Quines són les normatives i precaucions operatives per a la regulació de tensió en transformadors amb canvi de toma sobrecarregat?
El canvi de mà d'una transformadora sota càrrega és un mètode de regulació de tensió que permet a una transformadora ajustar la seva tensió de sortida canviant les posicions de mà mentre opera sota càrrega. Els components de commutació electrònica de potència ofereixen avantatges com la capacitat de connectar i desconnectar freqüentment, operació sense esclatar i llarga vida útil, fent-los adequats per utilitzar-se com a canviadors de mà sota càrrega en transformadores de distribució. Aquest article introdueix primer les regulacions operatives per a transformadores amb canvi de mà sota càrrega, després explica els seus mètodes de regulació de tensió, i finalment esbossa les precaucions clau per a les operacions de canvi de mà sota càrrega. Si us plau, llegeixi amb l'editor per obtenir informació detallada.
1.Regulacions Operatives per a Transformadores amb Canvi de Mà Sota Càrrega
Quan s'opera un transformador amb canvi de mà sota càrrega, no s'ha d'iniciar un segon canvi de mà fins que el primer canvi estigui completament finalitzat. Durant el procés, s'han de monitorar de prop les variacions de tensió, corrent i altres paràmetres.
Cada operació de canvi de mà ha de ser registrada al registre del canvi de mà del transformador principal, incloent l'hora de l'operació, la posició de mà i el nombre acumulatiu d'operacions. També s'han de mantenir registres per a tots els esdeveniments de posada en marxa/desmuntatge, proves, activitats de manteniment, defectes i gestió d'errors.
El manteniment del canviador de mà sota càrrega ha de seguir les especificacions del fabricant. En l'absència d'aquestes especificacions, es poden aplicar les següents pautes:
Després de 6-12 mesos de funcionament o després de 2.000-4.000 operacions de commutació, s'han de provar mostres d'oli de la cambra del canviador de mà.
Per als canviadors de mà novells, el mecanisme de commutació s'ha de treure per inspecció després d'1-2 anys de servei o després de 5.000 operacions. Les intervals d'inspecció posteriors es poden determinar basant-se en les condicions reals d'operació.
L'oli aïllant de la cambra del canviador de mà s'ha de substituir després de 5.000-10.000 operacions o quan la tensió de ruptura de l'oli baixi de 25 kV.
Per als canviadors de mà sota càrrega que hagin estat inactius o sense moure's durant un període prolongat, s'ha de realitzar un cicle complet d'operació entre les posicions de mà més alta i més baixa sempre que surti l'oportunitat d'un tall d'electricitat.
2.Situacions On el Canvi de Mà Sota Càrrega Està Prohibit:
Quan el transformador opera sota condicions de sobrecàrrega (excepte en circumstàncies especials).
Quan el relé de gas lleuger del dispositiu de canvi de mà sota càrrega ha disparat i ha emès una alarma.
Quan la resistència dielèctrica de l'oli aïllant del dispositiu de canvi de mà no és qualificada o el indicador de nivell d'oli mostra que no hi ha oli.
Quan el nombre de canvis de mà ha superat el límit especificat.
Quan ocorren anormalitats en el dispositiu de canvi de mà.
Quan la càrrega excedeix l'80% de la capacitat nominal, l'operació del canviador de mà sota càrrega està prohibit.
3.Mètodes de Regulació de Tensió per a Transformadors amb Canvi de Mà Sota Càrrega
3.1 Mètode de Remodelació "Boots-On"
L'aproximació "boots-on" implica obrir el punt neutre de les bobines trifàsiques d'alta tensió del transformador principal i inserir bobines de regulació en sèrie d'un transformador de compensació. El costat de baixa tensió del transformador principal es connecta en paral·lel amb la bobina d'excitació del transformador de compensació per aconseguir la regulació de tensió sota càrrega. Aquest mètode es basa en el principi de la superposició de tensió: el compensador, a través d'un canviador de mà sota càrrega, manté la tensió de la bobina d'alta tensió del transformador principal dins del seu rang nominal.
En aquesta configuració, el compensador només suporta la tensió del punt neutre o la tensió de mà N (per exemple, 2×OU1), requerint un nivell d'aïllament relativament baix. Quan el punt neutre del transformador opera sota condicions de terra solida, un nivell d'aïllament de 35 kV és suficient (disenyem i fabriquem per 40 kV), encara que es poden adoptar nivells superiors basant-se en requisits operatius específics. Aquest mètode només requereix un addicional de transformador de regulació de punt neutre, resultant en baixos costos de remodelació. Les modificacions en el camp implicades en el conductor del punt neutre es poden completar en un dia laborable. Si s'integra amb una revisió major del transformador, afegeix virtualment cap temps d'atur addicional.
Aquest mètode és adequat quan les fluctuacions de tensió excedeixen l'abast assolible per canviadors de mà sense càrrega (off-circuit) - és a dir, fins i tot quan el canviador de mà off-circuit està a la seva posició més alta o més baixa, la tensió encara no compleix els estàndards. Els nostres transformadors amb canvi de mà sota càrrega de punt neutre proporcionen un ampli rang de regulació de ±12% U₁ₙ. Quan s'utilitza en conjunt amb el canviador de mà off-circuit original, la finestra de regulació efectiva es pot desplaçar més flexible cap amunt o avall per complir-ne les necessitats reals i augmentar la capacitat de sortida del transformador principal. L'abast de regulació necessari es pot personalitzar basant-se en les condicions del lloc, fent que aquesta solució sigui adaptable a transformadors de tots els nivells de tensió. Hem remodelat amb èxit quatre transformadors principals utilitzant aquest mètode. No obstant això, aquest mètode sí que requereix espai addicional per un transformador extra i un cableat primari lleugerament més complex. No obstant això, considerant la durada curta de la remodelació i els ahorraments de costos, roman una solució econòmicament sòlida i raonable.
3.2 Mètode de Remodelació "Backpack"
El mètode "backpack" és una aproximació de remodelació més econòmica i pràctica quan l'abast del canviador de mà off-circuit existent ja compleix els requisits locals de fluctuacions de tensió. Implica desconectar els conductors de mà del canviador de mà off-circuit original, eliminar el commutador i instal·lar un canviador de mà sota càrrega de tipus pont o lineal en el seu lloc, amb els conductors de mà originals redirigits al nou commutador de mà sota càrrega.
Aquesta modernització es pot completar dins d'un cicle de manteniment major. El treball central (com eliminar la tapa del dipòsit o alçar el nucli) triga només un dia i es pot sincronitzar amb les inspeccions rutinàries del nucli; el dipòsit o la carcassa es modifiquen simultàniament. El repte crític és completar tota la modernització en un sol dia sense exponer el nucli a l'humitat, ja que qualsevol retard ampliaria l'interrupció i augmentaria els costos.
Addicionalment, atès que els transformadors originals rarament inclouen canals de conducció dedicats per a aquestes modernitzacions, s'han de prendre mesures especials per assegurar les separacions d'aislament adequades per a tots els tipus de transformadors i mantenir la facilitat del manteniment futur (és a dir, preservar les procedures originals d'alçada de capot/nucli). Hem realitzat una recerca extensa sobre aquest mètode, hem desenvolupat equips especialitzats i hem establert un pla de construcció complet i pràctic. Fins a la data, hem implementat aquest mètode amb èxit en cinc transformadors, assolint tots els resultats esperats, confirmant-lo com una solució de modernització econòmica i simple.
4. Precaucions per a les operacions de canvi de toma amb càrrega
Els canvis de toma s'han de fer pas a pas, amb un seguiment estricte de la posició de la toma, el voltatge i la corrent. Després de cada ajust d'un sol pas, espera almenys 1 minut abans de passar al següent pas.
Per a bancs de transformadors monofàsics o transformadors trifàsics amb canvi de toma amb càrrega separat per fases, s'exigeix una operació elèctrica trifàsica síncrona; generalment no es permet l'operació individual de les fases.
Quan dos transformadors amb canvi de toma amb càrrega operen en paral·lel:
Els canvis de toma només són permessos quan la corrent de càrrega és igual o inferior al 85% de la corrent nominal del transformador.
No realitzi dos canvis de toma consecutius en un sol transformador; complete l'ajust d'un transformador abans d'operar l'altre.
Després de cada canvi de toma, verifiqueu el voltatge i la corrent per evitar mal funcionament i sobrecàrrega.
Durant les operacions d'augment de voltatge, ajusteu primer el transformador amb la corrent de càrrega més baixa, seguit del que té la corrent de càrrega més alta, per minimitzar les corrents circulants. L'ordre invers s'aplica per a les operacions de reducció de voltatge.
Després de completar, verifiqueu la magnitud i la distribució de la corrent entre els dos transformadors en paral·lel.
Quan un transformador amb canvi de toma amb càrrega opera en paral·lel amb un transformador de canvi de toma sense càrrega (sense circuit), la posició de la toma de l'unitat amb càrrega s'ha de mantenir tan propera com sigui possible a la de l'unitat sense circuit.
El nombre màxim de canvis de toma permesos per dia és el següent:
30 vegades per als transformadors de 35 kV,
20 vegades per als transformadors de 110 kV,
10 vegades per als transformadors de 220 kV.
Abans de cada canvi de toma, verifiqueu que la diferència entre el voltatge del sistema i el voltatge nominal de la toma compleixi amb els requisits reglamentaris.
Cada operació de canvi de toma ha de ser documentada correctament al registre d'operacions del canvi de toma amb càrrega, com s'exigeix.
