Това е най-подробната статия, която съм чел някога за основните познания за трансформаторните кутии!
Подходящи места за подстанции тип кутия
1. Използва се като трансформатор за пътна светлинна кутия: Както европейските, така и американските кутийни трансформатори имат предимства пред традиционните граждански електрически помещения в системи с ниско натоварване. Кутийните подстанции имат много по-ниски строителни разходи от обикновените електрически помещения и имат красив външен вид. Европейските кутийни подстанции могат да използват и ландшафтни заграждения, което ги прави красива гледка.
2. Консумация на енергия в паркове и жилищни райони: Подстанциите тип „кутия“ често се използват за електрозахранване в паркове, жилищни райони и други места. Парковете и жилищните райони често преследват естетика и заемане на пространство, а подстанциите тип „кутия“ ефективно решават тези два проблема, с красив външен вид и малък размер.
3. Електроенергия от промишлеността и минното дело: Фабриките, мините и други райони имат високи изисквания към оборудването за захранване поради сложния терен и високите времеви разходи. Подстанциите тип „кутия“ са лесни за инсталиране, изискват по-малко строителство на място и имат ниво на защита IP33, което може значително да намали обема и продължителността на строителството. Те се инсталират в райони със сложен терен.
4. Временно електрозахранване: Строителната единица често променя местоположението на електрозахранването с преместването на строителната площадка, така че е необходим комплект подвижно разпределително оборудване. Подстанцията тип кутия има добра мобилност и достатъчна товароносимост, което може напълно да задоволи нуждите от временно електрозахранване на строителната площадка.
Класификация и предимства и недостатъци на подстанции тип кутия
Как да конфигурирате подстанция тип кутия
1, Конфигурация на трансформаторната кутия от страната на високо напрежение
(1) Трансформаторите тип кутия се разделят на клемни и пръстеновидни мрежови трансформатори според метода на първично окабеляване от страната на високото напрежение. Клемният трансформатор тип кутия не е необходимо да се отчита допълнително окабеляване: ако страната на високото напрежение има един вход с множество изходи или множество входове с един изход (най-често един вход с два изхода или три изхода, или два входа с един изход или два изхода), той може да се счита за кутиев трансформатор тип пръстеновидна мрежа.
(2)Страната с високо напрежение на европейския трансформатор е оборудвана с Предпазителs, както и комбинирана защита с предпазител на товарен превключвател. Като се има предвид цената на трансформатора, за трансформатори с капацитет ненадвишаващ 800 kV · A и ниски изисквания за конфигурация на защита от страната на високо напрежение, последният често се използва.
(3) Високоволтовите товарни прекъсвачи, инсталирани в трансформаторни кутии от европейски тип, са предимно товарни прекъсвачи FLN-12 със серен хексафлуорид.
(4) Номиналният ток на защитния предпазител за високо напрежение се избира по следната формула:
Irr=KIgmax
Във формулата Irr представлява номиналният ток на стопилката, A;
K - коефициент, обикновено приеман за 1,3:
Igmax - номинален ток от страната на високото напрежение на трансформатора.
(5) Като се има предвид безопасността на експлоатацията и поддръжката, конфигурацията на страната с високо напрежение на европейския трансформатор трябва да отговаря на следните изисквания.
① Когато превключвателят на товара е в изключено състояние, има заземяващо устройство, което осигурява безопасността при поддръжка.
2 Превключвателят за натоварване и изолационният превключвател са взаимно заключени, за да се осигури безопасна работа.
(6) Американският трансформатор тип кутия е сглобен в една и съща кутия, потопена в масло, благодарение на комбинацията от предпазител за високоволтов товарен превключвател и трансформатор, включващ позиционен товарен превключвател, резервен предпазител, щепселен предпазител и трансформатор. Типът пръстеновидна мрежа се постига чрез преобразуване на вътрешните свързващи клеми на позиционния товарен превключвател.
2、 Конфигурация на главен разпределителен шкаф за ниско напрежение за трансформаторна кутия
Главният разпределителен шкаф за ниско напрежение на трансформаторната кутия обикновено трябва да бъде оборудван с входни нисковолтови изолационни прекъсвачи, главни прекъсвачи за ниско напрежение и главни измервателни устройства за ниско напрежение. Нисковолтовите изолационни прекъсвачи трябва да бъдат инсталирани, за да отговарят на нуждите от ежедневна поддръжка и ремонт. Главният прекъсвач за ниско напрежение се избира въз основа на капацитета на трансформатора и тока на късо съединение на мястото на монтаж на прекъсвача.
Главният прекъсвач за ниско напрежение на трансформатора обикновено се избира като интелигентен прекъсвач от рамков тип, а изискванията за неговия избор и настройка са следните.
(1) Номиналният ток на прекъсвача. Обикновено е достатъчен 2,0-2,5 пъти капацитета на трансформатора. Съответният номинален ток на изключване е по-голям от стойността на тока на късо съединение от страната на ниското напрежение на трансформатора и рядко се налага да се проверява.
(2) Дълго закъснение (т.е. обратно ограничение във времето, претоварване) настройка на ток на освобождаване от свръхток Lset, изискващи In ≤ Iset1 ≤ Iz. Сред тях In е номиналният ток от страната на ниското напрежение на трансформатора, а Iz е токовото натоварване на шината с ниско напрежение. За да се използва напълно капацитетът на трансформатора, без да се повлияе на експлоатационния му живот, Iset1 трябва да бъде равно или близко до In.
(3) Кратко закъснение (т.е. фиксирано времево ограничение, свръхток) свръхток и зададеният ток Iset2 на изключвателя трябва да отговаря на изискването 1,2Ifj ≤ Iset2 ≤ Id/1,3. Сред тях Ifj е краткосрочният пиков ток на натоварване на трансформатора, а Id е еднофазният ток на заземяване на трансформатора. Това изискване е лесно за изпълнение за трансформатори с D и yn11 връзки, но не е лесно за изпълнение за трансформатори с Y и yn0 връзки. Това е и причината много кутийни трансформатори да използват D и yn11 трансформатори. Времето за задействане на краткосрочния изключвател по ток на главния прекъсвач на ниско напрежение на трансформатора обикновено е 0,6 секунди, което може да гарантира, че времевата разлика с прекъсвача на следващото ниво не е по-малка от 0,2 секунди.
(4) Зададен ток на освобождаване при мигновено претоварване Iset3. Поради защитата от свръхток с кратко закъснение, за да се осигури по-добра селективност, стойността на Iset3 може да бъде зададена по-голяма, като обикновено се взема Iset1, която е 12-15 пъти по-голяма от стойността.
3、 Устройство за автоматично компенсиране на реактивната мощност за трансформатор тип кутия
Съгласно действащите национални стандарти, капацитетът за компенсация на реактивната мощност обикновено се изисква да бъде конфигуриран на 30% от капацитета на трансформатора, което разбира се отговаря на изискванията за условия на употреба с висок естествен фактор на мощността. Въпреки това, с бързото популяризиране на индуктивни домакински уреди като климатици, перални машини, хладилници и енергоспестяващи лампи, конфигурирането на 30% от капацитета на трансформатора понякога не може да постигне очаквания ефект. Препоръчително е да се конфигурира на 40% до 60% на капацитета на трансформатора и автоматично компенсиране в 10 управляващи вериги. Въпреки че цената се е увеличила, тя е незначителна в сравнение с цената на целия трансформатор, а компенсационният ефект е добър.
4、 Конфигурация на изходен шкаф за ниско напрежение
Броят на веригите в нисковолтовия изходен шкаф на трансформаторна кутия обикновено се определя въз основа на разпределението на натоварването в зоната на захранване и съответното резервиране на 1-3 вериги. Спецификациите и моделите на прекъсвачите, избрани за всяка верига, се определят въз основа на съответните им изчислени натоварвания. Изискванията за избор и настройка на нисковолтовите прекъсвачи във всяко захранващо устройство са подобни на тези за главните прекъсвачи на трансформатора. Но предпоставката е да се знае изчисленият ток на натоварване на всяко захранващо устройство. Само тогава може да се направи разумна конфигурация.
Предпазни мерки за външен монтаж на подстанция тип кутия
1. Заземяващият проводник на подстанцията тип кутия трябва да бъде меден проводник, а напречното сечение не трябва да бъде по-малко от 30 мм2. За някои съоръжения, които умишлено намаляват размера на заземяващия проводник, е лесно да бъдат повредени от удари на мълния.
2. Заземителната мрежа на подстанцията тип „кутия“ също трябва да осигурява достатъчна площ на покритие и дълбочина. Заземителната мрежа на подстанцията тип „кутия“ трябва да бъде заровена на дълбочина под 1 метър и да се добавят вертикални заземителни електроди, за да се намали съпротивлението.
3. Подстанциите тип „кутия“ трябва да се инсталират в зони без силни вибрации и удари, и в близост не трябва да има значителна електромагнитна индукция. Входните и изходните кабелни линии трябва да отговарят на безопасното разстояние за строителство.
4. Подстанциите тип „кутия“ трябва да се монтират в сухи и проветриви помещения, хоризонтално, с наклон не повече от 5 градуса.
5. Зоната за монтаж на подстанцията тип кутия не трябва да съдържа опасни вещества, като например експлозиви, както и корозивни газове или течности.
6. Използването на подстанцията тип кутия на открито не изисква смяна, така че тя заема малка площ и има ниски експлоатационни разходи.
Общи мерки за отстраняване на електрически повреди за подстанции тип кутия
1. Мерки за прегряване на трансформаторната кутия. Прегряването на електрическото оборудване в кутийните подстанции може лесно да доведе до стареене на изолацията за дълъг период от време, което води до хлабави съединения. Вътрешните къси съединения в кутийните подстанции също могат да причинят повишаване на температурата и дори да доведат до пожари. Намотката на трансформатора също е склонна към нагряване по време на работа и продължителното нагряване може лесно да повреди трансформатора. За да се реши проблемът с прегряването в кутийните подстанции, е необходимо своевременно да се почистят остатъчните вещества, като например прах, вътре в подстанциите. Второ, необходимо е да се засили мониторингът на температурата на различното оборудване вътре в трансформаторната кутия и своевременно да се подават предупредителни сигнали за висока температура.
2. Превключвателят за включване на трансформаторната кутия е дефектен. Превключвателите за товар в подстанциите тип кутия рядко се повреждат, освен поради собствени повреди. Основните причини за повреди на превключвателите под товар са следните:
- Първо, превключвателят е бил използван твърде дълго, което е довело до деформация на рамката му, в резултат на което е станал разхлабен или е паднал;
- Вторият компонент има недостатъчна якост, което води до повреда на превключвателя по време на превключване;
- Третият проблем е, че качеството на превключвателя не отговаря на стандарта и след известно време на употреба може да възникнат ситуации като счупване на шпиндела.
За да се осигури стабилна работа на трансформатора, производственият процес изисква строг подбор на превключватели под товар, за да се гарантира качеството на превключвателите и технологията на монтаж.
3. Нисковолтовият прекъсвач на трансформаторната кутия се изключва. Има два основни фактора, които причиняват изключване на нисковолтовия прекъсвач на трансформатора. Единият е повреда в шината; вторият е неправилно функциониране на прекъсвача и др. В случай на повреда, причинена от нисковолтов прекъсвач, е необходима внимателна проверка на трансформаторната кутия. След като се сработи защитата от свръхток от страната на ниското напрежение на главния трансформатор, съответното оборудване трябва незабавно да бъде проверено и защитено. Едновременно с това, отстранете повредите, причинени от неправилно функциониране на прекъсвача, като се съсредоточите върху това дали става въпрос за повреда в шината или повреда в линията. Допълнително проверете съответното оборудване, за да видите дали има теч от използваната защитна притискателна плоча и, ако е необходимо, извършете професионална проверка на оборудването.
■ Поддръжка на прекъсвач за повреда в подстанция тип кутия
По време на експлоатацията на подстанция тип кутия има основно два вида повреди, причинени от изключване: изключване на главния трансформаторен прекъсвач и изключване на мрежовия прекъсвач. Сред тях изключването на главния трансформаторен прекъсвач се разделя допълнително на три странични изключения и изключване на страната на ниско напрежение. Определянето на причината за изключването на трансформатора в подстанция тип кутия се основава главно на анализ на различни данни от мониторинга.
Когато възникне повреда поради изключване в подстанция тип кутия, персоналът по поддръжката трябва да се втурне на мястото възможно най-скоро и да възстанови захранването възможно най-скоро. Персоналът по поддръжката първо проверява дали има сериозни повреди по оборудването, а след това проверява работата на прекъсвача и бобината за потискане на дъгата. При пружинни прекъсвачи проверете дали пружинното съхранение на енергия е повредено, а при електромагнитни прекъсвачи проверете основно предпазителя на захранването на прекъсвача.
Когато възникне повреда от ниско напрежение в главния трансформатор на кутия тип трансформатор, основният фокус е върху проверката на защитата на линията и защитата на главния трансформатор в оборудването на подстанцията, за да се установи причината за аварията. Когато защитата от свръхток е единствената причина за повредата от страната на ниското напрежение на трансформатора, повредата на линията може да се отстрани, след което може да се провери изходният терминал, последвано от проверка на оборудването на подстанцията. Когато има едновременно защита от свръхток от страната на ниското напрежение на трансформатора и защита на линията, това може директно да се определи като повреда на линията въз основа на това дали линията е прекъсната. Персоналът по поддръжката трябва не само да провери положението на изхода на линията, но и да провери цялата линия, за да отстрани повредата, преди да продължи с отстраняването на повредата от изключването на превключвателя.
Предпазни мерки за предотвратяване на пожар и експлозия при работа на подстанция тип кутия
1. Подстанциите тип „кутия“ не могат да работят под претоварване за дълго време, особено след няколко години употреба. Трябва да се обърне внимание на проблеми като стареене на бобините и стареене на изолацията, за да се предотвратят къси съединения.
Ако Маслен трансформатор е инсталиран в подстанция тип кутия, е необходимо редовно да се проверяват изолационните характеристики на трансформаторното масло и да се сменя своевременно, ако се установи, че е неквалифицирано.
3. По време на експлоатацията на сглобяеми подстанции, състоянието на трансформатора трябва да се следи непрекъснато, за да се предотврати стареенето на изолацията, причинено от дългосрочно нагряване на сърцевината на трансформатора. По време на поддръжката трябва да се внимава и да не се повреди изолационният слой.
4. По време на ежедневната поддръжка на подстанции тип „кутия“, трябва да се обърне внимание на проблемите с контакта на проводниците и лошите контактни проводници трябва да се отстраняват своевременно.
5. Предварително инсталирана подстанция тип кутия Разпределителни апарати за високо напрежение, трансформаторите и разпределителните устройства за ниско напрежение ще бъдат оборудвани с мълниезащити, за да се предотврати повреда от мълнии на свързаното оборудване и да се защити безопасната работа на подстанцията тип „кутия“.
По време на фазата на проектиране на подстанцията тип „кутия“ е необходимо да се вземе предвид вентилацията и разсейването на топлината, както и да се проектират достатъчно вентилационни отвори и вентилатори за отвеждане на въздуха. Подстанцията тип „Кутия“ Ziguang е оборудвана с вентилатори за отвеждане на въздуха както в трансформаторното, така и в нисковолтовото помещение, а трансформаторното помещение има автоматична система за наблюдение на температурата, която може ефективно да контролира температурата вътре в подстанцията тип „кутия“.
Заключение
Кутийните подстанции обикновено се инсталират на открито и се оставят без надзор през цялата година. Само с редовни проверки всяка година може да се извърши цялостна поддръжка на кутийната подстанция. Поддръжката на кутийни подстанции е опасна работа и ако има поддръжка под напрежение, трябва да се обърне специално внимание на безопасността. Работата по поддръжката на трансформаторните подстанции е сложна и досадна, с голямо натоварване. Ако се извършва тази работа дълго време, това може лесно да причини психологическа парализа и да доведе до електрически аварии. Следователно е необходимо да се засили обучението по безопасност на екипа по експлоатация и поддръжка. Животът на кутийна подстанция обикновено е 10-20 години, като най-дългият живот на кутийна подстанция Ziguang достига до 20 години. Редовната поддръжка на кутийната подстанция е от съществено значение за нормалната ѝ работа.