Согласование установки ограничителей перенапряжения на трансформаторах для проектов распределительных сетей в Африке: номинальные значения, размещение и сдача в эксплуатацию
Компания «Zisheng Electric» рассматривает согласование параметров ограничителей перенапряжения для трансформаторов как комплексный процесс, который начинается ещё до оформления заказа на трансформатор. В техническом задании на закупку можно отдельно указать ограничитель и трансформатор, но при этом оставить нерешенными вопросы, касающиеся соединительного провода, уровня изоляции, схемы заземления и подтверждения приемки. Эти упущения обходятся дорого, когда распределительный трансформатор доставляется на объект с ограниченным пространством, и подрядчик EPC обнаруживает, что ограничитель можно установить только с помощью длинного открытого провода.
Данное руководство предназначено для проектов по распределению электроэнергии в Африке, однако в нем не предполагается наличие единого для всех стран значения напряжения в сети, уровня грозовой нагрузки, правил энергоснабжения или схемы заземления. Эти значения зависят от конкретной сети и технических требований проекта. Инженерная задача заключается в том, чтобы до выдачи заказа на закупку убедиться в соответствии выбора, расположения и монтажа разрядников к клеммам трансформатора и условиям на объекте.
Определить координацию работы ограничителей импульсных перенапряжений трансформатора в качестве системной задачи
Разрядник — это устройство, ограничивающее напряжение. Наличие только его заводской таблички не свидетельствует о том, что трансформатор защищен. Проектировщик должен сопоставить ожидаемую нагрузку от перенапряжения с защитными характеристиками разрядника и выдерживаемым напряжением изоляции оборудования, которое он призван защищать. Соединение между разрядником и трансформатором вносит свой вклад в напряжение во время быстрого скачка напряжения, поэтому важное значение имеет не только каталожная кривая, но и схема подключения.
IEC 60099-4 охватывает металлооксидные разрядники без зазоров для систем переменного тока, в то время как IEC 60071-1 рассматривает принципы согласования изоляции. Решение состоит из двух частей: первая помогает определить тип разрядника, а вторая задает рамки для расчета согласования изоляции. В договоре должны быть указаны применимые редакции стандартов и любые дополнения, вносимые энергоснабжающей организацией. Ни один из стандартов не предусматривает универсального номинала разрядника для всех объектов распределительной сети.
Начните с однолинейной схемы и технического паспорта трансформатора. Определите максимальное напряжение в системе, схему заземления, допущения относительно временных перенапряжений, уровни изоляции трансформатора, место ввода линии или кабеля, схему коммутации и расположение каждой клеммы, подлежащей защите. Зафиксируйте, кто является ответственным за координационное исследование и кто утверждает любые изменения в схеме, составленной по фактическому состоянию.
Разделение выбора электронных компонентов и их физического размещения
При выборе электрооборудования учитываются следующие параметры: постоянное рабочее напряжение, устойчивость к кратковременным перенапряжениям, номинальный ток разряда, энергетическая и зарядная нагрузка, остаточное напряжение и классификация по условиям эксплуатации. При размещении учитываются длина проводника, изгибы, заделка кабеля, механическая опора, путь утечки, доступ и путь с низким сопротивлением к местной системе заземления. Даже подходящий по каталогу вариант может работать неэффективно, если при монтаже возникает предотвратимое напряжение на отводах.
В случае компактного распределительного киоска или установки на опоре необходимо проверить, должно ли защитное устройство располагаться внутри корпуса, на месте ввода кабеля или на входящей конструкции. Этот выбор зависит от утвержденной конструкции изделия, зазоров, доступа и места соединения с инженерными сетями. Удаленный разрядник, установленный на опоре, может защищать участок воздушной линии, не обеспечивая при этом автоматически такую же защиту клеммы трансформатора, как правильно установленный клеммный разрядник.
Составить таблицу решений по закупкам
Используйте приведенную ниже таблицу в качестве регистра интерфейса. В ней намеренно не указаны вымышленные значения локальной сетки; перед оформлением заказа на закупку введите утвержденные данные об объекте и характеристики рассматриваемого устройства.
| Решение | Требуются данные по проекту | Почему это влияет на выбор | Действие по освобождению |
|---|---|---|---|
| Сеть и заземление | Предположения относительно максимального напряжения, схемы подключения нейтрали и устранения неисправностей | Условия эксплуатации при постоянных и временных перенапряжениях зависят от конкретной системы | Подтвердить оценку на основе утвержденного исследования |
| Изоляция трансформатора | Уровни изоляции на защищенных клеммах и соответствующая испытательная документация | Запас прочности должен учитывать влияние монтажных факторов | Рассмотреть ограничитель перенапряжения и трансформатор как единое целое |
| Экспозиция и местоположение | Надземный или кабельный ввод, схема коммутации и расчет защиты от перенапряжений | На размещение влияют тракт отвода перенапряжения и расположение защищаемого оборудования | Зафиксировать чертеж компоновки с пометками |
| Соединительный кабель | Маршрут, длина, сведения о проводниках и заземлении | Падение напряжения при прохождении сильного тока может увеличить нагрузку на клеммы | Перед подачей напряжения осмотрите трассу в том виде, в каком она была построена |
| Среда | Загрязнение, дождь, высота над уровнем моря, температура, коррозия и условия эксплуатации в корпусе | Корпус и крепление должны соответствовать условиям установки | Утвердить экологический класс и аппаратное обеспечение |
| Обслуживание | Доступ, индикация разъединителя, запасные части и порядок замены | Для проведения осмотра и устранения неисправностей необходим безопасный доступ | Включить элементы в пакет документов для передачи дел |
Эта таблица полезна при рассмотрении предложений, поскольку позволяет отличить отсутствие исходных данных для расчета от простой замены материала. Если допущения по устранению неисправностей в системе электроснабжения неизвестны, команда не может завершить проверку на временное перенапряжение, выбрав привычный позиционный номер. Если электротехническое исследование завершено, но на чертеже корпуса отсутствует место для монтажа, проблема переходит в сферу механического проектирования и согласования с поставщиком.
Проверьте напряжение разрядника и его способность выдерживать кратковременные перенапряжения
Максимальное непрерывное рабочее напряжение должно соответствовать наибольшему напряжению, которое может сохраняться на разряднике в режиме нормальной работы. Временные перенапряжения могут длиться достаточно долго, чтобы вызвать тепловую нагрузку на оксидно-металлический разрядник. Их величина и продолжительность зависят от заземления системы, неисправностей, отключения нагрузки и коммутационных операций. Уточните у проектировщика системы соответствующие случаи и сравните их с кривой рабочих характеристик производителя; не следует полагать, что указания по напряжению в каталоге являются достаточными.
Запас, который кажется значительным в одном направлении, может ослабить защиту в другом. Более высокий номинальный параметр может более надежно выдерживать временные перенапряжения, но при этом может изменить остаточное напряжение, которое возникает на трансформаторе во время скачка напряжения. Более низкий номинальный показатель может улучшить защиту на клеммах, но при этом не выдержать нагрузки, связанной с временным перенапряжением в системе. Сбалансированный выбор должен учитывать оба этих ограничения с учетом фактических данных по рассматриваемому продукту.
Для сетей с несколькими уровнями напряжения или с возможностью будущего повышения мощности следует указать, на какую конфигурацию эксплуатации распространяется данный выбор. В рамках проекта EPC трансформатор может быть установлен до ввода в эксплуатацию нового фидера, либо владелец может впоследствии изменить схему заземления. В акте передачи должны быть указаны допущения, при нарушении которых потребуется проведение нового исследования. Это особенно полезно для распределительных компаний, имеющих стандартизированный запас оборудования для нескольких заказчиков.
Учитывайте установленный уровень защиты
Производитель указывает характерные уровни защиты при заданных условиях испытаний. На клеммах трансформатора напряжение может быть выше, поскольку ток протекает через соединительные провода и локальный путь заземления. Индуктивность проводов имеет особое значение при резком фронте. Высоковольтное соединение и путь возврата тока должны проходить по прямой в пределах утверждённых зазоров, а фактическая схема размещения должна быть оценена в рамках координационного исследования, если это необходимо с точки зрения безопасности.
Проанализируйте каждый этап и каждый вывод, требующий защиты. На чертеже должны быть показаны места ввода проводников, кабельная коробка или проходная втулка, точка крепления разрядника, опорный кронштейн, заземляющее соединение и доступное рабочее пространство. Обычная стрелка с пометкой “ограничитель перенапряжений” на однолинейной схеме не решает вопросы, связанные с этими сопряжениями. План и фасадный вид помогают поставщику трансформатора, подрядчику по прокладке кабеля и строительной бригаде выявить различные конфликты ещё до начала изготовления.
Убедитесь, что схема установки разрядника совместима с конструкцией трансформатора. При установке на открытом воздухе на проходную втулку не должны действовать опорные и механические нагрузки, за исключением случаев, когда такая схема установки явно одобрена. Внутри корпуса необходимо обеспечить безопасный доступ, вентиляцию, отвод воды и соблюдение требуемых производителем зазоров. См. требования к месту установки Руководство по регулированию напряжения трансформатора в качестве отдельного примера того, почему до выбора трансформатора следует определить параметры сети.
Увязать условия эксплуатации на африканском объекте с решениями по выбору оборудования
“Африканский проект” не является экологической спецификацией. Внутренний промышленный двор, прибрежный фидер, высокогорный горнодобывающий объект и плотно застроенный коммунальный киоск предъявляют различные требования к изоляции, коррозионной стойкости, транспортировке и техническому обслуживанию. Уточните координаты объекта, высоту над уровнем моря, диапазон температур окружающей среды, характер загрязнения, количество осадков и условия доступа. Уточните, будет ли установка производиться в помещении или на открытом воздухе, на огороженной или закрытой территории. Не включайте в техническое задание какие-либо непроверенные обобщения, относящиеся ко всей стране.
Загрязнение солями, промышленная пыль и влажность могут повлиять на выбор внешней изоляции и крепежных элементов. Корпус и открытые металлические детали следует подбирать с учетом согласованных условий загрязнения и коррозионной среды, руководствуясь, где это применимо, фактическими требованиями эксплуатанта. На высокогорных участках внешняя изоляция и зазоры могут потребовать инженерной экспертизы с учетом высоты над уровнем моря, на которой реализуется проект. Требования к транспортировке и погрузочно-разгрузочным работам должны учитывать хрупкость корпусов и запасных разрядников, особенно если в ходе реализации проекта предусмотрено несколько этапов передачи груза на дорогах или в складах.
В случае сценария закупок в прибрежной зоне Статья о закупке трансформаторов для прибрежных районов Ганы В данном разделе приводится соответствующее обсуждение условий реализации проекта; тем не менее, его локальные допущения необходимо сверить с фактическими условиями на объекте. Дистрибьютор должен иметь в наличии утвержденный чертеж и спецификацию материалов для каждого варианта, а не рассматривать все “наружные разрядники” как взаимозаменяемые.
Распределить ответственность за интерфейсы между командами трансформатора, EPC и энергокомпании
Определите, кто поставляет разрядник, монтажный комплект, фазные провода, заземляющий проводник, кабельные концевые заделки и запасной узел. Если поставщик трансформатора предоставляет кронштейн, но команда EPC поставляет разрядник, необходимо зафиксировать схему расположения отверстий, массу, ориентацию соединений и интерфейс клемм до начала изготовления трансформатора. Если энергокомпания предоставляет устройство со стороны линии, команда EPC все равно должна подтвердить, требуется ли дополнительная защита клемм трансформатора в соответствии с утвержденным исследованием.
Включите матрицу ответственности в заказ на поставку. Поставщик трансформатора может предоставить данные по изоляции и клеммам; проектировщик системы отвечает за расчеты перенапряжений; производитель разрядника предоставляет данные о характеристиках и временных перенапряжениях; монтажник проверяет фактический маршрут прокладки; а орган, осуществляющий ввод в эксплуатацию, подписывает протокол испытаний и приемочных работ. Каждая сторона должна иметь версию чертежа с одинаковыми изменениями. Позднее изменение схемы с воздушных проводов на подземный кабель должно повлечь за собой пересмотр взаимодействия, а не незаметную замену на месте.
Для распределительных трансформаторов геометрия изделия имеет большое значение. Сравните утвержденную схему расположения разрядников с 750 кВА трехфазный трансформатор киоскового типа и Однофазный трансформатор на опоре мощностью 250 кВА Информация о продукте служит отправной точкой для обсуждения вопросов, касающихся корпусов и кабельных вводов. Для уточнения фактических технических характеристик, перечня принадлежностей и пригодности необходимо ознакомиться с техническим заданием проекта и получить подтверждение от производителя.
План FAT, документация о поставке и приемке на объекте
При заводской проверке сравните спецификацию с утвержденным типом и количеством разрядников. Проверьте расположение кронштейнов и соединительные детали, осмотрите изоляцию и информацию на паспортной табличке, а также сохраните документацию производителя по испытаниям и соответствию, требуемую по договору. Не следует называть визуальный осмотр «испытанием на согласованность изоляции». Выбор оборудования определяется результатами проектных расчётов и документацией по оборудованию; проверка на заводе подтверждает, что поставляется и устанавливается правильное крепежное оборудование.
Перед упаковкой защитите корпуса и клеммы от повреждений при транспортировке. Составьте перечень отдельных деталей с указанием серийного номера трансформатора и идентификатора упаковки. При приемке проверьте соответствие изделия заказу, наличие трещин, сколов на корпусе, повреждений от влаги, отсутствующих болтов, а также инструкций по консервации. Поврежденный разрядник перед установкой необходимо проверить в соответствии с процедурой производителя. Вопросы хранения и логистики замены имеют важное значение для удаленных объектов, где отсутствие какого-либо аксессуара может задержать ввод в эксплуатацию.
На объекте сравните монтаж с утвержденной схемой и чертежом заземления. Проверьте подключение фаз, крепление, прокладку проводов, непрерывность заземляющего соединения, зазоры, ориентацию разъединителя (если установлен), маркировку и доступ. Проверка непрерывности не подтверждает наличие защитного запаса; она подтверждает исправность части установленного тракта. Сделайте фотографии и зафиксируйте конфигурацию в том виде, в каком она осталась. Команда EPC должна устранять отклонения совместно с проектировщиком и заказчиком, а не перенаправлять провод вокруг препятствия без предварительного рассмотрения проекта.
В документации по вводу в эксплуатацию необходимо установить связь между графиком испытаний разрядника и серийным номером трансформатора, а также фидерной линией или секцией. Необходимо включить соответствующие расчеты, технические характеристики продукции, протоколы осмотров, ссылки на результаты испытаний заземления и сведения о любых отложенных пунктах. Руководство по выбору трансформаторов для электрификации сельских районов является соответствующим ориентиром при закупках, когда топология фидерной сети и обслуживание конечных точек влияют на конструкцию корпуса.
Прежде чем заказчик примет комплект, попросите инженера, не участвовавшего в первоначальном выборе оборудования, проследить на окончательных чертежах путь одной фазы от входящего провода через соединение разрядника, клемму трансформатора и местное заземляющее соединение. Повторите обход объекта. Эта простая независимая проверка часто выявляет несоответствие между версиями чертежей, отсутствие соединительных элементов или удлинение соединения после того, как другой подрядчик установил кабельные опоры. Зафиксируйте несоответствие, его последствия для проекта и уполномоченное лицо, ответственное за его устранение. Подписанный контрольный список должен составляться на основании фактической установки, а не только на основании чертежа для закупки.
Запросить проверку согласованности работы трансформаторного ограничителя перенапряжения
Решение о согласовании устройств защиты трансформатора от перенапряжений следует принимать на том этапе, когда ещё можно изменить расположение клемм, кабельные вводы и схему заземления. Компания «Zisheng Electric» может проверить конфигурации распределительных трансформаторов и соответствующие интерфейсы вспомогательного оборудования на соответствие утверждённому вами техническому обоснованию. Пришлите чертежи, технические паспорта, списки нагрузок, технические спецификации, однолинейные схемы, параметры сети, данные об условиях окружающей среды и условиях на месте установки. Укажите уровни изоляции, допущения по устранению неисправностей, воздействие импульсных перенапряжений, данные по рассматриваемым разрядникам, схему монтажа и требования к интерфейсам с сетями электроснабжения. Наша инженерная команда рассмотрит требования и ответит на запросы по проекту в течение 24 часов.
О компании ZISHENG ELECTRICAL
Жишэнг является профессиональным производителем с более чем 19-летним опытом масляных трансформаторов, Компактная подстанция, Трансформаторы в пневматических установках, полевые трансформаторы и Сухие трансформаторы. У нас есть сертификаты ISO/CE/IEC 60076 и TUV Rheinland.
Трансформаторы проходят строгие испытания FAT и аттестацию типа, поддерживают настройку напряжения/емкости. Добро пожаловать на консультацию по Каталог и Продукт. вы можете связаться с нами по электронной почте [email protected].
