Phối hợp lắp đặt thiết bị chống sét cho máy biến áp trong các dự án phân phối điện tại châu Phi: Thông số kỹ thuật, vị trí lắp đặt và bàn giao
Zisheng Electric coi việc phối hợp lắp đặt thiết bị chống sét cho máy biến áp như một quy trình tích hợp, bắt đầu từ trước khi đặt hàng máy biến áp. Một lịch trình mua sắm có thể liệt kê riêng biệt thiết bị chống sét và máy biến áp, nhưng lại bỏ qua các vấn đề như dây dẫn kết nối, mức cách điện, đường dẫn nối đất và bằng chứng nghiệm thu. Những thiếu sót này sẽ gây tốn kém khi máy biến áp phân phối được vận chuyển đến một địa điểm có không gian hạn chế và nhà thầu EPC phát hiện ra rằng thiết bị chống sét chỉ có thể được lắp đặt với một dây dẫn dài và lộ ra ngoài.
Hướng dẫn này được soạn thảo dành cho các dự án phân phối điện ở châu Phi, nhưng không giả định có mức điện áp quốc gia chung, mức độ tiếp xúc với sét, quy định của công ty điện lực hay thiết kế nối đất nhất định. Các giá trị này phụ thuộc vào mạng lưới thực tế và thông số kỹ thuật của dự án. Mục tiêu kỹ thuật là đảm bảo việc lựa chọn, bố trí và lắp đặt thiết bị chống sét phải phù hợp với các cực của máy biến áp và điều kiện môi trường tại công trường trước khi phê duyệt mua sắm.
Xác định việc phối hợp các thiết bị chống sét cho máy biến áp là một nhiệm vụ của hệ thống
Bộ hạn áp là một thiết bị giới hạn điện áp. Chỉ dựa vào thông số kỹ thuật trên nhãn mác không đủ để khẳng định rằng máy biến áp đã được bảo vệ. Người thiết kế phải so sánh mức quá áp dự kiến với các đặc tính bảo vệ của thiết bị hạn áp và khả năng chịu điện áp cách điện của thiết bị mà nó được thiết kế để bảo vệ. Kết nối giữa thiết bị hạn áp và máy biến áp góp phần tạo ra điện áp trong trường hợp sét đánh nhanh, do đó cách bố trí lắp đặt cũng quan trọng không kém so với đường cong trong catalogue.
IEC 60099-4 áp dụng cho các thiết bị chống sét oxit kim loại không có khe hở dành cho hệ thống điện xoay chiều, trong khi IEC 60071-1 đề cập đến các nguyên tắc phối hợp cách điện. Đây là các phần khác nhau của quyết định: phần đầu tiên giúp xác định loại thiết bị chống sét, còn phần thứ hai làm cơ sở cho nghiên cứu phối hợp cách điện. Các phiên bản tiêu chuẩn áp dụng và bất kỳ bổ sung nào từ phía đơn vị cung cấp điện cần được nêu rõ trong hợp đồng. Cả hai tiêu chuẩn này đều không đưa ra mức định mức chung cho thiết bị chống sét áp dụng cho tất cả các trạm phân phối.
Bắt đầu từ sơ đồ một dây và bảng thông số kỹ thuật của máy biến áp. Xác định điện áp hệ thống cao nhất, phương án nối đất, các giả định về quá áp tạm thời, mức cách điện của máy biến áp, điểm vào của đường dây hoặc cáp, sơ đồ đóng cắt và vị trí của từng đầu nối cần được bảo vệ. Ghi lại chủ sở hữu của báo cáo phối hợp và người ký duyệt bất kỳ thay đổi nào đối với bản vẽ hiện trạng.
Tách biệt việc lựa chọn linh kiện điện tử khỏi việc bố trí vật lý
Việc lựa chọn thiết bị điện cần xem xét các yếu tố như điện áp hoạt động liên tục, khả năng chịu quá áp tạm thời, dòng xả danh định, công suất và chu kỳ làm việc, điện áp dư và phân loại môi trường. Việc bố trí liên quan đến chiều dài dây dẫn, các điểm uốn cong, đầu nối cáp, giá đỡ cơ khí, khoảng cách cách điện, khả năng tiếp cận và đường dẫn có trở kháng thấp đến hệ thống nối đất tại chỗ. Một lựa chọn phù hợp từ danh mục sản phẩm có thể hoạt động kém hiệu quả nếu quá trình lắp đặt gây ra điện áp trên dây dẫn có thể tránh được.
Đối với trạm phân phối nhỏ gọn hoặc hệ thống lắp đặt trên bệ, cần kiểm tra xem thiết bị bảo vệ được lắp đặt bên trong vỏ bảo vệ, tại lối vào cáp hay trên cấu trúc dẫn vào. Sự lựa chọn này phụ thuộc vào thiết kế sản phẩm đã được phê duyệt, khoảng cách an toàn, khả năng tiếp cận và giao diện với hệ thống tiện ích. Một thiết bị chống sét gắn trên cột từ xa có thể bảo vệ một đoạn đường dây trên không mà không tự động cung cấp cho đầu nối máy biến áp mức độ bảo vệ tương tự như một thiết bị chống sét đầu nối được lắp đặt đúng cách.
Xây dựng bảng quyết định mua sắm
Hãy sử dụng bảng dưới đây làm bảng đăng ký giao diện. Bảng này cố ý không chứa các giá trị lưới cục bộ do người ta tự đặt ra; hãy nhập dữ liệu địa điểm đã được phê duyệt và các thông số kỹ thuật của thiết bị dự kiến trước khi phát hành đơn đặt hàng.
| Quyết định | Cần có bằng chứng về dự án | Tại sao điều đó lại thay đổi sự lựa chọn | Hành động giải phóng |
|---|---|---|---|
| Mạng lưới và nối đất | Giả định về điện áp cao nhất, sơ đồ trung tính và khả năng loại bỏ sự cố | Chế độ hoạt động quá áp liên tục và tạm thời phụ thuộc vào hệ thống thực tế | Xác nhận điểm đánh giá dựa trên một nghiên cứu đã được phê duyệt |
| Cách điện máy biến áp | Mức độ cách điện tại các đầu nối được bảo vệ và các tài liệu thử nghiệm liên quan | Dải an toàn phải tính đến các tác động do việc lắp đặt gây ra | Xem xét thiết bị chống sét và máy biến áp như một gói sản phẩm duy nhất |
| Độ phơi sáng và vị trí | Lối đi dây trên cao hoặc qua ống cáp, cấu hình hệ thống chuyển mạch và nghiên cứu về hiện tượng tăng áp | Đường dẫn dòng đột biến và vị trí của thiết bị được bảo vệ ảnh hưởng đến việc bố trí | Đóng băng bản vẽ bố trí đã được đánh dấu |
| Dây kết nối | Thông tin về lộ trình, chiều dài, dây dẫn và hệ thống nối đất | Sụt áp do dòng điện lớn có thể làm tăng ứng suất tại các đầu nối | Kiểm tra tuyến đường đã hoàn thành trước khi cấp điện |
| Môi trường | Ô nhiễm, mưa, độ cao, nhiệt độ, sự ăn mòn và điều kiện môi trường bên trong | Vỏ bảo vệ và giá đỡ phải phù hợp với điều kiện lắp đặt | Chấp thuận loại môi trường và phần cứng |
| Bảo trì | Việc tiếp cận, chỉ báo ngắt kết nối, phụ tùng dự phòng và quy trình thay thế | Việc kiểm tra và xử lý sự cố đòi hỏi phải có lối tiếp cận an toàn | Bao gồm các mục trong bộ tài liệu bàn giao |
Bảng này rất hữu ích trong quá trình rà soát hồ sơ dự thầu vì nó giúp phân biệt giữa việc thiếu dữ liệu đầu vào cho nghiên cứu và việc thay thế vật liệu đơn thuần. Nếu các giả định về khả năng ngắt sự cố của thiết bị điện chưa được xác định, nhóm không thể hoàn tất việc kiểm tra quá áp tạm thời bằng cách chọn một mặt hàng có sẵn quen thuộc. Nếu nghiên cứu điện đã hoàn tất nhưng bản vẽ vỏ thiết bị thiếu không gian lắp đặt, vấn đề sẽ được chuyển sang bộ phận thiết kế cơ khí và phối hợp với nhà cung cấp.
Kiểm tra điện áp của thiết bị chống sét và khả năng chịu quá áp tạm thời
Điện áp hoạt động liên tục tối đa phải tương thích với điện áp cao nhất có thể duy trì trên thiết bị chống sét trong điều kiện hoạt động bình thường. Các hiện tượng quá áp tạm thời có thể kéo dài đủ lâu để gây ra ứng suất nhiệt cho thiết bị chống sét oxit kim loại. Độ lớn và thời gian tồn tại của chúng phụ thuộc vào hệ thống nối đất, sự cố, khả năng từ chối tải và các thao tác đóng/mở. Hãy hỏi nhà thiết kế hệ thống về các trường hợp cụ thể và so sánh chúng với đường cong khả năng của nhà sản xuất; không nên cho rằng nhãn điện áp trên catalogue là đủ.
Một biên độ dường như dư dả theo một hướng có thể làm suy yếu khả năng bảo vệ theo hướng khác. Một mức định mức cao hơn có thể chịu được quá áp tạm thời một cách dễ dàng hơn, nhưng cũng có thể làm thay đổi điện áp dư mà máy biến áp phải chịu trong trường hợp sét đánh. Một mức định mức thấp hơn có thể cải thiện khả năng bảo vệ tại đầu nối nhưng lại không đáp ứng được yêu cầu bảo vệ chống quá áp tạm thời của hệ thống. Sự lựa chọn phối hợp phải đáp ứng cả hai yêu cầu này dựa trên dữ liệu thực tế của sản phẩm được xem xét.
Đối với các mạng điện có nhiều mức điện áp hoặc có kế hoạch nâng cấp công suất trong tương lai, cần ghi chép rõ cấu hình vận hành mà việc lựa chọn này áp dụng. Trong một dự án EPC, có thể lắp đặt máy biến áp trước khi đường dây phân phối mới được cấp điện, hoặc chủ đầu tư có thể điều chỉnh sơ đồ nối đất sau này. Biên bản bàn giao cần xác định các giả định có thể dẫn đến việc phải thực hiện một nghiên cứu mới. Điều này đặc biệt hữu ích đối với các đơn vị phân phối đang lưu trữ hàng tồn kho tiêu chuẩn cho nhiều khách hàng.
Cần tính đến mức độ bảo vệ đã được lắp đặt
Nhà sản xuất cung cấp các mức bảo vệ đặc trưng trong các điều kiện thử nghiệm cụ thể. Tại đầu nối máy biến áp, điện áp có thể cao hơn do dòng điện chạy qua các dây dẫn kết nối và đường dẫn nối đất cục bộ. Độ tự cảm của dây dẫn có liên quan đặc biệt đến hiện tượng “đầu dốc”. Giữ cho đường kết nối cao áp và đường trở về nằm trực tiếp trong phạm vi khoảng cách an toàn được phê duyệt, và để nghiên cứu phối hợp đánh giá bố trí thực tế khi mức độ phơi nhiễm yêu cầu.
Kiểm tra từng giai đoạn và từng đầu nối cần được bảo vệ. Bản vẽ phải thể hiện vị trí đi vào của dây dẫn, hộp cáp hoặc ống lót, điểm lắp đặt thiết bị chống sét, giá đỡ, kết nối đất và khoảng trống kỹ thuật có sẵn. Một mũi tên chung chung có ghi “thiết bị chống sét” trên sơ đồ một dây không thể xác định rõ các giao diện đó. Bản vẽ mặt bằng và mặt đứng giúp nhà cung cấp máy biến áp, nhà thầu cáp và đội thi công công trình dân dụng phát hiện các xung đột khác nhau trước khi tiến hành sản xuất.
Cần xác nhận rằng bố trí thiết bị chống sét tương thích với thiết kế máy biến áp. Đối với thiết bị lắp đặt ngoài trời, không được phép tác động tải trọng cơ học và tải trọng hỗ trợ lên ống lót, trừ khi bố trí đó đã được phê duyệt rõ ràng. Bên trong vỏ bảo vệ, cần đảm bảo lối tiếp cận an toàn, thông gió, thoát nước và khoảng cách an toàn theo yêu cầu của nhà sản xuất. Tham khảo tài liệu của công trình Hướng dẫn điều chỉnh điện áp máy biến áp để xem một ví dụ khác minh họa lý do tại sao cần xác định rõ các giả định về mạng trước khi lựa chọn máy biến áp.
Kết nối môi trường tại cơ sở ở châu Phi với các quyết định về phần cứng
“Dự án châu Phi” không phải là một tiêu chuẩn kỹ thuật về môi trường. Một khu công nghiệp nội địa, một trạm trung chuyển ven biển, một mỏ khai thác ở độ cao lớn và một trạm điện có mật độ xây dựng dày đặc đều đặt ra những yêu cầu khác nhau về cách nhiệt, chống ăn mòn, vận chuyển và bảo trì. Thu thập tọa độ, độ cao, phạm vi nhiệt độ môi trường, mô tả mức độ ô nhiễm, lượng mưa và điều kiện tiếp cận của địa điểm. Xác nhận xem công trình lắp đặt nằm trong nhà, ngoài trời, có hàng rào hay được bao quanh. Loại bỏ mọi quy định chung chưa được xác minh trên phạm vi toàn quốc khỏi bản quy định kỹ thuật.
Ô nhiễm muối, bụi công nghiệp và độ ẩm có thể ảnh hưởng đến lớp cách nhiệt bên ngoài và việc lựa chọn phụ kiện kim loại. Cần xác định vỏ bảo vệ và các bộ phận kim loại lộ ra ngoài sao cho phù hợp với điều kiện ô nhiễm và ăn mòn đã thỏa thuận, đồng thời áp dụng các yêu cầu thực tế của đơn vị cung cấp dịch vụ khi phù hợp. Ở độ cao lớn, lớp cách nhiệt bên ngoài và khoảng cách an toàn có thể cần được xem xét kỹ thuật dựa trên độ cao của dự án. Các yêu cầu về vận chuyển và xử lý phải bao gồm các vỏ bảo vệ dễ vỡ và các thiết bị chống sét dự phòng, đặc biệt khi dự án có nhiều điểm chuyển giao trên đường hoặc tại kho.
Trong trường hợp mua sắm tại khu vực ven biển, Bài báo về việc mua sắm máy biến áp ở vùng ven biển Ghana cung cấp một phân tích liên quan đến môi trường dự án; tuy nhiên, các giả định cụ thể tại địa phương vẫn cần được đối chiếu với điều kiện thực tế tại công trường. Nhà phân phối nên lưu giữ bản vẽ đã được phê duyệt và bảng kê vật tư cho từng biến thể, thay vì coi tất cả các “thiết bị chống sét ngoài trời” là có thể thay thế lẫn nhau.
Phân công các giao diện giữa các nhóm phụ trách máy biến áp, EPC và công ty điện lực
Xác định đơn vị cung cấp thiết bị chống sét, bộ phụ kiện lắp đặt, dây pha, dây dẫn đất, đầu nối cáp và thiết bị dự phòng. Nếu nhà cung cấp máy biến áp cung cấp giá đỡ nhưng đội ngũ EPC cung cấp thiết bị chống sét, mẫu lỗ khoan, khối lượng, hướng kết nối và giao diện đầu nối trước khi máy biến áp được đưa vào sản xuất. Nếu công ty điện lực cung cấp thiết bị phía đường dây, đội ngũ EPC vẫn cần xác nhận xem đầu nối máy biến áp có cần bảo vệ bổ sung theo nghiên cứu đã được phê duyệt hay không.
Cần đưa bảng phân công trách nhiệm vào đơn đặt hàng. Nhà cung cấp máy biến áp có thể cung cấp dữ liệu về cách điện và đầu nối; nhà thiết kế hệ thống chịu trách nhiệm về các trường hợp quá áp; nhà sản xuất thiết bị chống sét cung cấp dữ liệu về đặc tính và quá áp tạm thời; đơn vị lắp đặt xác minh lộ trình thi công thực tế; và cơ quan nghiệm thu hoàn tất hồ sơ thử nghiệm và kiểm tra. Mỗi bên cần sử dụng cùng một phiên bản bản vẽ. Việc thay đổi muộn từ dây dẫn trên không sang cáp ngầm nên dẫn đến việc rà soát lại giao diện thay vì việc thay thế tại hiện trường mà không thông báo trước.
Đối với máy biến áp phân phối, hình dạng sản phẩm là yếu tố quan trọng. Hãy so sánh cách bố trí thiết bị chống sét đã được phê duyệt với Máy biến áp ba pha đặt trên bệ 750 kVA và Máy biến áp một pha đặt trên bệ công suất 250 kVA Thông tin sản phẩm là cơ sở để thảo luận về vỏ bảo vệ và các điểm đi dây. Để xác định các thông số kỹ thuật thực tế, phụ kiện và tính phù hợp, cần tham khảo bảng dữ liệu dự án và xác nhận từ nhà sản xuất.
Kế hoạch FAT, bằng chứng về việc bàn giao và nghiệm thu tại công trường
Trong quá trình kiểm tra tại nhà máy, hãy so sánh bảng danh mục vật tư với loại và số lượng thiết bị chống sét đã được phê duyệt. Kiểm tra vị trí giá đỡ và các phụ kiện kết nối, kiểm tra lớp cách điện và thông tin trên bảng tên, đồng thời lưu giữ các tài liệu thử nghiệm và chứng nhận tuân thủ của nhà sản xuất theo yêu cầu của hợp đồng. Không được gọi việc kiểm tra bằng mắt thường là thử nghiệm phối hợp cách điện. Nghiên cứu thiết kế và tài liệu thiết bị xác định việc lựa chọn; việc kiểm tra tại nhà máy xác nhận rằng các phụ kiện chính xác đã được cung cấp và lắp đặt đúng cách.
Trước khi đóng gói, cần bảo vệ vỏ và các đầu nối khỏi hư hỏng trong quá trình vận chuyển. Lập danh sách các bộ phận rời theo số sê-ri của máy biến áp và mã nhận dạng gói hàng. Khi nhận hàng, cần kiểm tra tính chính xác của sản phẩm, các vết nứt, vỏ bị sứt mẻ, hư hỏng do ẩm ướt, thiếu bu-lông và hướng dẫn bảo quản. Thiết bị chống sét bị hư hỏng cần được đánh giá theo quy trình của nhà sản xuất trước khi lắp đặt. Việc lưu trữ và hậu cần thay thế rất quan trọng đối với các địa điểm xa xôi, nơi việc thiếu một phụ kiện có thể làm trì hoãn việc cấp điện.
Tại công trường, so sánh hệ thống lắp đặt với sơ đồ bố trí đã được phê duyệt và bản vẽ mặt bằng. Kiểm tra kết nối pha, độ chắc chắn của các mối gắn, đường đi của dây dẫn, tính liên tục của đường nối đất, khoảng cách an toàn, hướng của thiết bị ngắt mạch (nếu có), việc đánh dấu nhận diện và khả năng tiếp cận. Việc kiểm tra tính liên tục không chứng minh được biên độ bảo vệ; nó chỉ xác nhận một phần của đường dẫn đã lắp đặt. Ghi lại hình ảnh và cấu hình hiện trạng. Nhóm EPC nên giải quyết các sai lệch với nhà thiết kế và chủ đầu tư thay vì định tuyến lại dây dẫn quanh vật cản mà không có sự xem xét của báo cáo nghiên cứu.
Hồ sơ nghiệm thu phải liên kết bảng danh mục thiết bị chống sét với số sê-ri của máy biến áp và đường dây phân phối hoặc ô tủ. Cần bao gồm các tính toán thiết kế liên quan, dữ liệu sản phẩm, phiếu kiểm tra, tài liệu tham khảo về thử nghiệm nối đất và bất kỳ hạng mục nào chưa hoàn thành. Các Hướng dẫn lựa chọn máy biến áp cho dự án điện khí hóa nông thôn là một tài liệu tham khảo liên quan đến việc mua sắm trong trường hợp cấu trúc mạng phân phối và dịch vụ tại điểm cuối ảnh hưởng đến thiết kế gói sản phẩm.
Trước khi chủ đầu tư chấp nhận gói thầu, hãy yêu cầu một kỹ sư không tham gia vào quá trình lựa chọn ban đầu kiểm tra lại một pha trên bản vẽ cuối cùng, bắt đầu từ dây dẫn vào qua điểm nối của thiết bị chống sét, đầu nối máy biến áp và điểm nối đất cục bộ. Lặp lại quá trình kiểm tra thực địa. Việc rà soát độc lập đơn giản này thường phát hiện ra sự không khớp trong bản vẽ sửa đổi, thiếu phụ kiện đầu cuối hoặc một kết nối bị kéo dài sau khi nhà thầu khác lắp đặt giá đỡ cáp. Ghi lại sự không khớp, hậu quả thiết kế của nó và người được ủy quyền để khắc phục. Danh sách kiểm tra có chữ ký phải được thực hiện sau khi lắp đặt thực tế, chứ không chỉ dựa trên bản vẽ mua sắm.
Yêu cầu rà soát sự phối hợp của thiết bị chống sét cho máy biến áp
Việc phối hợp lắp đặt thiết bị chống sét cho máy biến áp cần được quyết định trong khi bố trí đầu nối, lối vào cáp và thiết kế nối đất vẫn còn có thể điều chỉnh. Zisheng Electric có thể rà soát cấu hình máy biến áp phân phối và các giao diện phụ kiện liên quan dựa trên báo cáo nghiên cứu đã được quý khách phê duyệt. Vui lòng gửi bản vẽ, bảng dữ liệu, danh sách tải, thông số kỹ thuật, sơ đồ một dây, thông số lưới điện, điều kiện môi trường và điều kiện tại địa điểm lắp đặt. Vui lòng bổ sung các thông tin về mức độ cách điện, giả định về khả năng ngắt sự cố, mức độ tiếp xúc với xung điện, dữ liệu về các thiết bị chống sét được đề xuất, bố trí lắp đặt và các yêu cầu về giao diện với hệ thống điện. Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi sẽ xem xét các yêu cầu và trả lời các thắc mắc về dự án trong vòng 24 giờ.
Giới thiệu về ZISHENG ELECTRICAL
Zisheng là nhà sản xuất chuyên nghiệp với 19 năm kinh nghiệm Máy biến áp ngâm dầu, Trạm biến áp gọn, Biến Áp Gắn Trên Tấm, Máy biến áp gắn cột và Biến Áp Kiểu Khô. Chúng tôi sở hữu các chứng chỉ ISO/CE/IEC 60076 và TUV Rheinland.
Máy biến áp trải qua kiểm tra FAT và kiểm tra loại nghiêm ngặt, hỗ trợ tùy chỉnh điện áp/công suất. Chào mừng bạn đến tư vấn về Danh mục và Sản phẩm. bạn có thể liên hệ với chúng tôi qua email [email protected].
