Μετασχηματιστήρια Κολόνιες: Λειτουργία, Τύποι και Οδηγός Εγκατάστασης

Μετασχηματιστής Bushings: Εξωτερική Ισολάτσια και Συντελεστές Ρεύματος

Τα bushings του μετασχηματιστή είναι τα βασικά εξωτερικά συστήματα ισολάτσια που εγκαταστάνται στο δεξαμενόπλευρο του μετασχηματιστή. Τα καθοδηγούμενα από τις στροφές του μετασχηματιστή πρέπει να περνούν μέσα από αυτά τα εξωτερικά bushings, τα οποία παρέχουν ισολάτσια μεταξύ των καθοδηγούμενων καθώς και μεταξύ των καθοδηγούμενων και του δεξαμενόπλευρου του μετασχηματιστή, ενώ ταυτόχρονα λειτουργούν ως μηχανική σταθεροποίηση των καθοδηγούμενων.

Σε σχέση με το επίπεδο τάσης, τα bushings του μετασχηματιστή είναι διαθέσιμα σε διάφορα είδη: bushings από πορσελάνη, bushings γεμάτα με πετρέλαιο και bushings τύπου καπασίτορα.

• Τα bushings από πορσελάνη χρησιμοποιούνται συνήθως σε μετασχηματιστές με επιταγή 10 kV και κάτω. Αποτελούνται από ηλεκτροδοχό κατανομής χαλκού που περνά μέσα από ένα δοχείο πορσελάνης, με τον αέρα να παρέχει την εσωτερική ισολάτσια.

• Τα bushings γεμάτα με πετρέλαιο χρησιμοποιούνται συνήθως σε μετασχηματιστές τάξης 35 kV. Αυτά τα bushings είναι γεμάτα με εξωτερικό πετρέλαιο μέσα στο δοχείο πορσελάνης, μέσα στο οποίο περνά ένας ηλεκτροδοχός χαλκού, ισολαμμένος με χαρτί με πετρέλαιο.

• Τα bushings τύπου καπασίτορα χρησιμοποιούνται σε μετασχηματιστές υψηλής τάσης πάνω από 100 kV. Αποτελούνται από μία βασική μονάδα ισολάτσια (πυρήνα καπασίτορα), άνω και κάτω δοχεία πορσελάνης, μία συνδετική μανίκα, θηριοτροφείο πετρελαίου (conservator), σύνολο ελατηρίων, βάση, δαχτυλίδιο διανομής (corona shield), μέτρησης terminal, line terminal, ελαστικά δαχτυλίδια και εξωτερικό πετρέλαιο.

Τα bushings του μετασχηματιστή χρησιμοποιούνται για να φέρουν τα εσωτερικά καθοδηγούμενα υψηλής και χαμηλής τάσης στροφών έξω από το δεξαμενόπλευρο. Παρέχουν ισολάτσια μεταξύ των καθοδηγούμενων και της γης, αλλά επίσης παίζουν κρίσιμο ρόλο στη σταθεροποίηση των καθοδηγούμενων. Ως ένας από τους συντελεστές ρεύματος του μετασχηματιστή, τα bushings μεταφέρουν συνεχώς φορτίο ρεύματος κατά την κανονική λειτουργία και πρέπει να αντέχουν σε ρεύματα σύντομης σύνδεσης κατά τη διάρκεια εξωτερικών σφαλμάτων.

Επομένως, ισχύουν οι παρακάτω απαιτήσεις για τα bushings του μετασχηματιστή:

• Πρέπει να έχουν καθορισμένη ηλεκτρική ισχύ ισολάτσιας και αρκετή μηχανική αντοχή.

• Πρέπει να εμφανίζουν καλή θερμική σταθερότητα και να μπορούν να αντέχουν προσωρινή υπερθέρμανση κατά τη διάρκεια συνθηκών σύντομης σύνδεσης.

• Πρέπει να έχουν συμπαγή μέγεθος, ελαφρύ βάρος, εξαιρετική σφραγίδα, υψηλή ανταλλαγή και ευκολία στην συντήρηση.

Το bushing αποτελείται κυρίως από έναν πυρήνα καπασίτορα, θηριοτροφείο πετρελαίου, φλάντσα και άνω/κάτω δοχεία πορσελάνης. Η βασική ισολάτσια είναι ο πυρήνας καπασίτορα, που σχηματίζεται από συνεντελεσματικές καπασιτικές στρώσεις που είναι συνδεδεμένες σε σειρά. Αυτό το σύνολο είναι κλειστό σε ένα σφραγισμένο δωμάτιο που σχηματίζεται από τα άνω και κάτω δοχεία πορσελάνης, θηριοτροφείο πετρελαίου, φλάντσα και βάση. Το δωμάτιο είναι γεμάτο με επεξεργασμένο πετρέλαιο μετασχηματιστή, προκαλώντας μια δομή ισολάτσιας πετρελαίου-χαρτί. Χρησιμοποιούνται ελαστικά δαχτυλίδια στις επιφάνειες επαφής μεταξύ των κυρίων συστατικών. Όλα τα συστατικά συμπιέζονται μαζί από μια κεντρική προεκτεταμένη δύναμη που εφαρμόζεται μέσω μιας σειράς ισχυρών ελατηρίων που βρίσκονται στο θηριοτροφείο πετρελαίου, διασφαλίζοντας ότι το σύνολο του bushing παραμένει σφραγισμένο.

Η φλάντσα είναι εξοπλισμένη με έναν αεριζόμενο πλήγμα, συστηματικό δείγματος πετρελαίου και terminals για τη μέτρηση της διελεκτρικής απώλειας (tan δ) και της μερικής απολύτρωσης (PD). Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, πρέπει να εγκατασταθεί το προστατευτικό κάλυμμα του measuring terminal για να διασφαλίσει την αξιόπιστη σύνδεση του screen (test tap); τα ανοιχτά κύκλωμα είναι απολύτως απαγορευμένα.

Υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι σύνδεσης μεταξύ του bushing και των καθοδηγούμενων υψηλής τάσης του μετασχηματιστή:

• Τύπος διαβίβασης καλωδίου

• Τύπος φορτίου ροδίου

Προ-Εγκατάστασης Έλεγχος των Bushings του Μετασχηματιστή:

Πριν από την εγκατάσταση, πρέπει να εκτελεστούν οι παρακάτω ελέγχοι:

• Έλεγχος της επιφάνειας της πορσελάνης για ρωγμές ή ζημιές.

• Βεβαίωση ότι οι εσωτερικές επιφάνειες του φλάντσα και του δαχτυλιδιού διανομής είναι πλήρως καθαρισμένες.

• Επιβεβαίωση ότι το bushing έχει περάσει όλους τους απαιτούμενους ελέγχους.

• Για bushings γεμάτα με πετρέλαιο, επαλήθευση ότι η ένδειξη επιπέδου πετρελαίου είναι κανονική και έλεγχος για διαρροές πετρελαίου.

Τα bushings πρέπει να χρησιμοποιούνται υπό τις συνθήκες που καθορίζονται από την ονομασία τους, και πρέπει να παρατηρούνται οι παρακάτω προορατικές μέτρεσεις:

• Ακεραιότητα Σφραγίδας: Η διασφάλιση ότι το bushing παραμένει σφραγισμένο είναι κρίσιμη για την επίτευξη μεγάλης διάρκειας ζωής. Οποιαδήποτε σημεία σφραγίδας που επηρεάζονται κατά την εγκατάσταση ή τη συντήρηση πρέπει να επαναφερθούν προσεκτικά στην αρχική τους σφραγισμένη κατάσταση.

• Έλεγχος και Προσαρμογή του Επιπέδου Πετρελαίου: Το επίπεδο πετρελαίου μέσα στο bushing πρέπει να ελέγχεται περιοδικά κατά τη διάρκεια της λειτουργίας. Εάν το επίπεδο πετρελαίου είναι πολύ υψηλό ή πολύ χαμηλό, απαιτείται προσαρμογή.

• Εάν το επίπεδο πετρελαίου είναι πολύ υψηλό, το περιττό πετρέλαιο μπορεί να απορρυπνιστεί βραδέως μέσω του πλήγματος απόρρυψης πετρελαίου στο φλάντσα.

• Εάν το επίπεδο πετρελαίου είναι πολύ χαμηλό, πρέπει να προστεθεί επιτραπέζιο πετρέλαιο της ίδιας βαθμίδας που καθορίζεται στο πίνακα, μέσω του ορόφου γεμίσματος του θηριοτροφείου πετρελαίου.

• Για bushings με συνεχώς κανονικά αποτελέσματα ελέγχου πετρελαίου στους ετήσιους προληπτικούς ελέγχους, η διάρκεια μεταξύ των προληπτικών ελέγχων μπορεί να επεκταθεί κατάλληλα για να μειωθεί η συχνότητα δειγματοληψίας πετρελαίου. Οποιαδήποτε προβλήματα πρέπει να αναφέρονται στον κατασκευαστή. Το bushing δεν πρέπει να αποσυντίθεται από τον χρήστη.

Σωστή διαδικασία λήψης δείγματος λάδιου:
Καθαρίστε την περιοχή γύρω από την πλυγή λαδιού στο φλάντζ. Ανοίξτε την πλυγή και εισάγετε αργά μια ειδική διάσπαση λήψης δείγματος λάδιου στον κεντρικό ενσωματωμένο άξονα της πλυγής μέχρι να επιφέρει επαφή με την εσωτερική σφραγίδα. Σφίξτε τη διάσπαση για να συμπιέζεται η σφραγιστική χάλα, επιτρέποντας έτσι το μετασχηματιστήριο λάδιο μέσα στην βουσίδα να εκκενώνεται μέσω της διάσπασης. Μετά τη λήψη δείγματος, ανατρέψτε τα παραπάνω βήματα για να επαναφέρετε την αρχική σφραγισμένη κατάσταση.

Σημείωση: Κατά την αφαίρεση της διάσπασης, μην ξεφυλλίσετε την πλυγή λαδιού. Εάν ξεφυλλίσετε, σφίξτε αμέσως την πλυγή χρησιμοποιώντας το κατάλληλο σπανέρ.

Μέτρηση Συνδεδεμένου Τερματικού:
Είναι διαθέσιμος ένας τερματικός μέτρησης στο φλάντζ της βουσίδας. Κατά τη μέτρηση της διελεκτρικής απώλειας ή της μερικής διάβρωσης, αφαιρέστε την κάλυψη του τερματικού και συνδέστε τον κατάδηλο του μετρητή—ο τερματικός πήλινος είναι απομονωμένος από το φλάντζ. Μετά τη μέτρηση, η κάλυψη του τερματικού πρέπει να επαναφέρεται ασφαλώς για να εξασφαλίσει αξιόπιστη σύνδεση στη γη. Ο τερματικός μέτρησης δεν πρέπει ποτέ να είναι ανοιχτός κύκλος κατά τη λειτουργία.

Σημείωση για τη μέτρηση της διελεκτρικής απώλειας:
Η τιμή της διελεκτρικής απώλειας που μετράται επιτόπου σε 10 kV μπορεί να διαφέρει από τα δεδομένα των εργαστηριακών δοκιμών λόγω επιρροών όπως το μέτρημα, η θέση της βουσίδας και οι περιβαλλοντικές συνθήκες. Συνιστάται η χρήση μιας υψηλής τάσης γέφυρας Schering για τη μέτρηση, και τα δεδομένα που προέρχονται από υψηλή τάση πρέπει να θεωρούνται αξιόπιστα.