minh là chống tia UV, chậm lão hóa, tuổi thọ phục vụ 30+ năm).
4 Kết luận
Biến áp dòng điện hạ thế tích hợp ngoài trời có cấu trúc mở chia đôi, cho phép dễ dàng lắp đặt và làm việc trên đường dây đang hoạt động. Các phần chia của nó được cố định trên thanh ngang, giữ chặt cáp với sức chịu kéo và cắt mạnh.
Nó tích hợp tín hiệu dòng điện và điện áp (bao gồm cả công suất) cho việc thu thập trong khu vực biến áp trên cột. Công tắc trên dây dẫn điện áp đáp ứng nhu cầu cá nhân hóa.
Kim xuyên co giãn phù hợp với cáp có độ dày và cách điện khác nhau. Với cách điện và niêm phong hoàn toàn (IP67), nó đảm bảo độ tin cậy.
Hiện nay chia pha (khối lượng lớn), trong tương lai sẽ được tối ưu hóa thành cấu trúc ba pha để thích ứng với nhiều tình huống hơn, cải thiện quản lý tổn thất đường dây tinh vi của hệ thống điện.
