Які правила та заходи безпеки при регулюванні напруги в перетворювачах з наявністю навантаження?
Зміна кроку під навантаженням — це метод регулювання напруги, який дозволяє трансформатору налаштовувати вихідну напругу, переключаючи положення кроків під час роботи під навантаженням. Електронні компоненти живлення надають переваги, такі як можливість частого увімкнення/вимкнення, безискрове функціонування та довгий термін служби, що робить їх прийнятними для використання як пристроїв зміни кроку під навантаженням у розподільчих трансформаторах. Ця стаття спочатку представляє правила експлуатації трансформаторів зі зміною кроку під навантаженням, потім пояснює методи регулювання напруги, і, нарешті, описує ключові заходи безпеки при операціях зміни кроку під навантаженням. Будь ласка, продовжуйте читати разом з редактором для детальної інформації.
1.Правила експлуатації трансформаторів зі зміною кроку під навантаженням
При роботі з трансформатором зі зміною кроку під навантаженням друга зміна кроку не повинна починатися до завершення першої зміни. Під час процесу слід уважно моніторити зміни напруги, струму та інших параметрів.
Кожна операція зміни кроку повинна бути записана в журнал зміни кроку основного трансформатора, включаючи час операції, положення кроку та кумулятивну кількість операцій. Також повинні бути ведені записи про всі події запуску/зупинки, випробування, технічне обслуговування, дефекти та ліквідацію аварій.
Обслуговування пристрою зміни кроку під навантаженням має проводитися відповідно до вказівок виробника. У відсутності таких вказівок можуть бути застосовані наступні рекомендації:
Проби масла з камери зміни кроку повинні бути проведені після 6–12 місяців роботи або після 2 000–4 000 переключень.
Для новоустановлених пристроїв зміни кроку механізм переключення повинен бути виведений для перевірки після 1–2 років роботи або після 5 000 операцій. Наступні інтервали перевірки можуть бути визначені відповідно до реальних умов експлуатації.
Ізоляційне масло в камері зміни кроку повинно бути замінено після 5 000–10 000 операцій або коли пробійна напруга масла опускається нижче 25 кВ.
Для пристроїв зміни кроку, які довго не користувалися або не переміщались, повинен бути проведений повний цикл операцій між найвищим і найнижчим положеннями кроку при наявності можливості відключення електропостачання.
2.Ситуації, коли заборонена зміна кроку під навантаженням:
Коли трансформатор працює в режимі перевантаження (окрім особливих обставин).
Коли легкий газовий реле пристрою зміни кроку під навантаженням спрацював і виявив сигнал тривоги.
Коли пробійна напруга ізоляційного масла пристрою зміни кроку недостатня або показник рівня масла вказує на відсутність масла.
Коли кількість змін кроку перевищує встановлений ліміт.
При виникненні аномалій у пристрої зміни кроку.
Коли навантаження перевищує 80% номінальної потужності, забороняється використання пристрою зміни кроку під навантаженням.
3.Методи регулювання напруги трансформаторів зі зміною кроку під навантаженням
3.1 Метод модернізації "Бутси"
Підхід "бутси" передбачає відкриття нейтральної точки високовольтних трифазних обмоток основного трансформатора та вставка серійно з'єднаних регульованих обмоток з компенсаційного трансформатора. Низьковольтна сторона основного трансформатора підключається паралельно до возбуждаючої обмотки компенсаційного трансформатора для досягнення регулювання напруги під навантаженням. Цей метод базується на принципі суперпозиції напруг: компенсатор, за допомогою пристрою зміни кроку під навантаженням, підтримує напругу високовольтних обмоток основного трансформатора в межах його номінального діапазону.
У цій конфігурації компенсатор здатний витримати лише напругу нейтральної точки або напругу кроку N-го рівня (наприклад, 2×OU1), що вимагає відносно невеликого рівня ізоляції. Коли нейтральна точка трансформатора працює в умовах заземлення, достатньо рівня ізоляції 35 кВ (ми проектуємо та виготовляємо для 40 кВ), хоча вищі рівні можуть бути прийняті відповідно до конкретних експлуатаційних потреб. Цей метод вимагає лише одного додаткового компенсаційного трансформатора, що робить вартість модернізації низькою. Полеові модифікації, що стосуються ведення нейтральної точки, можуть бути завершені протягом одного робочого дня. Якщо вони виконуються разом з капітальним ремонтом основного трансформатора, це практично не додає додаткового простою.
Цей метод підходить, коли коливання напруги виходять за межі, досяжні безнавантаженним (відключеним) пристроєм зміни кроку — тобто, навіть коли відключений пристрій зміни кроку знаходиться у своєму найвищому або найнижчому положенні, напруга все ще не відповідає стандартам. Наші трансформатори зі зміною кроку під навантаженням у нейтральній точці надають широкий діапазон регулювання ±12% U₁ₙ. При використанні разом з оригінальним відключеним пристроєм зміни кроку, ефективний діапазон регулювання може бути більш гнучко зміщений вгору або вниз, щоб задовольнити фактичні потреби та підвищити вихідну потужність основного трансформатора. Необхідний діапазон регулювання може бути налаштований відповідно до умов на місці, що робить це рішення адаптивним для трансформаторів усіх напруг. Ми успішно модернізували чотири основних трансформатори, використовуючи цей підхід. Проте цей метод вимагає додаткового простору для одного додаткового трансформатора та трохи більш складного первинного проводження. Незважаючи на це, враховуючи короткий час модернізації та економію коштів, це залишається економічно обґрунтованим та раціональним рішенням.
3.2 Метод модернізації "Рюкзак"
Метод "рюкзак" є більш економічним і практичним підходом до модернізації, коли діапазон оригінального відключенного пристрою зміни кроку вже відповідає місцевим вимогам щодо коливань напруги. Він передбачає відключення контактів кроків від оригінального відключенного пристрою зміни кроку, демонтаж переключника та установку місткового або лінійного пристрою зміни кроку під навантаженням на його місце, з переорієнтацією оригінальних контактів кроків на новий пристрій зміни кроку.
Цей оновлення можна завершити за один великий цикл технічного обслуговування. Основні роботи (такі як зняття кришки бака або підйом сердечника) займають лише один день і можуть бути синхронізовані з рутинними перевірками сердечника; бак або корпус модифікуються одночасно. Критичне питання полягає у завершенні всього оновлення за один день без викладання сердечника на повітря, оскільки будь-яка затримка поширить простої та збільшить витрати.
Крім того, оскільки оригінальні трансформатори рідко мають спеціальні каналі для проводів для таких оновлень, необхідно приймати спеціальні заходи, щоб забезпечити правильні клітини ізоляції для усіх типів трансформаторів і зберегти легкість майбутнього обслуговування (тобто збереження оригінальних процедур підйому капоту/сердечника). Ми провели ретельне дослідження цього методу, розробили спеціальне обладнання і створили комплексний, практичний план будівництва. На даний момент ми успішно реалізували цей метод на п'яти трансформаторах, досягнувши всіх очікуваних результатів — підтверджуючи його як економічно ефективне та просте рішення для оновлення.
4. Заходи безпеки при операціях зміни напруги під навантаженням
Зміну напруги необхідно виконувати послідовно, зі спостереженням за положенням напруги, напругою та струмом. Після кожного однокрокового регулювання, чекайте принаймні 1 хвилину перед переходом до наступного кроку.
Для однофазних банків трансформаторів або трифазних трансформаторів з розділеними на фази пристроями зміни напруги під навантаженням, потрібна синхронна трифазна електрична операція; окрема операція фаз, як правило, заборонена.
При паралельній роботі двох трансформаторів з можливістю зміни напруги під навантаженням:
Зміну напруги допускається проводити лише коли струм навантаження становить 85% або менше від номінального струму трансформатора.
Не виконуйте два послідовні зміни напруги на одному трансформаторі; завершіть регулювання одного трансформатора перед тим, як працювати з іншим.
Після кожного зміни напруги, перевірте напругу та струм, щоб запобігти помилковим операціям та перенавантаженням.
Під час операцій підвищення напруги, спочатку регулюйте трансформатор з нижчим струмом навантаження, а потім той, який має більший струм навантаження, щоб мінімізувати циркулюючі струми. Зворотній порядок застосовується для операцій зниження напруги.
Після завершення, перевірте величину та розподіл струму між двома паралельними трансформаторами.
При паралельній роботі трансформатора з можливістю зміни напруги під навантаженням з трансформатором без можливості зміни напруги під навантаженням, положення напруги трансформатора з можливістю зміни напруги під навантаженням повинно бути якомога ближче до положення напруги трансформатора без можливості зміни напруги під навантаженням.
Максимальна кількість змін напруги, дозволена на день, така:
30 разів для трансформаторів 35 кВ,
20 разів для трансформаторів 110 кВ,
10 разів для трансформаторів 220 кВ.
Перед кожним зміни напруги, перевірте, чи відповідає різниця між системною напругою та номінальною напругою кроку регуляторних вимогам.
Кожна операція зміни напруги повинна бути правильно задокументована в журналі операцій зміни напруги під навантаженням, як вимагається.
