Aquest és l'article més detallat que he llegit mai sobre els coneixements bàsics de les caixes de transformadors!
Ubicacions adequades per a subestacions tipus caixa
1. S'utilitza com a transformador de caixa de llum de carretera: Tant els transformadors de caixa europeus com els americans tenen avantatges respecte a les sales elèctriques civils tradicionals en sistemes de baixa càrrega. Les subestacions tipus caixa tenen costos de construcció molt més baixos que les sales elèctriques ordinàries i tenen un aspecte preciós. Les subestacions tipus caixa d'estil europeu també poden utilitzar tancaments de tipus paisatge, convertint-los en un bell paisatge.
2. Consum d'energia en parcs i zones residencials: Les subestacions tipus caixa s'utilitzen sovint per al subministrament d'energia en parcs, zones residencials i altres llocs. Els parcs i les zones residencials sovint persegueixen l'estètica i l'ocupació de l'espai, i les subestacions tipus caixa resolen eficaçment aquests dos problemes, amb un aspecte bonic i una petjada petita.
3. Electricitat industrial i minera: Les fàbriques, les mines i altres zones tenen uns requisits elevats pel que fa als equips de subministrament d'energia a causa del terreny complex i els costos elevats de temps. Les subestacions tipus caixa són fàcils d'instal·lar, requereixen menys construcció in situ i tenen un nivell de protecció IP33, cosa que pot reduir considerablement el volum i la durada de la construcció. S'instal·len en zones amb terreny complex.
4. Subministrament d'energia temporal: La unitat de construcció sovint canvia la ubicació del subministrament d'energia amb el trasllat de l'obra, per la qual cosa es necessita un conjunt d'equips de distribució mòbils. La subestació tipus caixa té una bona mobilitat i una capacitat de càrrega suficient, que pot satisfer completament les necessitats de subministrament d'energia temporal de l'obra.
Classificació i avantatges i desavantatges de les subestacions tipus caixa
Com configurar una subestació tipus caixa
1. Configuració del costat d'alta tensió de la caixa del transformador
(1) Els transformadors tipus caixa es divideixen en tipus de terminal i tipus de xarxa en anell segons el mètode de cablejat principal al costat d'alta tensió. El transformador de caixa tipus terminal no necessita tenir en compte el cablejat addicional: si el costat d'alta tensió té una entrada i múltiples sortides o múltiples entrades i una sortida (principalment una entrada i dues sortides o tres sortides, o dues entrades i una sortida o dues sortides), es pot considerar com un transformador de caixa de xarxa en anell.
(2)El costat d'alta tensió del transformador de caixa europea està equipat amb interruptor automàtics, així com la protecció combinada de fusibles de l'interruptor de càrrega. Tenint en compte el cost del transformador, per a transformadors amb una capacitat no superior a 800 kV · A i baixos requisits per a la configuració de protecció lateral d'alta tensió, sovint s'utilitza aquesta última.
(3) Els interruptors de càrrega d'alta tensió instal·lats en caixes de transformadors d'estil europeu són majoritàriament interruptors de càrrega d'hexafluorur de sofre FLN-12.
(4) El corrent nominal del fusible de protecció d'alta tensió es selecciona segons la fórmula següent:
Irr=KIgmax
A la fórmula, Irr representa el corrent nominal de la fosa, A;
Coeficient K, generalment pres com a 1,3:
Igmax - corrent nominal al costat d'alta tensió del transformador.
(5) Tenint en compte la seguretat del funcionament i el manteniment, la configuració del costat d'alta tensió del transformador de caixa europea ha de complir els requisits següents.
1. Quan l'interruptor de càrrega està en estat desconnectat, hi ha un dispositiu de connexió a terra per garantir la seguretat del manteniment.
2. L'interruptor de càrrega i l'interruptor d'aïllament estan bloquejats mútuament per garantir un funcionament segur.
(6) El transformador tipus caixa americana es munta a la mateixa caixa immersa en oli a causa de la combinació d'un fusible d'interruptor de càrrega d'alta tensió i un transformador, que inclou un interruptor de càrrega de posició, un fusible de reserva, un fusible endollable i un transformador. El tipus de xarxa en anell s'aconsegueix convertint els terminals de connexió interns de l'interruptor de càrrega de posició.
2. Configuració del gabinet de distribució principal de baixa tensió per a transformadors de caixa
El gabinet de distribució principal de baixa tensió del transformador de caixa generalment ha d'estar equipat amb interruptors d'aïllament de baixa tensió entrants, interruptors principals de baixa tensió i dispositius de mesurament principals de baixa tensió. Cal instal·lar interruptors d'aïllament de baixa tensió per satisfer les necessitats de manteniment i reparació diaris. L'interruptor principal de baixa tensió es selecciona en funció de la capacitat del transformador i del corrent de curtcircuit a la ubicació d'instal·lació de l'interruptor.
L'interruptor principal de baixa tensió del transformador generalment es selecciona com a interruptor intel·ligent de tipus bastidor, i els seus requisits de selecció i configuració són els següents.
(1) El corrent nominal de l'interruptor. Generalment, n'hi ha prou amb una capacitat de 2,0 a 2,5 vegades superior a la del transformador. El corrent de trencament nominal corresponent és superior al valor del corrent de curtcircuit al costat de baixa tensió del transformador i rarament cal verificar-lo.
(2) Corrent de configuració de l'alliberament de sobrecorrent Lset, retard llarg (és a dir, límit de temps invers, sobrecàrrega), requerint In ≤ Iset1 ≤ Iz. Entre ells, In és el corrent nominal al costat de baixa tensió del transformador i Iz és la capacitat de càrrega de corrent del bus de baixa tensió. Per tal d'utilitzar completament la capacitat del transformador sense afectar la seva vida útil, Iset1 ha de ser igual o proper a In.
(3) Retard curt (és a dir, límit de temps fix, sobrecorrent) sobrecorrent i el corrent configurat Iset2 de l'alliberament ha de complir el requisit de 1.2Ifj ≤ Iset2 ≤ Id/1.3. Entre ells, Ifj és el corrent màxim de càrrega a curt termini del transformador i Id és el corrent de fallada de connexió a terra monofàsica del transformador. Aquest requisit és fàcil de complir per a transformadors amb connexions D i yn11, però no és fàcil de complir per a transformadors amb connexions Y i yn0. Aquesta és també la raó per la qual molts transformadors de caixa utilitzen transformadors D i yn11. El temps de configuració de l'alliberament de sobrecorrent de curt retard de l'interruptor principal de baixa tensió del transformador és generalment de 0,6 segons, cosa que pot garantir que la diferència de temps amb l'interruptor del següent nivell no sigui inferior a 0,2 segons.
(4) Corrent de configuració de l'alliberament instantani de sobrecorrent Iset3. A causa de la protecció contra sobrecorrent de curt retard, per tal de garantir una millor selectivitat, el valor Iset3 es pot establir més gran, generalment prenent Iset1, que és 12-15 vegades el valor.
3. Dispositiu de compensació automàtica de potència reactiva per a transformadors tipus caixa
Segons les normes nacionals actuals, la capacitat de compensació de potència reactiva generalment s'ha de configurar al 30% de la capacitat del transformador, cosa que, per descomptat, compleix els requisits per a les condicions d'ús amb un factor de potència natural elevat. Tanmateix, amb la ràpida popularització d'electrodomèstics inductius com ara aires condicionats, rentadores, neveres i làmpades d'estalvi d'energia, configurar al 30% de la capacitat del transformador de vegades no pot aconseguir l'efecte esperat. És recomanable configurar al del 40% al 60% de la capacitat del transformador i compensa automàticament en 10 circuits de control. Tot i que el cost ha augmentat, és insignificant en comparació amb el cost de tot el transformador de caixa, i l'efecte de compensació és bo.
4. Configuració de l'armari de sortida de baixa tensió
El nombre de circuits a l'armari de sortida de baixa tensió d'un transformador de caixa es determina generalment en funció de la distribució de la càrrega a la seva zona d'alimentació i la reserva adequada d'1 a 3 circuits. Les especificacions i els models dels interruptors automàtics seleccionats per a cada circuit es determinen en funció de les seves càrregues calculades corresponents. Els requisits de selecció i configuració dels interruptors automàtics de baixa tensió a cada alimentador són similars als dels interruptors automàtics principals del transformador. Però el requisit previ és conèixer el corrent de càrrega calculat de cada alimentador. Només llavors es pot configurar raonablement.
Precaucions per a la instal·lació exterior d'una subestació tipus caixa
1. El conductor de terra de la subestació tipus caixa ha de ser un conductor de coure, i la secció transversal no ha de ser inferior a 30 mm2. Per a alguns equips que redueixen intencionadament la mida del conductor de terra, és fàcil que els llamps els facin malbé.
2. La xarxa de terra de la subestació tipus caixa també ha de garantir una àrea de cobertura i profunditat suficients. La xarxa de terra de la subestació tipus caixa s'ha d'enterrar per sota d'1 metre sota terra i s'han d'afegir alguns elèctrodes de terra verticals per reduir la resistència.
3. Les subestacions tipus caixa s'han d'instal·lar en zones sense vibracions ni impactes forts, i no hi ha d'haver cap inducció electromagnètica significativa a prop. Les línies d'entrada i sortida de cables han de respectar la distància de seguretat de la construcció.
4. Les subestacions tipus caixa s'han d'instal·lar en zones seques i ventilades, horitzontalment, amb una inclinació no superior a 5 graus.
5. La zona d'instal·lació de la subestació tipus caixa no ha de contenir substàncies perilloses com ara explosions, ni gasos o líquids corrosius.
6. L'ús exterior de la subestació tipus caixa no requereix un canvi, de manera que ocupa una àrea petita i té uns costos operatius baixos.
Mesures comunes de gestió de fallades elèctriques per a subestacions tipus caixa
1. Mesures de sobreescalfament per a la caixa del transformador. El sobreescalfament dels equips elèctrics en subestacions tipus caixa pot provocar fàcilment l'envelliment de l'aïllament durant un llarg període de temps, cosa que provoca juntes soltes. Els curtcircuits interns en subestacions tipus caixa també poden causar un augment de la temperatura i fins i tot provocar incendis. El bobinatge del transformador també és propens a escalfar-se durant el funcionament, i l'escalfament continu pot danyar fàcilment el transformador. Per solucionar el problema del sobreescalfament en subestacions tipus caixa, cal netejar ràpidament les substàncies residuals com la pols dins de les subestacions. En segon lloc, cal reforçar el control de la temperatura de diversos equips dins de la caixa del transformador i emetre senyals d'alerta d'alta temperatura de manera oportuna.
2. L'interruptor de càrrega de la caixa del transformador està avariat. Els interruptors de càrrega en subestacions tipus caixa rarament fallen, excepte per les seves pròpies fallades. Les principals raons de les fallades de l'interruptor en càrrega són les següents:
- En primer lloc, l'interruptor s'ha utilitzat durant massa temps, cosa que ha fet que el marc de l'interruptor es deformi i que l'interruptor s'afluixi o es desprengui;
- El segon component no té prou resistència, cosa que provoca danys al canviador de tocs durant les operacions de commutació;
- El tercer problema és que la qualitat de l'interruptor no compleix amb l'estàndard i, després d'utilitzar-lo durant un període de temps, hi pot haver situacions com ara la ruptura del fus.
Per garantir el funcionament estable del transformador, el procés de producció requereix una selecció estricta dels interruptors en càrrega per garantir la qualitat de l'interruptor i la tecnologia d'instal·lació.
3. L'interruptor de baixa tensió de la caixa del transformador s'activa. Hi ha dos factors principals que provoquen que l'interruptor de baixa tensió del transformador es dispari. Un és un error de bus; el segon és un mal funcionament de l'interruptor, etc. En cas d'un error de disparament de l'interruptor de baixa tensió, cal una inspecció acurada de la caixa del transformador. Un cop es produeixi una protecció contra sobrecorrent al costat de baixa tensió del transformador principal, cal inspeccionar i protegir immediatament l'equip pertinent. Al mateix temps, elimineu els errors de mal funcionament de l'interruptor, centrant-vos en si es tracta d'un error de bus o d'un error de línia. A més, inspeccioneu l'equip pertinent per veure si hi ha alguna fuita a la placa de pressió protectora utilitzada i, si cal, realitzeu una inspecció professional de l'equip.
■ Manteniment de fallades de disjunció en subestació tipus caixa
Durant la fase de funcionament d'una subestació tipus caixa, hi ha principalment dos tipus de fallades de dispar: la fallada de l'interruptor principal del transformador i la fallada de l'interruptor de línia. Entre elles, la fallada de l'interruptor principal del transformador es divideix a la seva vegada en tres fallades de dispar lateral i fallades de dispar lateral de baixa tensió. La determinació de la causa de la fallada del transformador a la subestació tipus caixa es basa principalment en diverses anàlisis de dades de monitorització.
Quan es produeix una fallada de disparament en una subestació tipus caixa exterior, el personal de manteniment ha de desplaçar-se al lloc dels fets el més aviat possible i restablir l'energia el més aviat possible. El personal de manteniment primer comprova si hi ha danys greus a l'equip i després inspecciona el funcionament de l'interruptor de disparament i la bobina de supressió d'arc. Per als interruptors d'emmagatzematge d'energia de molla, comproveu si l'emmagatzematge d'energia de molla és defectuós i, per als interruptors electromagnètics, comproveu principalment el fusible d'alimentació de l'interruptor.
Quan es produeix una fallada de baixa tensió al transformador principal del transformador tipus caixa, l'objectiu principal és inspeccionar la protecció de línia i la protecció del transformador principal a l'equip de la subestació per trobar la causa de l'accident. Quan la protecció contra sobrecorrent és l'única causa de la fallada al costat de baixa tensió del transformador, es pot eliminar la fallada de línia i, a continuació, es pot comprovar el terminal de sortida i, a continuació, inspeccionar l'equip de la subestació. Quan hi ha tant protecció contra sobrecorrent al costat de baixa tensió del transformador com protecció de línia, es pot determinar directament com una fallada de línia en funció de si la línia està desconnectada. El personal de manteniment no només ha de comprovar la posició de la sortida de línia, sinó que també ha d'inspeccionar tota la línia per eliminar la fallada de línia abans de procedir amb la gestió de la fallada de desconnexió de l'interruptor.
Precaucions per a l'operació de prevenció d'incendis i explosions de la subestació tipus caixa
1. Les subestacions tipus caixa no poden funcionar sota sobrecàrrega durant molt de temps, sobretot després d'uns quants anys d'ús, cal prestar atenció a problemes com l'envelliment de la bobina i l'envelliment de l'aïllament per evitar curtcircuits.
Si un Transformador immers en oli està instal·lat en una subestació tipus caixa, cal comprovar regularment el rendiment d'aïllament de l'oli del transformador i substituir-lo de manera oportuna si es descobreix que no està qualificat.
3. Durant el funcionament de les subestacions prefabricades, s'ha de controlar en tot moment l'estat del transformador per evitar l'envelliment de l'aïllament causat per l'escalfament a llarg termini del nucli del transformador. Durant el manteniment, també s'ha de tenir en compte que no es danyi la capa d'aïllament.
4. Durant el manteniment diari de les subestacions tipus caixa, s'ha de prestar atenció als problemes de contacte dels cables i els cables amb mal contacte s'han de solucionar immediatament.
5. Subestació tipus caixa preinstal·lada Aparellatge d'interruptor d'alta tensióEls transformadors i els quadres de distribució de baixa tensió estaran equipats amb parallamps per evitar danys causats per llamps als equips relacionats i protegir el funcionament segur de la subestació tipus caixa.
Durant la fase de disseny de la subestació tipus caixa, cal tenir en compte la situació de ventilació i dissipació de calor, i dissenyar obertures de ventilació i ventiladors d'extracció suficients. La subestació tipus caixa Ziguang està equipada amb ventiladors d'extracció tant a la sala de transformadors com a la de baixa tensió, i la sala de transformadors té un sistema automàtic de control de temperatura que pot controlar eficaçment la temperatura dins de la subestació tipus caixa.
Conclusió
Les subestacions tipus caixa solen instal·lar-se a l'aire lliure i es deixen sense supervisió durant tot l'any. Només amb inspeccions regulars cada any es pot dur a terme un manteniment complet de la subestació tipus caixa. El manteniment de les subestacions tipus caixa és una feina perillosa, i si hi ha manteniment en directe, s'ha de prestar especial atenció a la seguretat. El treball de manteniment de les subestacions transformadores és complex i tediós, amb una gran càrrega de treball. Si es realitza aquesta feina durant molt de temps, pot causar fàcilment paràlisi psicològica i provocar accidents elèctrics. Per tant, cal reforçar la tasca d'educació en seguretat de l'equip d'operació i manteniment. La vida útil d'una subestació tipus caixa sol ser de 10 a 20 anys, i la vida útil més llarga d'una subestació tipus caixa Ziguang arriba als 20 anys. El manteniment regular de la subestació tipus caixa és essencial per al seu funcionament normal.