Vodič za karakteristike instalaciju rad i pustanje u rad SC serije suhih transformatora

Суве трансформаторе су енергетски трансформатори код којих језгро и намотаји нису потопљени у уљу. Уместо тога, калеми и језгро су заједно оточени (обично са епоксидном смолом) и хладе се природном конвекцијом ваздуха или принудним хлађењем ваздухом. Као релативно нова врста опреме за дистрибуцију електричне енергије, сувите трансформаторе су широко распрострањене у системима преноса и дистрибуције енергије у фабричким радњама, високим зградама, трговачким центрима, аеродромима, лукама, подземним возовима и морским нафтним платформама. Могу се такође комбиновати са разводним ормарићима како би формирали компактне, интегрисане предграђевинске трансформаторске станице.

Тренутно, већина суvих енергетских трансформатора који се производе у Кини су трофазни, чврсто-лијани SC серије уређаји, као што су: трофазни намотани трансформатори серије SCB9, трофазни фолијски намотани трансформатори серије SCB10 и трофазни фолијски намотани трансформатори серије SCB9. Нивои напона им се углавном крећу од 6 kV до 35 kV, са максималним капацитетима до 25 MVA. Овај документ ће се фокусирати на SC серију трофазних намотаних суви тип трансформатори да би детаљно објаснио њихове карактеристике и поступке инсталације/пустања у рад.

1. Карактеристике суvих трансформатора

У поређењу са уљем потопљеним трансформаторима, сувите трансформаторе не садрже уље, чиме се елиминишу ризици ватре, експлозије и загађења. Стога електрични прописи и норме не захтевају да сувите трансформаторе буду инсталирани у посебној просторији. Посебно код новијих серија, губици и нивои буке су смањени на нове минимуме, што чини могућим инсталацију трансформатора у истој расподелној просторији као и нисконапонске разводне табле.

1.1 Систем контроле температуре суvих трансформатора
Безбедна експлоатација и век трајања сувог трансформатора у великој мери зависе од безбедности и поузданости изолације намотаја. Прекидање изолације изазвано температурама намотаја које прелазе термички отпорни лимит изолације је један од главних разлога за неправилно функционисање трансформатора. Стога је надзор радне температуре трансформатора и спровођење алармних и контролних функција изузетно важан.

1.2 Методе заштите суvих трансформатора
У зависности од услова околине и захтева за заштитом, сувите трансформаторе могу бити опремљени различитим кућиштима. Најчешће се бирају кућишта са степеном заштите IP23, која спречавају чврсте стране предмете веће од 12 mm и мале животиње као што су пацови, змије, мачке и птице да уђу и проузрокују тешке кварове као што су кратки спојеви и прекиди напајања, чиме обезбеђују сигурносну баријеру за делове под напоном. Ако трансформатор мора бити инсталиран напољу, може се користити IP23 кућиште; поред заштите коју обезбеђује IP20, такође спречава капи воде које падају под углом до 60° од вертикалног правца. Међутим, IP23 кућиште смањује хладњачку способност трансформатора, па морају бити применљива одговарајућа смањења радног капацитета.

1.3 Методе хлађења суvих трансформатора
Сувите трансформаторе користе две методе хлађења: природно хлађење ваздухом (AN) и принудно хлађење ваздухом (AF). При природном хлађењу ваздухом, трансформатор може стално радити на својим номиналним капацитетима. При принудном хлађењу ваздухом, излазни капацитет трансформатора може бити повећан за 50%. Овај режим је погодан за интермитентно претеретно оптерећење или хитне услове претеретног оптерећења. Међутим, током рада са претеретним оптерећењем, губици услед оптерећења и импедансни напон значајно се повећавају, што резултира неекономичним радом; стога треба избегавати дуже трајно претеретно оптерећење.

1.4 Способност претеретног оптерећења суvих трансформатора
Способност претеретног оптерећења сувог трансформатора зависи од температуре околине, стања оптерећења пре претеретног оптерећења (почетно оптерећење), перформанси дисипације топлоте изолације и топлотног временског константа. Уколико је потребно, произвођач може доставити криву претеретног оптерећења за суви трансформатор. Тренутно, годишњи капацитет производње сувих трансформатора са смолом за изолацију у Кини достигао је 10.000 MVA, чинећи је једним од највећих светских произвођача и потрошача суvих трансформатора. 

Са широком применом нискогласих (за дистрибутивне трансформаторе ≤2500 kVA, бука је ограничена испод 50 dB) и енергетски ефикасних трансформатора серије SC(B)9 (који смањују губитке на празном ходу до 25%), спецификације перформанси и технологија производње суvих трансформатора у Кини су достигле светски напредан ниво.

2. Инсталација и пуштање у рад суvих трансформатора

2.1 Провера пре инсталације (након отварања паковања)
Проверите да ли је паковање цело. Након отварања трансформатора, проверите да ли подаци на табличици одговарају захтевима пројекта, да је цела фабричка документација потпуна, да сам трансформатор није оштећен и нема видљивих спољашњих оштећења, да се компоненте нису помакле или оштетиле, да су електрични носачи или прикључни проводници неоштећени, и коначно потврдите да резервне делови нису оштећени нити недостају.

2.2 Instalacija transformatora
Najpre provjerite temelj transformatora i da li su ugrađene čelikane ploče ravne. Pod čelikanim pločama ne smiju biti praznine kako bi se osigurala dobra otpornost na nizove i dobra performansa apsorpcije zvuka temelja; u suprotnom će se povećati nivo buke instaliranog transformatora. Zatim koristite valjkove za premještanje transformatora na njegovu instalacijsku poziciju, uklonite valjkove i precizno prilagodite transformator njegovoj projektovanoj lokaciji, osiguravajući da greška ravnoteže odgovara projektiranim zahtevima. Konačno, zavarite četiri kratka dijela šine blizu četiri ugla baze transformatora na ugrađene čelikane ploče kako bi se sprečilo pomak tokom rada.

2.3 Povezivanje transformatora
Tokom povezivanja, održavajte minimalnu potrebnu razmak između živih dijelova i između živih dijelova i zemljišta, posebno razmak između kabela i visokonaponskog vijka. Visokostrujni niskonaponski busbari moraju biti nezavisno podržani i ne smiju se direktno povezivati s terminalima transformatora, jer bi to stvorilo preveliku mehaničku napetost i torzniju. Kada je struja veća od 1000 A (na primjer, 2000 A niskonaponski busbar koji se koristi u ovom projektu), mora se instalirati fleksibilna veza između busbara i terminala transformatora kako bi se kompenziralo termalno širenje i skraćivanje vodiča i izolovala vibracija između busbara i transformatora. Svi električni spojevi moraju održavati dovoljno kontakt presije i trebaju koristiti elastične elemente (kao što su diskastipasti ili presipci). Pri zatažnju spojevnih boltova, mora se koristiti ključ sa ograničenim momentom, slijedeći preporučljive vrijednosti momenta proizvođača kao što je prikazano u Tabeli 1:

2.4 Zemljanje transformatora
Tačka zemljanja transformatora nalazi se na bazi niskonaponske strane, sa posebnim boltom za zemljanje koji je obeležen simbolom zemljanja. Transformator mora biti pouzdan spojen na sistem zaštite od prenapona kroz ovu tačku. Ako je transformator opremljen kućištem, to kućište treba da bude pouzdano spojeno na sistem zemljanja. U slučaju trofaznog četverozica sistema na niskonaponskoj strani, neutralni vodnik takođe mora biti pouzdan spojen na sistem zemljanja.

2.5 Pregled pre operacije
Proveriti da li su svi fiksni elementi čvrsto utvrđeni i da nisu osećljivi, da li su sve električne veze ispravne i pouzdane, te da li izolacioni razmaci između živih delova i između živih delova i zemlje odgovaraju specifikacijama. Oko transformatora ne bi trebalo da postoje tuđi predmeti, a površine bobina treba da budu čiste.

2.6 Testovi pre uvođenja u eksploataciju

• Potvrditi odnos napona transformatora i oznaku grupe vezanja. Izmjeriti direktni otpor visokonaponskih i niskonaponskih obmotava i uporediti rezultate sa testnim podacima proizvođača.

• Proveriti otpor izolacije između obmotava i između obmotava i zemlje. Ako je izmereni otpor izolacije značajno niži od fabričnih vrednosti, to ukazuje na to da je transformator apsorbirao vlagu. Ako otpor izolacije pade ispod 1000 Ω/V (radnog napona), transformator mora podići na suvu obradu.

• Napon za test dielektrične otpornosti mora odgovarati relevantnim specifikacijama. Kada se vrši niskonaponski test dielektrične otpornosti, senzor temperature TP100 treba ukloniti i odmah nakon testa ponovo postaviti.

• Ako je transformator opremljen hladnjacima, potrebno ih je uključiti kako bi se proverila njihova normalna radnja.

2.7 Probna operacija
Nakon detaljnog pregleda pre energizacije, transformator može biti energizovan za probnu operaciju. Tijekom ovog perioda, posebna pažnja mora biti posvećena sledećem:

• Bilo kakvim neobičnim zvukovima, bukom ili vibracijama;

• Bilo kakvim neobičnim mirisima, poput dima;

• Bilo kakvim promenama boje usled lokalnog pregrejavanja;

• Dovoljnom ventilaciji i cirkulaciji zraka.

Dodatno, treba imati u vidu sledeće:

Prvo, iako su suhi transformatori dobro otporni na vlagu, njihova opšta otvorena struktura ih još uvek čini osjetljivima na penetraciju vlage - posebno suhi transformatori proizvedeni u Kini, koji često koriste niže razine izolacije. Stoga, za veću pouzdanost, suhi transformatori bi trebalo da rade u okruženju sa relativnom vlažnošću ispod 70%. Takođe bi trebalo izbegavati dugotrajno bezočna čuvanje kako bi se sprečila ozbiljna absorpcija vlage. Ako otpor izolacije pade ispod 1000 Ω/V (radnog napona), to ukazuje na ozbiljnu penetraciju vlage, i probna operacija mora biti prekinuta.

Drugo, suhi transformatori koji se koriste za step-up primene u elektranama se razlikuju od uljačnih transformatora: ne smiju se koristiti s otvorenom niskonaponskom stranom. Otvoreni niskonaponski obmotao bi mogao dopustiti prenesene prenapone - uzrokovane talasima prekidanja ili udarcima gremlina na strani mreže - da pronesu izolaciju transformatora. Za zaštitu od takvih prenesenih prenapona, treba instalirati set zaštita od prenapona (npr. Y5CS oksid cinka zaštita) na strani busbar-a transformatora.

3.Zaključak
Kao ključna oprema u sistemima prenose i raspodele električne energije, suhi transformatori su sve više omiljeni od strane korisnika zbog svoje visoke izolacione čvrstoće, snažne otpornosti na kratkospojne struje i prednosti poput ekološke prihvatljivosti, otpornosti na požare, eksplozije i bez održavanja. Stoga, ljudi zaduženi za montažu moraju primeniti profesionalne i naučne metode kako bi temeljito završili sve pripremne radove i pravo vreme rešili i zaključili sve probleme koje su susreli tijekom montaže kako bi se osigurala sigurna radnja opreme.