Mikä ovat säännöt ja toimintavarotoimet on-load tap-changing -muuntimien jänniteohjauksessa?

Latauskytkentä on jännitejohdattamismenetelmä, joka mahdollistaa muuntimen ulostulovoltin säätämisen kytkemällä eri kytkentäpaikkoja siirtymällä niiden välillä taakan alla. Sähkötekniikan kytkentäkomponentit tarjoavat etuja kuten usein käytön mahdollisuuden, liekkittömän toiminnan ja pitkän käyttöajan, mikä tekee niistä sopivia latauskytkentämuuntimissa. Tässä artikkelissa esitellään ensin latauskytkentämuuntimien toimintasäännöt, sitten selitetään niiden jännitejohdattamismenetelmiä, ja lopuksi kerrotaan avainhuomioita latauskytkentätoiminnoissa. Lue lisää yksityiskohtaisista tiedoista.

1.Latauskytkentämuuntimien toimintasäännöt

• Kun latauskytkentämuuntimia käytetään, uutta kytkentäsiirtoa ei saa aloittaa ennen kuin ensimmäinen kytkentäsiirto on täysin suoritettu. Jännite, virta ja muiden parametrien muutokset on tarkkailla huolellisesti prosessin aikana.

• Jokainen kytkentäsiirto on kirjattava pään muuntimen latauskytkentäkirjanpitoon, mukaan lukien toimintoaika, kytkentäpaikka ja yhteensä suoritetut toiminnot. Kirjauksen on oltava myös kaikki käyttöönotto/ulosottotapahtumat, testit, huolto, viallisuudet ja virheiden korjaus.

• Latauskytkentälaite on ylläpidettävä valmistajan ohjeiden mukaan. Jos sellaisia ohjeita ei ole, seuraavia suosituksia voidaan noudattaa:

• Kytkentälaitekompartimentin öljynäytteitä tulisi testata 6–12 kuukauden tai 2 000–4 000 kytkentäsiirron jälkeen.

• Uudelle asennetuille kytkentälaitteille kytkentämekanismi on nostettava tarkastettavaksi 1–2 vuoden tai 5 000 toiminnon jälkeen. Seuraavat tarkastusväliarvot voivat määräytyä todellisten toimintaolojen perusteella.

• Kytkentälaitekompartimentin eristysöljyä tulisi vaihtaa 5 000–10 000 toiminnon jälkeen tai jos öljyn rikkoutumisjännite laskee alle 25 kV:n.

• Pitkä aika käyttämättä olleille latauskytkentälaitteille tulisi suorittaa täysi kytkentäsiirto korkuimman ja alhaisimman kytkentäpaikan välillä silloin, kun sähkökatkointilaisuus mahdollistaa sen.

2.Tilanteet, joissa latauskytkentä on kielletty:

• Kun muuntin toimii ylikuormituksen alla (paitsi erityisissä tilanteissa).

• Kun latauskytkentälaitteen kevytkaasuvalvoja on laukaistunut ja antanut hälytyksen.

• Kun kytkentälaitteen eristysöljyn dielektrinen vahvuus ei vastaa vaatimuksia tai öljyn tason ilmaisin näyttää puuttuvan öljyä.

• Kun kytkentäsiirtojen määrä on ylittänyt määritellyn rajan.

• Kun kytkentälaitteessa ilmenee epäkohtia.

• Kun kuormitus ylittää 80 % suunniteltua kapasiteettia, latauskytkentämuuntimen käyttö on kielletty.

3.Latauskytkentämuuntimien jännitejohdattamismenetelmät

3.1 "Sukset päälle" -muunnosmenetelmä

"Sukset päälle" -lähestymistapa sisältää pään muuntimen korkeajännitekolmifason kierrontakierujen neutraalipisteen avaamisen ja sarjakytkettyjen säätökierrujen lisäämisen kompensointimuuntimesta. Pään muuntimen alijännitesivu kytketään rinnan kompensointimuuntimen virrastuskierrun kanssa latauskytkentäjännitejohdattamiseen. Tämä menetelmä perustuu jännitteen superpositioperiaatteeseen: kompensointilaite, latauskytkentälaitemenettelyllä, säätää pään muuntimen korkeajännitekierrun jännitteen pysymään sille asetetussa rajassa.

Tässä kokoonpanossa kompensointilaite kestää vain neutraalipisteen jännitteen tai N-tason kytkentäjännitteen (esim. 2×OU1), mikä vaatii suhteellisen alhaisen eristysvaatimuksen. Kun muuntimen neutraalipiste toimii tiiviisti maanjäristysten olosuhteissa, riittää 35 kV:n eristys (suunnittelemme ja valmistamme 40 kV:lle), mutta korkeampi taso voidaan omaksua erityisten toimintaedellytysten mukaan. Tämä menetelmä vaatii vain yhden lisäneutraalipisteen säätömuuntimen, mikä tarkoittaa matalaa muunnoskustannusta. Kenttämuutoksia koskevat neutraalipistevaihdot voidaan suorittaa yhden työpäivän aikana. Jos ne integroidaan pään muuntimen päättävän ylläpidon kanssa, se lisää lähes lainkaan ylimääräistä poissaoloa.

Tämä menetelmä on sovellettava, kun jännitteen heilahtelu ylittää jännitteen säätökykyä poisverkosta (poisverkon kytkentä) - eli vaikka poisverkon kytkentä on korkeimmalla tai alhaisimmalla paikalla, jännite ei vieläkään täytä standardeja. Meidän neutraalipisteen latauskytkentämuuntimet tarjoavat laajan ±12% U₁ₙ säätöalueen. Käytettäessä yhdessä alkuperäisen poisverkon kytkentän kanssa, tehokas säätöikkuna voidaan siirtää joustavasti ylöspäin tai alaspäin vastaamaan todellisia tarpeita ja parantamaan pään muuntimen tuotantokapasiteettia. Tarvittava säätöalue voidaan mukauttaa paikan olosuhteisiin, mikä tekee tästä ratkaisusta sovellettavaksi kaikilla jänniteasteilla. Olemme onnistuneet muuntaa neljä pään muuntinta tällä tavoin. Tämä menetelmä edellyttää kuitenkin lisätilaa yhden lisämuuntimen ja hieman monimutkaisempaa ensisijaista johtoa. Kuitenkin, ottaen huomioon lyhyen muunnosjakson ja säästöt, se pysyy taloudellisesti järkevänä ja kohtuullisena ratkaisuna.

3.2 "Selkäkoti" -muunnosmenetelmä

"Selkäkoti" -menetelmä on taloudellisempi ja käytännöllisempi muunnosmenetelmä, kun olemassa olevan poisverkon kytkentän säätöalue jo täyttää paikalliset jännitteen heilahtelutilanteet. Se sisältää alkuperäisen poisverkon kytkentän kytkentäjohtojen irrottamisen, kytkimen poistamisen ja sillanmuotoisen tai lineaarisen latauskytkentäkytkimen asentamisen sen sijaan, jossa alkuperäiset kytkentäjohtot uudelleenohjataan uuteen latauskytkentäkytkimeen.

Tämä jälkiasennus voidaan suorittaa yhden merkittävän kunnossapitokauden aikana. Ydintoimet (kuten säiliön kannen poistaminen tai ytimen nostaminen) kestävät vain yhden päivän ja ne voidaan synkronoida tavallisten ydintarkastusten kanssa; säiliö tai kotelo muutetaan samanaikaisesti. Kriittinen haaste on saada koko jälkiasennus valmiiksi yhdessä päivässä ilman, että ydin altistuu kosteudelle, koska viive pidentäisi katkosta ja lisäisi kustannuksia.

Lisäksi, koska alkuperäisissä muuntajissa harvoin on tarkoitettuja johtojen reitityskanavia tällaisiin jälkiasennuksiin, on otettava erityistoimenpiteitä varmistaakseen kaikkien muuntajatyyppejen asianmukaiset eristysvälimatkat sekä helpottaa tulevaa huoltoa (eli säilyttää alkuperäiset kotelon/ytimen nostomenettelyt). Olemme tehneet laajaa tutkimusta tästä menetelmästä, kehittäneet erikoislaitteiston ja luoneet kattavan, käytännönläheisen rakennussuunnitelman. Tähän mennessä olemme toteuttaneet tämän menetelmän viidessä muuntajassa ja saavuttaneet kaikki odotetut tulokset – vahvistaen sen edulliseksi ja yksinkertaiseksi jälkiasennusratkaisuksi.

4. Huomioitavaa kuormituksessa tapahtuvan napavaihdon toiminnasta

• Napavaihdot on suoritettava askel askeleelta, seuraten tarkasti napasijaa, jännitettä ja virtaa. Jokaisen yksittäisen askeleen jälkeen on odotettava vähintään 1 minuutti ennen seuraavaan askeleeseen siirtymistä.

• Yksivaiheisissa muuntajaryhmissä tai kolmivaiheisissa muuntajissa, joissa on vaiheittaiset kuormituksessa tapahtuvat napavaihtimet, vaaditaan synkroninen kolmivaiheinen sähkötoiminta; yksittäisten vaiheiden toiminta on yleensä kielletty.

• Kun kaksi kuormituksessa tapahtuvaa napavaihtoa käyttävää muuntajaa toimii rinnakkain:

• Napavaihtoja saa tehdä vain silloin, kun kuormitusvirta on 85 %:n tasolla tai sen alapuolella verrattuna muuntajan nimellisvirtaan.

• Älä suorita kahta perättäistä napavaihtoa yhdessä muuntajassa; suorita ensin toisen muuntajan säätö loppuun ennen kuin siirryt toiseen.

• Jokaisen napavaihdon jälkeen tarkista jännite ja virta estääksesi virheelliset toiminnot ja ylikuormitukset.

• Jännitteen nostotoimintojen aikana säädä ensin se muuntaja, jonka kuormitusvirta on pienempi, ja sen jälkeen se, jonka kuormitusvirta on suurempi, jotta kiertovirrat minimoituvat. Jännitteen alentamistoimintojen yhteydessä toimitaan päinvastaisessa järjestyksessä.

• Toimenpiteen jälkeen tarkista kahden rinnakkain toimivan muuntajan virran suuruus ja jakautuminen.

• Kun kuormituksessa tapahtuvaa napavaihtoa käyttävä muuntaja toimii rinnakkain tyhjäkäynnillä tapahtuvan napavaihdon muuntajan kanssa, kuormituksessa tapahtuvan yksikön napasijan tulisi pysyä mahdollisimman lähellä poisverkon napasijaa.

• Päivittäin sallittujen napavaihtojen enimmäismäärä on seuraava:

• 30 kertaa 35 kV:n muuntajille,

• 20 kertaa 110 kV:n muuntajille,

• 10 kertaa 220 kV:n muuntajille.

• Ennen jokaista napavaihtoa on varmistettava, että järjestelmän jännitteen ja napavaihdon nimellisjännitteen erotus noudattaa sääntelyvaatimuksia.

• Kaikki napavaihtotoiminnot on dokumentoitava asianmukaisesti kuormituksessa tapahtuvan napavaihtimen toimintopöytäkirjaan vaatimusten mukaisesti.