Ръководство за характеристики инсталация експлойтация и включване на трансформаторите от серията SC

Сухите трансформатори се отнасят за електрически трансформатори, в които ядрото и обмотките не са потопени в масло. Вместо това, обмотките и ядрото са формирани (обикновено с епоксидна смола) и охлаждани чрез естествена конвекция на въздуха или принудително въздушно охлаждане. Като относително нов тип оборудване за разпределение на енергия, сухите трансформатори са широко използвани в системите за пренос и разпределение на енергия в заводски цехове, високи сгради, комерсиални центрове, летища, пристанища, метрополитени и морски петролни платформи. Те могат да бъдат комбинирани с кабини за управление, за да се формират компактни, интегрирани предварително изготвени подстанции.

В момента повечето сухи електрически трансформатори, произведени в Китай, са трифазни, твърдоформирани SC-серии, като например: серия SCB9 трифазни намотани обмотки трансформатори, серия SCB10 трифазни фолиеви обмотки трансформатори и серия SCB9 трифазни фолиеви обмотки трансформатори. Их напряжение обычно колеблется между 6 кВ и 35 кВ, а максимальната мощност достига до 25 МВА. Този документ ще се съсредоточи върху трифазните намотани обмотки sухи трансформатори за да предостави детайлно обяснение на техните характеристики и процедури за инсталация/включване.

1. Характеристики на сухите трансформатори

В сравнение с маслонапълнените трансформатори, сухите трансформатори не съдържат масло, следователно елиминират рисковете от пожар, експлозия и замърсяване. Затова електротехническите кодекси и регулации не изискват сухите трансформатори да бъдат инсталирани в отделна стая. Особено в по-новите серии, загубите и нивата на шума са намалени до нови минимуми, което прави възможно инсталирането на трансформатора в същата разпределителна стая като нисковолтовите щитове.

1.1 Система за контрол на температурата на сухите трансформатори
Безопасната работа и продължителността на съхранение на сухия трансформатор в голяма степен зависят от безопасността и надеждността на изолацията на обмотките. Повредата на изолацията, причинена от температура на обмотките, надхвърляща термичната граница на изолацията, е един от основните причини за аномална работа на трансформатора. Затова мониторингът на работната температура на трансформатора и прилагането на функции за алармиране и управление са изключително важни.

1.2 Методи за защита на сухите трансформатори
В зависимост от околните условия и изискванията за защита, сухите трансформатори могат да бъдат оборудвани с различни корпуси. Често се избират корпуси с клас IP23, които предотвратяват влизането на твърди чужди предмети с размери над 12 мм и малки животни, като миши, змии, котки и птици, които могат да причинят сериозни дефекти, като късмет и прекъсване на енергийното съединение, осигурявайки защитен барьер за живи части. Ако трансформаторът трябва да бъде инсталиран на открито, може да се използва корпус с клас IP23; освен защитата, предлагана от IP20, той предотвратява и падането на водни капки под ъгъл до 60° спрямо вертикалната ос. Обаче, корпусът с клас IP23 намалява охладителната способност на трансформатора, затова трябва да се обърне внимание на понижаването на неговата оперативна мощност съответно.

1.3 Методи за охлаждане на сухите трансформатори
Сухите трансформатори използват два метода за охлаждане: естествено въздушно охлаждане (AN) и принудително въздушно охлаждане (AF). При естествено въздушно охлаждане, трансформаторът може да работи постоянно при номиналната му мощност. При принудително въздушно охлаждане, изходната мощност на трансформатора може да бъде увеличена с 50%. Този режим е подходящ за интермитентна свръхнагрузка или за аварийни случаи на свръхнагрузка. Обаче, при работа при свръхнагрузка, загубите на нагрузка и импедансното напрежение се увеличават значително, което води до неикономична работа; затова трябва да се избягва продължителна постоянна работа при свръхнагрузка.

1.4 Свръхнагрузъчната способност на сухите трансформатори
Свръхнагрузъчната способност на сухия трансформатор зависи от околната температура, състоянието на нагрузката преди свръхнагрузката (начална нагрузка), тепловият отвод на изолацията и термичната времева константа. Ако е необходимо, производителят може да предостави крива на свръхнагрузка за сухия трансформатор. В момента годишната производствена мощност на Китай за епоксидно-изолирани сухи трансформатори достига 10 000 МВА, което го прави един от най-големите производители и потребители на сухи трансформатори в света. 

С широкото приложение на нискошумни (за разпределителни трансформатори ≤2500 кВА, шумът е контролиран под 50 дБ) и енергоэффективни трансформатори SC(B)9 (които намаляват безнагрузъчните загуби до 25%), техническите спецификации и производствените технологии на сухите трансформатори в Китай достигнаха световно-передови нива.

2. Инсталация и включване на сухите трансформатори

2.1 Проверка преди инсталация (при разпаковане)
Проверете дали опаковката е непокътната. След разпаковане на трансформатора, проверете дали данните на етикета съответстват на проектните изисквания, дали всички документи от завода са пълни, дали самият трансформатор не е повреден и няма признаци на външни повреди, дали компонентите не са се преместили или повредили, дали електрическите опорни части или свързващи жici не са повредени, и накрая, потвърдете, че запасните части не са повредени или липсващи.

2.2 Инсталиране на трансформатора
Първо, проверете основата на трансформатора и дали вградените стоманени плочки са равни. Под стоманените плочки не трябва да има празнини, за да се гарантира добра сейсмична устойчивост и звукопоглъщащо поведение на основата; в противен случай, нивото на шума на инсталирания трансформатор ще се увеличи. След това, използвайте ролки, за да преместите трансформатора до позицията му за инсталация, махнете ролките и точно регулирайте трансформатора до проектуваната позиция, гарантирайки, че грешката в равновесие отговаря на проектните изисквания. Накрая, сварете четири къси профилни стомани близо до четирите ъгъла на основата на трансформатора на вградените стоманени плочки, за да се предотврати разместването при експлуатация.

2.3 Проводка на трансформатора
При проводката, поддържайте минималния необходим разстояние между живите части и между живите части и земята, особено разстоянието между кабелите и високоволтната обмотка. Високоструйните нисковолтни шини трябва да бъдат самостоятелно поддържани и не трябва да бъдат директно свързани с терминалите на трансформатора, тъй като това би създало прекомерно механично напрежение и момента. Когато тока надхвърля 1000 А (например, 2000 А нисковолтна шина, използвана в настоящия проект), трябва да се инсталира гънлива връзка между шината и терминалите на трансформатора, за да компенсира термично разширяване и съкращаване на проводника и за да изолира вибрациите между шината и трансформатора. Всички електрически връзки трябва да поддържат адекватно контактно напрежение и трябва да използват еластични елементи (като диск-пружини или пружинени шайби). При затягане на болтовете за връзка, трябва да се използва ключ за момент, спазвайки препоръчените стойности на момента, както е показано в Таблица 1:

2.4 Заземление трансформатора
Точката на заземяване на трансформатора се намира в основата на нисковолтната страна, с предоставен специален болт за заземяване и маркиран със символ за заземяване. Трансформаторът трябва да бъде надеждно свързан с системата за защитно заземяване чрез тази точка. Ако трансформаторът е оборудван с обвивка, обвивката трябва да бъде надеждно свързана с системата за заземяване. В случай на трифазна четирепроводна система на нисковолтната страна, нулевият проводник трябва също да бъде надеждно свързан с системата за заземяване.

2.5 Проверка преди пускане в експлоатация
Проверете дали всички крепежни елементи са затегнати и не са развинтени, дали всички електрически връзки са правилни и надеждни, и дали изолационните разстояния между живите части и между живите части и земята отговарят на спецификациите. Не трябва да има чужди предмети близо до трансформатора, а повърхностите на обмотките трябва да са чисти.

2.6 Изпитания преди пускане в експлоатация

• Потвърдете отношението на напреженията и означението на групата на връзките на трансформатора. Измерете DC съпротивлението на високоволтните и нисковолтните обмотки и сравнете резултатите с тестовите данни от завод-изработител.

• Проверете изолационното съпротивление между обмотките и между обмотките и земята. Ако измереното изолационно съпротивление е значително по-ниско от заводските стойности, това указва, че трансформаторът е абсорбирал влага. Ако изолационното съпротивление падне под 1000 Ω/V (на операционно напрежение), трансформаторът трябва да премине през процес на изсушаване.

• Изпитателното напрежение за изпитанието на диелектричната устойчивост трябва да отговаря на съответните спецификации. При извършване на изпитание на устойчивост при ниско напрежение, температурният сензор TP100 трябва да бъде махнат и веднага след изпитанието - поставен обратно.

• Ако трансформаторът е оборудван с охладителни вентилатори, включете ги, за да проверите нормалната работа.

2.7 Опитна експлоатация
След детайлна проверка преди подхранване, трансформаторът може да бъде подхранен за опитна експлоатация. По време на този период, особено внимание трябва да се обърне на следното:

• Всяко аномално звук, шум или вибрация;

• Всяко необикновено мирис, като например мирис на горящо;

• Всяко изменение на цвета, причинено от локално прекомерно загряване;

• Достатъчността на вентилацията и циркулацията на въздуха.

Освен това, следните точки трябва да бъдат взети предвид:

Първо, въпреки че сухите трансформатори имат добро съпротивление към влагата, техният обикновено отворен конструктивен дизайн все още ги прави чувствителни към влагата – особено китайски произведени сухи трансформатори, които често използват по-ниски нива на изолация. Следователно, за по-висока надеждност, сухите трансформатори трябва да работят в околната среда с относителна влажност под 70%. Длъчно бездействие трябва също да се избягва, за да се предотврати сериозно абсорбиране на влага. Ако изолационното съпротивление падне под 1000 Ω/V (на операционно напрежение), това указва сериозно абсорбиране на влага, и опитната експлоатация трябва да бъде спряна.

Второ, сухите трансформатори, използвани за повишаване на напрежението в електроцентрали, се различават от маслонапълнените трансформатори: те не трябва да работят с отворена нисковолтна страна. Отворена нисковолтна обмотка може да позволи прехвърлянето на прекомерни напрежения – причинени от комутиращи удари или удар от мълния на страната на мрежата – да разруши изолацията на трансформатора. За защита срещу такива прехвърлени прекомерни напрежения, трябва да бъде инсталиран комплект от гасители на удари (например Y5CS оксид на цинк) на страната на шината на трансформатора.

3.Заключение
Като ключово устройство в системите за передаване и разпределение на енергия, сухите трансформатори се ползват все повече от потребителите поради техните високи изолационни свойства, силни капацитети за издръжливост на краткосрочно замыкание и предимства като екологичност, пожаробезопасност, взривобезопасност и безподдръжност. Следователно, инсталационният персонал трябва да използва професионални и научни методи, за да завърши всички подготовителни работи и да реагира и сумира всички проблеми, срещнати по време на инсталацията, за да се гарантира безопасната работа на оборудването.