Jakie są przepisy i środki ostrożności dotyczące regulacji napięcia w transformatorach z bezprzewodowym przełączaniem styków?
Regulacja napięcia pod obciążeniem to metoda regulacji napięcia, która pozwala transformatorowi dostosować swoje napięcie wyjściowe poprzez przełączanie pozycji zacisków podczas pracy pod obciążeniem. Komponenty przełączające elektroniczne oferują korzyści takie jak zdolność częstego włączania/wyłączania, działanie bez iskrzenia oraz długą żywotność, co czyni je odpowiednimi do stosowania jako przełączniki zacisków pod obciążeniem w transformatorach rozdzielczych. W tym artykule najpierw przedstawione są przepisy eksploatacyjne dla transformatorów z regulacją zacisków pod obciążeniem, następnie omówione metody regulacji napięcia, a na końcu opisane kluczowe środki ostrożności związane z operacjami regulacji zacisków pod obciążeniem. Czytaj dalej wraz z redaktorem, aby uzyskać szczegółowe informacje.
1.Przepisy eksploatacyjne dla transformatorów z regulacją zacisków pod obciążeniem
Podczas obsługi transformatora z regulacją zacisków pod obciążeniem nie wolno inicjować drugiej zmiany zacisku, dopóki pierwsza zmiana nie zostanie całkowicie ukończona. W trakcie procesu należy dokładnie monitorować zmiany napięcia, prądu i innych parametrów.
Każda operacja zmiany zacisku musi być odnotowana w dzienniku zmian zacisków głównego transformatora, w tym czas operacji, pozycja zacisku oraz skumulowana liczba operacji. Rejestr musi również obejmować wszystkie przypadki uruchamiania/wyłączania, testów, działań serwisowych, usterek oraz sposobów ich usuwania.
Konserwacja przełącznika zacisków pod obciążeniem powinna odbywać się zgodnie z zaleceniami producenta. W przypadku braku takich zaleceń mogą zostać zastosowane następujące wytyczne:
Próbki oleju z komory przełącznika zacisków powinny być badane po 6–12 miesiącach pracy lub po 2000–4000 operacjach przełączania.
Dla nowo zainstalowanych przełączników zacisków mechanizm przełączający powinien być wyjęty i sprawdzony po 1–2 latach użytkowania lub po 5000 operacjach. Kolejne interwały przeglądowe mogą być ustalane na podstawie rzeczywistych warunków eksploatacji.
Olej izolacyjny w komorze przełącznika zacisków powinien być wymieniony po 5000–10000 operacjach lub gdy napięcie przebicia oleju spadnie poniżej 25 kV.
W przypadku przełączników zacisków pod obciążeniem, które przez długi czas nie były używane ani nie wykonywano żadnych ruchów, należy wykonać pełen cykl działania między najwyższym a najniższym położeniem zacisków za każdym razem, gdy istnieje możliwość wyłączenia zasilania.
2.Sytuacje, w których zabroniona jest regulacja zacisków pod obciążeniem:
Gdy transformator pracuje w warunkach przeciążenia (z wyjątkiem szczególnych okoliczności).
Gdy przekaźnik gazu lekkiego urządzenia regulacji zacisków pod obciążeniem zadziałał i wyemitował alarm.
Gdy wytrzymałość dielektryczna oleju izolacyjnego urządzenia regulacji zacisków jest niewystarczająca lub wskaźnik poziomu oleju nie wskazuje obecności oleju.
Gdy liczba zmian zacisków przekroczyła określony limit.
Gdy wystąpią nieprawidłowości w urządzeniu regulacji zacisków.
Gdy obciążenie przekracza 80% mocy znamionowej, zabronione jest prowadzenie operacji przełączania zacisków pod obciążeniem.
3.Metody regulacji napięcia w transformatorach z regulacją zacisków pod obciążeniem
3.1 Metoda modernizacji typu „boots-on”
Podejście typu „boots-on” polega na otwarciu punktu neutralnego uzwojeń wysokiego napięcia trójfazowego głównego transformatora i włączeniu szeregowo połączonych uzwojeń regulacyjnych z transformatora kompensacyjnego. Strona niskiego napięcia głównego transformatora jest połączona równolegle z uzwojeniem wzbudzenia transformatora kompensacyjnego w celu osiągnięcia regulacji napięcia pod obciążeniem. Ta metoda opiera się na zasadzie superpozycji napięć: kompensator, za pomocą przełącznika zacisków pod obciążeniem, utrzymuje napięcie uzwojenia wysokiego napięcia głównego transformatora w zakresie znamionowym.
W tej konfiguracji kompensator wytrzymuje jedynie napięcie punktu neutralnego lub napięcie zacisku N-tego stopnia (np. 2×OU1), co wymaga stosunkowo niskiego poziomu izolacji. Gdy punkt neutralny transformatora pracuje w warunkach bezpośredniego uziemienia, wystarczający jest poziom izolacji 35 kV (projektujemy i wytwarzamy na 40 kV), choć w zależności od konkretnych wymagań eksploatacyjnych można przyjąć wyższe poziomy. Ta metoda wymaga tylko jednego dodatkowego transformatora regulacyjnego w punkcie neutralnym, co wiąże się z niskimi kosztami modernizacji. Modyfikacje terenowe dotyczące wyprowadzenia punktu neutralnego mogą być ukończone w ciągu jednego dnia roboczego. Jeśli zostanie zintegrowana z dużym przeglądem głównego transformatora, nie powoduje praktycznie żadnego dodatkowego czasu przestoju.
Ta metoda jest odpowiednia, gdy wahania napięcia przekraczają zakres możliwy do osiągnięcia przez przełączniki zacisków bez obciążenia – tj. nawet gdy przełącznik zacisków bez obciążenia znajduje się w najwyższej lub najniższej pozycji, napięcie nadal nie spełnia norm. Nasze transformatory z regulacją zacisków pod obciążeniem w punkcie neutralnym oferują szeroki zakres regulacji ±12% U₁ₙ. W połączeniu z oryginalnym przełącznikiem zacisków bez obciążenia efektywny zakres regulacji może być przesuwany w górę lub w dół bardziej elastycznie, aby spełnić rzeczywiste potrzeby i zwiększyć zdolność wyjściową głównego transformatora. Wymagany zakres regulacji może być dostosowany indywidualnie do warunków lokalnych, co czyni to rozwiązanie dostosowanym do transformatorów we wszystkich klasach napięcia. Pomyślnie zmodernizowaliśmy cztery główne transformatory tą metodą. Jednak ta metoda wymaga dodatkowej przestrzeni dla jednego dodatkowego transformatora oraz nieco bardziej złożonego układu połączeń pierwotnych. Niemniej jednak, biorąc pod uwagę krótki czas modernizacji i oszczędności kosztowe, pozostaje ona rozwiązaniem ekonomicznym i racjonalnym.
3.2 Metoda modernizacji typu „backpack”
Metoda typu „backpack” jest bardziej ekonomicznym i praktycznym podejściem do modernizacji, gdy zakres istniejącego przełącznika zacisków bez obciążenia już spełnia lokalne wymagania dotyczące wahania napięcia. Polega na odłączeniu przewodów zacisków od oryginalnego przełącznika zacisków bez obciążenia, usunięciu przełącznika oraz zainstalowaniu w jego miejscu mostkowego lub liniowego przełącznika zacisków pod obciążeniem, przy czym oryginalne przewody zacisków są ponownie prowadzone do nowego przełącznika pod obciążeniem.
Ta modernizacja może zostać zrealizowana w ciągu jednego głównego cyklu konserwacji. Podstawowe prace (takie jak usuwanie pokrywy zbiornika lub podnoszenie rdzenia) zajmują tylko jeden dzień i mogą być zsynchronizowane z rutynowymi inspekcjami rdzenia; zbiornik lub obudowa są modyfikowane jednocześnie. Kluczowym wyzwaniem jest ukończenie całej modernizacji w ciągu jednego dnia bez narażania rdzenia na wilgoć, ponieważ każda zwłoka przedłuża przestój i zwiększa koszty.
Ponadto, ponieważ oryginalne transformatory rzadko zawierają dedykowane kanały prowadzące do takich modernizacji, należy podjąć specjalne środki, aby zapewnić odpowiednie odstępy izolacyjne dla wszystkich typów transformatorów oraz zachować łatwość przyszłej konserwacji (tzn. zachowanie oryginalnych procedur podnoszenia kaptura/rdzenia). Przeprowadziliśmy rozległe badania nad tą metodą, opracowaliśmy specjalistyczne urządzenia i opracowaliśmy kompleksowy, praktyczny plan budowlany. Do tej pory pomyślnie zastosowaliśmy tę metodę na pięciu transformatorach, osiągając wszystkie oczekiwane rezultaty – potwierdzając ją jako ekonomiczne i proste rozwiązanie modernizacyjne.
4. Precautions for On-Load Tap-Changing Operations
Zmiany połączeń muszą być wykonane stopniowo, z bliskim monitorowaniem pozycji połączeń, napięcia i prądu. Po każdej pojedynczej korekcie należy czekać co najmniej 1 minutę przed przejściem do kolejnego kroku.
Dla banków transformatorów jednofazowych lub transformatorów trójfazowych z oddzielonymi na obciążenie zmieniaczami połączeń, wymagana jest synchroniczna elektryczna operacja trójfazowa; indywidualna operacja fazy jest ogólnie zabroniona.
Gdy dwa transformatory z na obciążenie zmieniającymi się połączeniami działają równolegle:
Zmiany połączeń są dozwolone tylko, gdy prąd obciążenia wynosi 85% lub mniej niż nominalny prąd transformatora.
Nie wykonuj dwóch kolejnych zmian połączeń na jednym transformatorze; ukończ regulację jednego transformatora przed operacją drugiego.
Po każdej zmianie połączeń sprawdź napięcie i prąd, aby zapobiec błędnej operacji i przeciążeniu.
Podczas operacji podnoszenia napięcia najpierw dostosuj transformator z mniejszym prądem obciążenia, a następnie ten z większym prądem obciążenia, aby zminimalizować prądy krążące. Odwrotna kolejność dotyczy operacji obniżania napięcia.
Po zakończeniu, zweryfikuj wielkość i rozkład prądu między dwoma działającymi równolegle transformatorami.
Gdy transformator z na obciążenie zmieniającym się połączeniem działa równolegle z transformatorem z połączeniem bez obciążenia (off-circuit), pozycja połączenia transformatora z na obciążenie zmieniającym się połączeniem powinna być utrzymana jak najbliżej pozycji off-circuit.
Maksymalna liczba dozwolonych zmian połączeń na dobę to:
30 razy dla transformatorów 35 kV,
20 razy dla transformatorów 110 kV,
10 razy dla transformatorów 220 kV.
Przed każdą zmianą połączeń upewnij się, że różnica między napięciem systemowym a napięciem znamionowym połączenia spełnia wymagania regulacyjne.
Każda operacja zmiany połączeń musi być należycie zapisana w dzienniku operacji zmiany połączeń na obciążenie, jak to wymaga przepis.
