Que son as rexulacións e precaucións operativas para a regulación de tensión en transformadores con cambio de toma sobrecarga?
A regulación de tensión ba carga é un método que permite ao transformador axustar a súa tensión de saída cambiando as posicións de tope mentres está en funcionamento ba carga. Os componentes de conmutación electrónica ofrecen vantaxes como a capacidade frecuente de encendido/apagado, operación sen chispa e longa vida útil, o que os fai adecuados para usar como cambiantes de tope ba carga en transformadores de distribución. Este artigo primeiro introduce as normas operativas para transformadores con cambio de tope ba carga, despois explica os seus métodos de regulación de tensión e, finalmente, esboza as precaucións clave para as operacións de cambio de tope ba carga. Lea con atención para obter información detallada.
1.Normas Operativas para Transformadores con Cambio de Tope Ba Carga
Ao operar un transformador con cambio de tope ba carga, non se debe iniciar un segundo cambio de tope ata que o primeiro cambio de tope estea completamente finalizado. Deben ser monitorizadas de cerca as cambios de tensión, corrente e outros parámetros durante o proceso.
Cada operación de cambio de tope debe rexistrarse no libro de rexistros de cambios de tope do transformador principal, incluíndo o tempo de operación, a posición de tope e o número acumulado de operacións. Tamén deben manterse rexistros para todos os eventos de puesta en marcha/desactivación, probas, actividades de mantemento, defectos e manexo de fallos.
O mantemento do cambiante de tope ba carga debe seguir as especificacións do fabricante. En ausencia de tales especificacións, poden aplicarse as seguintes pautas:
As mostras de aceite do compartimento do cambiante de tope deben ser testadas despois de 6–12 meses de operación ou despois de 2.000–4.000 operacións de conmutación.
Para cambiantes de tope recién instalados, o mecanismo de conmutación debe ser extraído para inspección despois de 1–2 anos de servizo ou despois de 5.000 operacións. Os intervalos subsecuentes de inspección poden determinarse baseándose nas condicións reais de operación.
O aceite dieléctrico no compartimento do cambiante de tope debe ser substituído despois de 5.000–10.000 operacións ou cando a tensión de ruptura do aceite caia por debaixo dos 25 kV.
Para cambiantes de tope ba carga que permanecen sen uso ou sen movemento durante un período prolongado, debe realizarse un ciclo completo de operación entre as posicións de tope máis alta e máis baixa cada vez que se presenta unha oportunidade de interrupción de corrente.
2.Situacións Onde Está Prohibido o Cambio de Tope Ba Carga:
Cando o transformador está en funcionamento ba carga (excepto en circunstancias especiais).
Cando o relé de gas ligeiro do dispositivo de cambio de tope ba carga tripa e emite unha alarma.
Cando a resistencia dieléctrica do aceite do dispositivo de cambio de tope non é adecuada ou o indicador de nivel de aceite mostra que non hai aceite.
Cando o número de cambios de tope excede o límite especificado.
Cando ocorren anormalidades no dispositivo de cambio de tope.
Cando a carga excede o 80% da capacidade nominal, está prohibida a operación do cambiante de tope ba carga.
3.Métodos de Regulación de Tensión para Transformadores con Cambio de Tope Ba Carga
3.1 Método de Retrofit "Boots-On"
O enfoque "boots-on" implica abrir o punto neutro das bobinas trifásicas de alta tensión do transformador principal e inserir bobinas de regulación conectadas en serie dun transformador de compensación. O lado de baixa tensión do transformador principal está conectado en paralelo coa bobina de excitación do transformador de compensación para lograr a regulación de tensión ba carga. Este método depende do principio de superposición de tensión: o compensador, a través dun cambiante de tope ba carga, mantiñe a tensión da bobina de alta tensión do transformador principal dentro do seu rango nominal.
Nesta configuración, o compensador só soporta a tensión do punto neutro ou a tensión do tope N (por exemplo, 2×OU1), requirendo un nivel de aislamiento relativamente baixo. Cando o punto neutro do transformador opera ba carga sólidamente aterrada, un nivel de aislamiento de 35 kV é suficiente (deseñamos e fabricamos para 40 kV), aínda que se poden adoptar niveis máis altos baseándose en requisitos operativos específicos. Este método só require un transformador de regulación adicional de punto neutro, resultando en custos de retrofit baixos. As modificaciones no campo que implican o conductor do punto neutro poden completarse nun día laborable. Se se integra con unha revisión xeral do transformador, prácticamente non añade tempo de inactividad adicional.
Este método é adecuado cando as fluctuacións de tensión exceden o rango alcanzable por cambiantes de tope sen carga (off-circuit)—é dicir, incluso cando o cambiante off-circuit está na súa posición máis alta ou máis baixa, a tensión aínda non cumple os estándares. Os nosos transformadores de cambio de tope ba carga de punto neutro proporcionan un amplo rango de regulación de ±12% U₁ₙ. Ao usalos en combinación co cambiante off-circuit orixinal, a ventá de regulación efectiva pode moverse máis flexibelmente arriba ou abaixo para atender as necesidades reais e mellorar a capacidade de saída do transformador principal. O rango de regulación necesario pode personalizarse baseándose nas condicións do sitio, facendo que esta solución sexa adaptable a transformadores de todos os niveis de tensión. Xa retroficiemos con éxito catro transformadores principais usando este enfoque. No entanto, este método sí require espazo adicional para un transformador adicional e un cableado primario ligeramente máis complexo. Non obstante, considerando a duración curta do retrofit e a poupanza de custos, permanece como unha solución económicamente sólida e razonable.
3.2 Método de Retrofit "Backpack"
O método "backpack" é un enfoque de retrofit máis económico e práctico cando o rango do cambiante off-circuit orixinal xa atende aos requisitos locais de fluctuación de tensión. Implica desconectar os conductores de tope do cambiante off-circuit orixinal, eliminar o interruptor e instalar un cambiante de tope ba carga de tipo puente ou linear no seu lugar, con os conductores de tope orixinais redirixidos ao novo cambiante ba carga.
Esta modernización pode completarse dentro dun ciclo de manutención principal. O traballo central (como retirar a cuberta do tanque ou levantar o núcleo) require só un día e pode sincronizarse con as inspeccións de rotina do núcleo; o tanque ou a carcasa modifícanse simultaneamente. O desafío crítico é completar a modernización enteira nun día sen expor o núcleo á humidade, xa que calquera demora ampliaría a interrupción e aumentaría os custos.
Ademais, como os transformadores orixinais raramente inclúen canles de conducción dedicados para esta clase de modernizacións, deben tomarse medidas especiais para asegurar as debidas distancias de aislamento para todos os tipos de transformadores e manter a facilidade de manutención futura (é dicir, preservar os procedementos orixinais de elevación da capota/núcleo). Levamos a cabo unha extensa investigación sobre este método, desenvolvemos equipos especializados e establecemos un plan de construción abrangente e práctico. Hasta a data, implementamos con éxito este método en cinco transformadores, logrando todos os resultados esperados—confirmando así que se trata dunha solución de modernización económica e sinxela.
4. Precaucións para as operacións de cambio de tomas sobrecarga
Os cambios de toma deben realizarse paso a paso, coa monitorización proxecta da posición da toma, voltaxe e corrente. Despois de cada axuste de paso único, agarda polo menos 1 minuto antes de pasar ao seguinte.
Para bancos de transformadores monofásicos ou transformadores trifásicos con cambiadores de tomas sobrecarga separados por fase, requirese operación eléctrica trifásica sincrónica; xeralmente prohibese a operación individual por fases.
Cando dous transformadores con cambiador de tomas sobrecarga operan en paralelo:
Só se permiten cambios de toma cando a corrente de carga está no ou por debaixo do 85% da corrente nominal do transformador.
Non realices dous cambios de toma consecutivos nun mesmo transformador; completa o axuste dun transformador antes de operar o outro.
Despois de cada cambio de toma, verifica a voltaxe e a corrente para evitar malfuncionamentos e sobrecargas.
Durante as operacións de aumento de voltaxe, axusta primeiro o transformador coa corrente de carga menor, seguido do que ten maior corrente de carga, para minimizar as correntes circulantes. A orde inversa aplica para as operacións de diminución de voltaxe.
Despois de completar, verifica a magnitude e a distribución da corrente entre os dous transformadores en paralelo.
Cando un transformador con cambiador de tomas sobrecarga opera en paralelo con un transformador de cambio de tomas sen carga (fora de circuito), a posición da toma do transformador sobrecarga debe manterse o máis preto posible da do transformador fora de circuito.
O número máximo de cambios de toma permitidos por día é o seguinte:
30 veces para transformadores de 35 kV,
20 veces para transformadores de 110 kV,
10 veces para transformadores de 220 kV.
Antes de cada cambio de toma, verifica que a diferenza entre a voltaxe do sistema e a voltaxe nominal da toma cumpra cos requisitos reguladores.
Toda operación de cambio de toma debe documentarse correctamente no libro de rexistro de operacións do cambiador de tomas sobrecarga, como se require.
