Útmutató az SC sorozatú száraz transzformátorok jellemzőihez telepítéséhez üzemeltetéséhez és beüzemeléséhez

A száraz transzformátorok olyan erőművek, amelyekben a mag és a tekercsek nem merülnek olajban. Ehelyett a tekercsek és a mag együtt lesznek öntve (általában epoxidharccal) és hűtésre kerülnek vagy természetes léggel, vagy kényszerített légzsugárzás segítségével. Mivel relatív újabb típusú elosztó berendezések, a száraz transzformátorok széles körben használódnak az ipari műhelyek, magas épületek, kereskedelmi központok, repülőterek, kikötők, metrók és tengeri olajplatformok energiatranszport- és elosztó rendszereiben. Ezeket kombinálhatják kapcsolókészülékekkel, hogy kompaktként, integrált előre gyártott alátávolszállókat alkossanak.

Jelenleg Kínában legtöbb száraz erőmű, amit gyártanak, háromfázisú, szilárd formában öntött SC-sorozatú egység, mint például: SCB9 sorozatú háromfázisú tekercselt transzformátorok, SCB10 sorozatú háromfázisú fóliamintás transzformátorok, és SCB9 sorozatú háromfázisú fóliamintás transzformátorok. Általánosan 6 kV-tól 35 kV-ig terjednek a feszültségi osztályok, a maximális teljesítményük pedig elérhet 25 MVA-ig. Ez a dokumentum részletesen foglalkozik a SC-sorozatú háromfázisú tekercselt száraz transzformátorokkal az általuk mutatott jellemzők és telepítési/indítási eljárások bemutatásával.

1. A száraz transzformátorok jellemzői

Az olajmerülő transzformátorokhoz képest, a száraz transzformátorok nem tartalmaznak olajot, így kiküszöbölik a tűz, robbanás és szennyezés kockázatait. Ezért az elektromos kódexek és szabályzatok nem követelik meg, hogy a száraz transzformátorok külön szobában legyenek telepítve. Különösen az újabb sorozatokban, a veszteségek és zajszintek új alsó határhoz csökkentek, ami lehetővé teszi, hogy a transzformátort ugyanabban a teremben helyezzék, mint a napi feszültségű kapcsolókészülékeket.

1.1 A száraz transzformátorok hőmérséklet-ellenőrző rendszere
A száraz transzformátor biztonságos működése és élettartama nagyban függ a tekercsek izolációjának biztonságától és megbízhatóságától. Az izoláció meghibásodása, amit a tekercs hőmérsékletének túllépése okoz, az egyik fő oka a transzformátor normál működésének megszakadásának. Ezért a transzformátor működési hőmérsékletének figyelése, valamint riasztási és irányítási funkciók bevezetése nagyon fontos.

1.2 A száraz transzformátorok védelmi módjai
A környezeti feltételek és a védelem igényeitől függően a száraz transzformátorok különböző burkolókkal látóhatók el. Gyakran választják az IP23 besorolású burkolókat, amelyek megakadályozzák, hogy 12 mm-nél nagyobb testek, mint például patkány, kígyó, macska, madár, belépjenek, miután okozhatnák súlyos hibákat, mint például rövidzáratot és villamosítást, így biztosítva élő részekhez való biztonsági bariérot. Ha a transzformátort kívül kell telepíteni, akkor IP23 burkolót használhatunk; ezen felül az IP20 által nyújtott védelmen túl, ez még akkor is megakadályozza a vícseppeket, ha 60°-ig esnek a függőlegeshez képest. Azonban az IP23 burkoló csökkenti a transzformátor hűtési képességét, tehát figyelmet kell fordítani a működési teljesítmény visszaszorítására.

1.3 A száraz transzformátorok hűtési módjai
A száraz transzformátorok két hűtési módot használnak: természetes léggel (AN) és kényszerített léggel (AF). Természetes léggel, a transzformátor folyamatosan működhet a nominális teljesítményén. Kényszerített léggel, a transzformátor kimeneti teljesítményét 50%-kal növelhetik. Ez a mód alkalmas időszakos túltöltési működésre vagy vészhelyzeti túltöltésre. Azonban a túltöltési működés során a terhelésveszteségek és a zavarfeszültség jelentősen növekszik, ami gazdaságtalan működést eredményez; ezért a hosszú ideig tartó folyamatos túltöltési működést elkerülendő.

1.4 A száraz transzformátorok túltöltési képessége
A száraz transzformátor túltöltési képessége a környezeti hőmérséklettől, a túltöltés előtti terhelési állapototól (kezdeti terhelés), az izoláció hőtovábbítási teljesítményétől és a hői időállandótól függ. Szükség esetén, a gyártó túltöltési görbét adhat a száraz transzformátorhoz. Jelenleg Kína éves gyártási kapacitása a rezinszilárdított száraz transzformátorokra 10 000 MVA-ra ért, ezzel a világ egyik legnagyobb gyártója és fogyasztója a száraz transzformátoroknak. 

Alacsony hangszinttel (elosztó transzformátorok ≤2500 kVA, hangszint 50 dB alatt) és energiatakarékos SC(B)9 sorozatú transzformátorok (amelyek a tehermentes veszteségeket akár 25%-kal is csökkentik) elterjedésével, a száraz transzformátorok teljesítmény-specifikációi és gyártási technológiái Kínában a világ legfejlett szintjére értek.

2. A száraz transzformátorok telepítése és indítása

2.1 Ellenőrzés a telepítés előtt (csomagolás után)
Ellenőrizze, hogy a csomagolás sérülésmentes-e. A transzformátor csomagolásának megnyitása után ellenőrizze, hogy a cimlet adatai megfelelnek-e a tervezési követelményeknek, hogy minden gyári dokumentum teljes, hogy a transzformátor maga nincs sérült, külső sérülések nélkül, hogy a részek nem mozdultak vagy sérültek, hogy az elektromos támogató részek vagy a csatlakozó vezetékek nincsenek sérülve, és végül, hogy a tartozékok sem sérültek, sem hiányoznak.

2.2 Transzformátor telepítése
Először ellenőrizze a transzformátor alapját, és nézze meg, hogy az ágyazott acélapok szintek-e. Az acéllemez alatt nem szabad legyen üres hely, hogy biztosítsa az alap földrengésellenes és zajelnyelő jellemvonásait; különben a telepített transzformátor zajszintje növekedni fog. Ezután használja a gorgonyokat a transzformátor elmozdítására a telepítési helyzetbe, távolítsa el a gorgonyokat, és pontosan állítsa be a transzformátort a tervezett helyre, biztosítva, hogy a szintezési hiba megfeleljen a tervezési követelményeknek. Végül hajtogasson össze négy rövid csatornacsont darabot a transzformátor bázis negyedik sarkának közelségében az ágyazott acéllapokkal, hogy megakadályozza a működés közbeni elmozdulást.

2.3 Transzformátor behúzása
A behúzás során tartsa fenn a minimálisan szükséges távolságot a működő részek között, valamint a működő részek és a föld között, különösen a kábelek és a magasfeszültségi tekercs közötti távolságot. A nagy áramú alacsony feszültségű buszsorokat függetlenül kell támogatni, és nem lehet közvetlenül kapcsolódni a transzformátor végzőkhöz, mert ez túl nagy mechanikai feszülést és nyomatékot eredményezne. Ha az áram 1000 A-nál nagyobb (pl. a 2000 A alacsony feszültségű buszsor, amit ebben a projektben használnak), akkor rugalmas kapcsolatot kell beépíteni a buszsor és a transzformátor végző között, hogy kompenzáld a vezeték hőtágulását és -összenyomulását, valamint elszigetelje a buszsor és a transzformátor rezgései egymástól. Minden elektromos kapcsolatban megfelelő érintési nyomásnak kell fenntartani, és rugalmassági elemeket (mint például diskszpringszereket vagy rugóhengereket) kell használni. A csavarkapcsolatok szorításakor forgatónyomatékos kulcsot kell használni, a gyártó ajánlott forgatónyomatékértékei szerint, ahogy az 1. táblázatban látható:

2.4 Tranzformátor földelése
A tranzformátor földelési pontja a nyalászoldali alapra helyezkedik, ahol egy különleges földelési csavár található, és amelyet földelési jelöléssel ellátották. A tranzformátort ezen a ponton keresztül kell megbízhatóan összekötni a védelmi földelési rendszerrel. Ha a tranzformátornak van burkolata, akkor a burkolatot is megbízhatóan kötni kell a földelési rendszerhez. Nyalászoldali háromfázisú négyvezetékű rendszer esetén a nullával jelölt vezetéket is megbízhatóan kötni kell a földelési rendszerhez.

2.5 Működés előtti ellenőrzés
Ellenőrizze, hogy minden rögzítőelem szorosan és nem lassú, hogy az összes elektromos kapcsolódás helyes és megbízható, és hogy az élő részek közötti, valamint az élő részek és a föld közötti izolációs távolság megfelel a specifikációknak. A tranzformátor közelében ne legyen idegen test, és a tekercs felületek tiszta legyenek.

2.6 Befogadás előtti vizsgálatok

• Ellenőrizze a tranzformátor feszültségarányát és a kapcsolódási csoportjának jelölését. Mérje a magas- és nyalászoldali tekercsek DC ellenállását, és hasonlítsa össze az eredményeket a gyártó gyári vizsgálati adataival.

• Ellenőrizze a tekercsek közötti, valamint a tekercsek és a föld közötti izolációs ellenállást. Ha a mérve kapott izolációs ellenállás jelentősen alacsonyabb, mint a gyári értékek, ez azt jelzi, hogy a tranzformátor nedvesedett. Ha az izolációs ellenállás 1000 Ω/V (működési feszültség) alá esik, a tranzformátornak szárazítást kell tennie.

• A dielektrikus ellenállás vizsgálati feszültsége megfeleljen a vonatkozó specifikációknak. Alacsonyfeszültségű ellenállás vizsgálat végzésekor a TP100 hőmérsékletérzékelőt kell eltávolítani, majd azonnal újra beállítani a vizsgálat után.

• Ha a tranzformátor hűtőventilátorral van ellátva, kapcsolja be őket a normális működés ellenőrzésére.

2.7 Próbaműködés
A teljes energiabeolvasási előtti ellenőrzés után a tranzformátort próbaműködésre lehet energiabefecskendezni. Ez alatt különös figyelmet kell fordítani a következőkre:

• Bármilyen rendellenesség, zaj vagy rezgés;

• Bármilyen rendkívüli gondolat, például égő illat;

• Bármilyen színsétfordulat, ami helyi túlzott hőmérséklet miatt keletkezik;

• Szellőztetés és levegőcirkuláció megfelelősége.

Ezen felül, a következőket is figyelembe kell venni:

Először is, bár a száraz típusú tranzformátorok jó nedvességellenállásúak, általánosságban nyitott szerkezetük miatt még mindig könnyen elérhetőek a nedvességnek – különösen a kínai gyártmányú száraz típusú tranzformátorok, amelyek gyakran alacsonyabb izolációs szinteket használnak. Tehát, a nagyobb megbízhatóság érdekében a száraz típusú tranzformátoroknak relatív nedvességi szint alatt 70%-nál kell működniük. A hosszú távú tétlen tárolást is elkerülni kell, hogy elkerüljük a súlyos nedvesedést. Ha az izolációs ellenállás 1000 Ω/V (működési feszültség) alá esik, ez jelzi, hogy komoly nedvesedés történt, és a próbaműködést le kell állítani.

Másodszor, a növekvő alkalmazású erőművekben használt száraz típusú tranzformátorok eltérnek a olajeltolt tranzformátoroktól: nem működhetnek nyitott nyalászoldali tekercsekkel. Nyitott nyalászoldali tekercs lehetővé teheti, hogy a hálózati oldalon lévő kapcsolóimpulzusok vagy villámütők által okozott átvitt túlfeszültségek lebontják a tranzformátor izolációját. Az ilyen átvitt túlfeszültségek elleni védelem érdekében egy sor vízszintű Y5CS-zinc-oxid-védőkötőt kell telepíteni a tranzformátor buszoldalán.

3.Közvetlen következmények
Mint a villamosenergia továbbítási és elosztási rendszerekben kulcsfontosságú berendezés, a száraz típusú tranzformátorok növekvő mértékben kedvelték a felhasználók, mivel magas izolációs erejükkel, erős rövidzárló-ellenálló képességükkel, és környezetbarát, tűz- és robbanásbiztos, karbantartásmentes tulajdonságaikkal rendelkeznek. Ezért a telepítő személyzetnek professzionális és tudományos módszereket kell alkalmaznia, hogy teljesen elvégezze az összes előkészítő munkát, és időben kezelje és összefoglalja a telepítés során felmerülő problémákat, hogy biztosítsa a berendezés biztonságos működését.