تحلیل کاربردی ترانسفورماتورهای توزیع فشار بالا تک فاز در شبکه های توزیع برق

1. خطرات ایمنی در عملیات زیرстан

1.1 شکست ترانسفورماتورها

ترانسفورماتورها تجهیزات بحرانی زیرستان و مراکز تمرکز نگهداری هستند. قطعات سست/معیوب معمولاً باعث اختلال می‌شوند، در حالی که آسیب داخلی (مثلاً آلودگی/آب/حباب‌های درون ظرف روغن) منجر به رها شدن جزئی می‌شود و خطرات بزرگی در حین قطع برق ایجاد می‌کند.

1.2 خطرات ولتاژ بالا

ولتاژ بالای خارجی تهدیدی برای تجهیزات است. جریان‌های ضربه‌ای ناشی از صاعقه انرژی الکترومغناطیسی ترانسفورماتور را تغییر می‌دهند و عملکرد نادرست دستگاه‌های قطع کننده منجر به ولتاژ بالای داخلی شبکه می‌شود که ترانسفورماتورها و دستگاه‌ها را آسیب می‌دهد.

2. فناوری‌های ترانسفورماتور توزیع

2.1 محافظت میکروکامپیوتری

با پیشرفت فناوری، محافظت میکروکامپیوتری (براساس میکروکامپیوتر) دارای قابلیت‌های بالای قابلیت اطمینان/انتخابی بودن/حساسیت است و داده‌های سیستم را در حین قطع برق حفظ می‌کند. سیستم محافظت CPU/ROM/فلش/RAM ذخیره‌سازی و کارایی انرژی را حفظ می‌کند. فلش/ROM توانایی CPU را برای مدیریت خطاها پیچیده افزایش می‌دهند و ارتباطات/محافظت/نظارت/اندازه‌گیری را برای کنترل خودکار یکپارچه می‌کنند.

2.2 اجزای جمع‌آوری داده

با ترکیب یک مبدل AVD 14-بیتی (نوع همزمان) و فیلتر چند کاناله، این مولفه دقت/پایداری/مصرف انرژی کم/تبدیل سریع برای ترانسفورماتورها ارائه می‌دهد. چیپ‌های داخلی با دقت بالا خطاهای موجود را بدون نیاز به ابزارهای خارجی تنظیم می‌کنند. سیستم CPU شامل 16 کلید پیش‌فرض/10 کلید خروجی خارجی (10 برای تأمین توان GPS، 5 برای نظارت بر عملیات) و تنظیم‌کننده 24V است. ساعت دقیق مطمئن دریافت سیگنال پالس GPS را تضمین می‌کند.

2.3 ماژول‌های اجزای قطع

به عنوان رله‌های قطع/منطقی طبقه‌بندی شده، ماژول‌های قطع عملکردهای چند رله‌ای (نگهداری بسته/قطع دستی/جریان قطع/محافظت) را در مشخصات 0.5A/1A یکپارچه می‌کنند. تنظیمات پارامترهای شیر بدون جایگزینی رله انجام می‌شود. رله‌های منطقی مبتنی بر CPU به میانجی‌های بسته متصل می‌شوند و تامین توان منفی بسته از آسیب دیدن ترانسفورماتور ناشی از دستگاه‌های قطع و کاهش هزینه‌های نگهداری جلوگیری می‌کند.

4. کاربرد اجزای جمع‌آوری داده

اجزای جمع‌آوری داده از یک مبدل AVD 14-بیتی با دقت بالا و مدار فیلتر با کلیدهای چندراهی تشکیل شده است. از این میان، مبدل AVD 14-بیتی با دقت بالا نوع جدیدی است که با یک مدار همزمان ساخته شده است. بنابراین، استفاده از اجزای جمع‌آوری داده برای محافظت از ترانسفورماتور دارای ویژگی‌های دقت بالا، پایداری قوی، مصرف انرژی کم و سرعت تبدیل سریع است.

در عین حال، در اندازه‌گیری‌های سیستم اجزای جمع‌آوری داده، نیازی به استفاده از ابزارهای کمکی خارجی وجود ندارد. انواع خطاها در عملیات توان با استفاده از یک چیپ داخلی با دقت اندازه‌گیری بالا تنظیم می‌شوند. علاوه بر این، اجزای جمع‌آوری داده توابع ورودی و خروجی منحصر به فردی دارند. سیستم CPU اجزای جمع‌آوری داده شامل 16 کلید پیش‌فرض، 10 کلید خروجی خارجی و یک کلید تامین توان 24V است. از طریق این 10 کلید خروجی خارجی، هدف خاص تأمین توان به GPS در سیستم قابل دستیابی است. پنج کلید دیگر عمدتاً مسئول نظارت و کنترل وضعیت عملیاتی اجزای جمع‌آوری داده هستند.

در نهایت، یک مدار ساعت دقیق در اجزای جمع‌آوری داده تنظیم شده است که موجب دقت و زیبایی بیشتر چیپ ساعت می‌شود و بدین ترتیب مطمئن می‌شود که دستگاه محافظ ترانسفورماتور قادر به دریافت کامل سیگنال پالس GPS است.

5. اقدامات نگهداری برای ترانسفورماتورهای توزیع

5.1 تقویت مدیریت O&M

بیشتر خرابی‌های ترانسفورماتورهای توزیع ناشی از نگهداری ناکافی و مدیریت ضعیف است. بنابراین، تجهیزات O&M را تقویت کنید: به موقع به معیوبیت‌ها/خطرات رسیدگی کنید، به رویه‌ها بپایید و پیشگیری از خرابی‌ها را بهبود بخشید. بازرسی‌ها و نگهداری‌های منظم برای اطمینان از عملکرد ایمن و شناسایی به موقع مشکلات ضروری هستند.

5.2 بهینه‌سازی پیکربندی محافظت

نصب گذرگاه‌های ضدصاعقه برای جلوگیری از کوتاه‌مداری‌های داخلی ناشی از ولتاژ بالا و آزمایش منظم مقاومت عایق برای جلوگیری از سوختن. کارکنان O&M باید عناصر فیوز و تنظیمات جریان بیش از حد کم ولتا را با دقت انتخاب کنند.

5.3 استانداردسازی O&M محافظت رله‌ای

بازرسی‌ها و نگهداری‌های منظم عملکرد مطمئن محافظت رله‌ای را تضمین می‌کنند که برای پایداری سیستم توان بسیار مهم است. مراحل شامل: درک وضعیت اولیه تجهیزات، تحلیل داده‌های عملیاتی و استفاده از فناوری‌های جدید برای حفظ O&M علمی است.

کابل‌های ثانویه در میدان‌های EM قوی محافظت غیر الکتریکی را حساس به تداخل می‌کنند و خطرات قطع نادرست را ایجاد می‌کنند. راه‌حل‌ها:

5.4 تقویت محافظت کابل‌های ثانویه

• حفاظت اتصالات خارجی (مانند رله‌های گاز)، بستن ورودی‌های کابل و افزودن پوشش‌های باران.

• استفاده از کابل‌های محافظ؛ جدا کردن گذار AC/DC.

• اقدامات ضد تداخل: تنظیمات تأخیر، 55% - 70% UN ولتاژ عملیاتی و تنظیم ولتاژ تحت عایق DC متقارن.

• مسیر دادن کابل‌ها دور از خطوط ولتاژ بالا/کنترل؛ زمین کردن کابل‌های محافظ در هر دو سر.