変圧器タップチェンジャーの選択: DETC と OLTC、タップ範囲と制御

油入変圧器のリクエストには、電圧の問題を説明する前にタップ範囲が含まれることがよくあります。これにより、設計順序が逆になります。 Zisheng Electric のエンジニアリングの観点から見ると、 変圧器タップ切換器の選択は、 入力電源、負荷母線、および比率を変更する必要がある条件から始める必要があります。タップ位置の長いリストだけでは、電圧調整ソリューションにはなりません。

実際的な決定は、計画停電中に時々調整するだけで十分なのか、それとも負荷に電力を供給している間に変圧器が調整する必要があるのか​​ということです。その答えは、巻線の設計、スイッチングデューティ、制御、メンテナンスへのアクセス、および工場の受け入れテストで必要な情報に影響します。このガイドは、変圧器の仕様を作成するエンジニアおよび技術バイヤーを対象としたものであり、通電機器の操作手順を説明するものではありません。

タップ配置は、変圧器のデューティと供給されるバスで必要な電圧を考慮して選択する必要があります。

変圧器タップチェンジャーの選択は電圧の問題から始まります

電源、入力フィーダ、変圧器、出力回路、負荷などの電気経路を描きます。電圧が測定される場所と、電圧が許容範囲内に維持される必要がある場所を特定します。変圧器の端子電圧は満足のいくものに見えますが、リモート モーターでは長い給電線を介してはるかに低い電圧が検出されます。逆に、最も離れた負荷を支援するために変圧器の出力を増やすと、近くの機器が過剰な電圧にさらされる可能性があります。

動作条件を添付した供給電圧記録を要求してください。タイムスタンプのない最小値と最大値により、持続的な電源変動と短時間の外乱との違いが隠蔽される可能性があります。通常の運用、低負荷の操作、大きな負荷の変化、および世代のエクスポートを記録します。異常な障害イベントを通常の規制要件から切り離してください。

持続的な変動を短いイベントから分離する

タップの変更は、電圧低下、位相の不均衡、高調波、または過大なフィーダに対する万能の治療法ではありません。 OLTC 制御スキームには意図的な応答動作があります。短いイベントをすべて追いかけるべきではありません。モーターの始動が主な関心事である場合は、電源の強度、フィーダーのインピーダンス、始動方法を調べてください。問題が持続的な供給オフセットである場合は、比率調整が適切なツールとなる可能性があります。機器を追加する前に問題を定義します。

Zisheng Electric による設計レビューの場合、単線図、変圧器の電圧スケジュール、および許容できない電圧が発生する時期の説明が便利な開始パッケージとなります。これらの入力により、コンポーネントの価格のみに基づいた比較ではなく、必要な機能に関するエンジニアリングの議論が可能になります。

DETC と OLTC は異なる運用義務を解決します

非 通電タップ切換器 (DETC) は、 変圧器の通電が遮断された状態で、選択された巻線接続を変更します。二次ブレーカーが開いているだけではその状態は確立されません。一次電源、代替電源、および可能性のある逆給電は、承認された隔離手順に基づいて対処する必要があります。 「オフロード」などの用語は誤解されやすいため、仕様には許容される動作条件を明示的に記載する必要があります。

は 負荷時タップ切換器 (OLTC) 、指定されたデューティ内で通電運転中に比率を変更するように設計されています。そのスイッチング構成により、隣接するタップ間の転送が管理されます。 Reinhausen の OLTC 動作の技術的な説明では、この違いと、タップ チェンジャーと自動電圧制御の関係について説明しています。

比較のために、 S11無励磁電圧調整変圧器は、 無励磁調整が適切な場所を検討するための製品ルートです。選択した注文には、タップ スケジュールと操作手順を確認する必要があります。カタログ ラベルはこれらの文書に代わるものではありません。

必要な電圧範囲をタップスケジュールに変換

どの巻線がタップされているか、その主タップ定格電圧、ステップ サイズ、および使用可能な終了位置の状態。また、変圧器がすべてのタップにわたって定格電力を維持しているか、または制限を宣言しているかどうかも定義します。異なる電圧ベース、位置の番号付け、または定格の仮定を使用している場合、2 つの引用符はどちらも「プラスまたはマイナス 5 パーセント」と表示されます。

比率の計算例

主比が 11 kV 対 0.4 kV で、HV 巻線にタップがある理想的な変圧器を考えてみましょう。実際の 11 kV 電源では、定格 11.55 kV のタップを選択すると、無負荷二次電圧は 11 / 11.55 × 400 = 381 V になります。定格 10.45 kV のタップを選択すると、約 421 V になります。これらは例示的な計算であり、推奨設定や負荷電圧を保証するものではありません。

重要な点は方向です。有効な HV ターンを追加すると、印加される HV 電圧が変化しない場合、二次電圧が減少します。 「上昇」コマンドは安定化された出力電圧を指すことができ、タップ数またはパーセンテージはタップされた巻線を表すことができます。表示ポジション番号を増やすと負荷電圧が上がるとは考えないでください。

承認された接続図とタップ表を使用して、すべての位置を定義します。設計計算には、実際の電源範囲、変圧器の電圧降下、送電線の降下を含める必要があります。高供給、軽負荷の状態と、低供給、高負荷の状態を確認します。後者を改善するためだけに設定を選択すると、前者に許容できない状態が生じる可能性があります。

タップリード線、巻線絶縁体、およびスイッチング装置が 1 つの調整された設計を形成します。

MVAだけでなく、タップチェンジャーも巻線に合わせてください

変圧器の容量は、コンポーネント選択の開始入力にすぎません。巻線の配置により、選択された接点を通過する電流と、関連するタップ間の電圧が決まります。中性端での接続と巻線の他の場所での接続には、同じ絶縁義務が自動的に課されるわけではありません。

平衡三相巻線の場合、線間電流は、皮相電力を線間電圧の 3 倍の平方根で割った値から推定できます。線電流をすべての内部接点電流と同一視することは許可されていません。設計者は、巻線の接続、調整回路、タップ切替器の配置を考慮する必要があります。

調整された選択として、最大貫通電流、ステップ電圧、絶縁要件、指定された過負荷デューティを検討してください。非正弦波電流または異常な動作サイクルが予想される場合は、コンポーネントのサプライヤーにそれらの条件を提供してください。カタログ定格を、記載されている適用条件を超えて推定しないでください。

エンドタップには明確な注意が必要です

主タップは常に最も要求の厳しい動作点であるとは限りません。電流、加熱、磁気設計の制限タップ条件を特定するようメーカーに依頼してください。印加電圧、周波数、実効巻数はコア磁束に影響します。比率の調整は、変圧器の承認された動作範囲内に収まる必要があります。したがって、範囲が広いほど自動的に優れているわけではありません。

物理的なレイアウトも重要です。タップリード線には、制御された配線、絶縁クリアランス、および機械的サポートが必要です。調整範囲の変更が遅れた場合は、単に銘板を変更するだけでなく、巻線またはリード線のレイアウトの変更が必要になる場合があります。タンク配置と製造図面を最終的なものとして扱う前に、電気スケジュールを凍結します。

設計の一部として OLTC 制御の動作を指定する

OLTC と電圧コントローラーの役割は異なります。スイッチング装置は比率を変更します。変更が必要な場合はコントローラーが決定します。完全な仕様では、測定ソース、変圧器比、調整点、設定点、不感帯、時間遅延、位置制限、ローカルまたはリモートの権限が特定されます。

測定品質や通常のシステム変動に対してデッドバンドが狭すぎると、不必要な動作が発生する可能性があります。他の規制当局との調整が不十分な遅延により、競合する修正が発生する可能性があります。別のインストールをコピーするのではなく、プロジェクト スタディと機器の説明書を通じてこれらの値を設定します。

電圧検出の喪失、駆動電力の喪失、不完全な動作、矛盾したコマンド、および位置フィードバックの失敗に対する動作を定義します。正しい応答は、スキームに応じて、ブロック、アラーム、またはその他の操作である可能性があります。要件はテストできるほど明確である必要があります。通信が失われると、安全と思われるタップへの移動が引き起こされるだろうという思い込みは避けてください。

大規模なアプリケーションの場合、 110 kV および 115 kV の電源変圧器の範囲は、 プロジェクト固有のタップおよび制御に関する議論の出発点となります。ドライブとコントローラーの範囲を含む、注文文書で提案された配置を確認します。すべてのサプライ品にオプションの機器が含まれていると想定しないでください。

電圧検出、駆動電源、および操作制御は、設置された変電所の配置に一致する必要があります。

承認前に並列運転と逆電力を確認してください

バスタイが 2 つの変圧器 2 次側を接続できる場合、規制の考え方はその動作モードを考慮する必要があります。ネームプレートの比率を一致させるだけでは十分ではありません。互換性のあるベクトル グループ、タップ関係、インピーダンス、負荷分散については、エンジニアリングのレビューが必要です。わずかに異なる電圧を保持しようとする独立したコントローラーは、互いに悪影響を与える可能性があります。

制御設計者は、ユニットがどのように調整されるか、並行サービスに入るユニットまたは並行サービスから出るユニットがどのように処理されるか、位置情報が利用できない場合に何が起こるかを定義する必要があります。これらは、必要なコントローラーの機能と信号に影響を与えるため、選択入力となります。

電力の流れが逆転する可能性がある場合は、実際のインポート モードとエクスポート モードを特定します。これらのモードでは、ラインドロップ補償または方向制御機能を検討する必要があります。一方向の産業用電源用に開発された制御装置が発電設備で正しく動作するとは考えないでください。これはプロジェクト研究の問題であり、一般的なタップ率で解決できるものではありません。

選択内容を工場検証ポイントに変換する

FAT は、製造されたアセンブリが承認された選択と一致することを証明する必要があります。つまり、変圧器のシリアル番号、巻線図、タップスケジュール、位置表示、および該当する制御図面をリンクすることを意味します。コンポーネントの証明書が合格しただけでは、完全な変圧器が正しく配線され、指示されていることを証明することはできません。

の 比率およびベクトルグループのテストガイドでは、 電気的チェックについて詳しく説明しています。接触経路と巻線の結果については、 巻線抵抗 FAT ガイド が関連リファレンスです。これらのテストは異なる質問に答えるものであり、相互に置き換えるべきではありません。

立会日の前に、実際のテスト範囲と合格基準について合意します。ドライブの低電圧機能チェックは、完全なスイッチングデューティ能力を実証するものではありません。逆に、コンポーネントの型式試験の証拠は、設置された配線、インジケータ、および制御装置の検証に代わるものではありません。検査計画では、これらの証拠カテゴリを別にしてください。

工場検証では、承認されたタップスケジュールと測定された比率および動作指示を結び付ける必要があります。

標準を正確に使用し、メンテナンスを範囲内に保つ

IEC 60214-1:2014 は、負荷時および非通電タイプとその駆動機構を含む、タップチェンジャーの性能要件とテスト方法に対処しています。 IEC/IEEE 60214-2:2019 は、選択と使用に関するアプリケーション ガイドラインを提供します。契約上のエディションと適用される要件を指定します。 「IEC 準拠」という一般的な言及では、未解決の部分が多すぎます。

コンポーネントの説明書は、引き続き設置、操作、メンテナンスに不可欠です。検査間隔、該当する場合は動作回数の基準、アクセス要件、正確な消耗品やサービス部品について尋ねます。真空スイッチングによって OLTC のすべての部分がメンテナンスフリーになるとは考えないでください。ドライブ、シール、制御、および個別の流体システムには、依然として定義された要件があります。

設置後にメンテナンスアクセスが物理的に可能でなければなりません。カバーの取り外し、ドライブへのアクセス、関連する場合はオイルの取り扱い規定、および指定された整備手順に必要なクリアランスを確認してください。これらの実際的な詳細は、再加工なしで対応できる場合には、設計レビューに属します。

技術マッチングのために電圧と動作データを送信します

には 変圧器のタップ切替器を選択する、単線図、変圧器のデータシート、供給電圧の記録、負荷スケジュール、提案されたタップ範囲、および必要な動作モードを送信してください。該当する場合、並列運転または逆電力条件とプロジェクト制御仕様を含めます。

Zisheng Electric は、プロジェクトの容量、電圧レベル、環境条件、技術仕様に基づいて、油入配電および電力変圧器の技術的なマッチングを提供できます。 当社のエンジニアリング チームが要件を確認し、プロジェクトに関するお問い合わせに 24 時間以内に回答します。