Hướng dẫn lựa chọn ống lót máy biến áp: Cấp điện áp, định mức dòng điện và khoảng cách đường rò

Các ống lót máy biến áp trông đơn giản trên bản vẽ bố trí chung nhưng chúng nằm ở một trong những bề mặt tiếp xúc cơ và điện lộ thiên nhất trên toàn bộ thiết bị. Đối với các nhà thầu EPC và người mua tiện ích, việc lựa chọn ống lót máy biến áp phải được giải quyết trước khi bố trí bể chứa và các kết nối bên ngoài. Ống lót phải mang dòng điện, chịu được điện áp hệ thống và ứng suất xung, duy trì lớp cách điện bên ngoài trong môi trường tại chỗ, bịt kín thùng chứa, hỗ trợ tải đầu cuối và phù hợp với kết nối cáp hoặc xe buýt của khách hàng.

Thông số kỹ thuật chỉ nêu rõ 'ống lót bằng sứ, tuân thủ tiêu chuẩn IEC' để lại quá nhiều vấn đề chưa được giải quyết. Kỹ sư vẫn cần điện áp cao nhất cho thiết bị, mức cách điện, dòng điện định mức, yêu cầu về đường dây, cách bố trí đầu cực, lực dẫn, góc lắp, khe hở bên dầu và các chi tiết giao diện. Có thể không tìm thấy sự không khớp cho đến khi máy biến áp đến địa điểm, khi việc thay đổi ống lót có thể ảnh hưởng đến cách bố trí nắp, định tuyến dây dẫn và lịch giao hàng.

Phần ống lót thể hiện đầu cực, lớp cách điện bên ngoài, mặt bích thùng nối đất và dây dẫn bên dầu.

Lựa chọn ống lót máy biến áp phải đạt được những gì

Một ống lót đi qua một dây dẫn mang điện xuyên qua một hàng rào nối đất. Trên máy biến áp ngâm trong dầu, tấm chắn đó thường là nắp thùng hoặc tháp pháo. Phần bên ngoài phải duy trì khả năng cách nhiệt qua không khí và trên bề mặt của nó. Phần bên trong phải duy trì khe hở trong dầu và kiểm soát điện trường xung quanh dây dẫn và dây máy biến áp.

IEC 60137:2017 quy định các đặc tính và thử nghiệm của ống lót cho các ứng dụng AC được xác định. Nêu rõ phiên bản hợp đồng và các sửa đổi có thể áp dụng. Sự tuân thủ của ống lót không chứng tỏ sự tuân thủ của máy biến áp đã lắp ráp: phối hợp riêng biệt cách điện của cuộn dây, khe hở đầu cuối và các thử nghiệm điện môi bằng cách sử dụng thông số kỹ thuật của dự án và IEC 60076-3.

Bắt đầu với Um và Lịch trình Phối hợp Cách nhiệt

Điện áp danh định của hệ thống không đủ để đặt mua ống lót. Việc xem xét thiết kế cần có điện áp cao nhất cho thiết bị, thường được viết là Um, cùng với mức chịu xung sét yêu cầu và mức chịu tần số nguồn riêng. Các giá trị này phải phù hợp với bảng dữ liệu máy biến áp và nghiên cứu phối hợp cách điện.

Một lỗi mua sắm phổ biến là sao chép mô tả ống lót từ một dự án trước đó sử dụng cùng điện áp danh định. Tiện ích mới có thể áp dụng loại thiết bị hoặc mức cách điện khác. Thiết bị đầu cuối trung tính cũng yêu cầu một quyết định có chủ ý. Dây trung tính được nối đất chắc chắn chỉ có thể sử dụng mức cách điện giảm khi thiết kế hệ thống và thông số kỹ thuật của dự án cho phép. Nhà cung cấp không nên giả định rằng chỉ có một ống lót trung tính giảm chỉ từ nhóm vectơ.

Vật liệu cách nhiệt bên trong không thể được xem xét riêng biệt

Đầu dầu của ống lót, dây biến áp và kim loại nối đất gần đó tạo thành một hệ thống điện trường. Ống lót có thể hoán đổi vật lý không thể tự động thay thế bằng điện. Đầu dầu dài hơn hoặc được che chắn khác sẽ làm thay đổi khe hở và sự phân bổ trường. Việc xem xét thiết kế nên kiểm tra bản vẽ phác thảo ống lót so với nắp, tháp pháo, lối thoát chì và bố trí kẹp trước khi nhả bản vẽ thùng chứa.

Lựa chọn quy trình công việc liên kết các yêu cầu cách điện của hệ thống, định mức ống lót và kiểm tra máy biến áp đã lắp ráp.

Dòng điện định mức nhiều hơn dòng điện trên bảng tên máy biến áp

Dòng điện cuộn dây được tính toán là điểm bắt đầu. Việc lựa chọn cũng phải xem xét tải khẩn cấp, nhiệt độ môi trường, điều kiện vỏ bọc và độ tăng nhiệt của kết nối đầu cuối. Ống lót có định mức dòng điện chỉ cao hơn dòng điện trên nhãn một chút có thể có giá trị về mặt kỹ thuật trong các điều kiện tham chiếu nhưng để lại rất ít chênh lệch khi máy biến áp hoạt động trong hộp đấu nối nóng hoặc chịu quá tải theo kế hoạch.

Vấn đề phần cứng kết nối. Lòng bàn tay quá nhỏ, khả năng tương thích với lớp mạ kém, diện tích tiếp xúc hạn chế hoặc cáp không được hỗ trợ có thể tạo ra mối nối nóng ngay cả khi dây dẫn ống lót được định mức chính xác. Gói thầu phải nêu rõ vật liệu đầu cuối, lớp mạ, kích thước lòng bàn tay, kiểu lỗ và đầu nối do mỗi bên cung cấp.

Máy biến dòng và vòi thử nghiệm

Đối với các thiết bị có điện áp cao hơn, tháp pháo ống lót cũng có thể mang máy biến dòng. Tỷ lệ, cấp độ chính xác, mục đích cốt lõi, định tuyến thiết bị đầu cuối thứ cấp và sắp xếp ngắn mạch của chúng cần phải phù hợp với sơ đồ bảo vệ. Các ống lót được phân loại theo điện dung có thể bao gồm một điểm kiểm tra hoặc điểm điện áp. Điều kiện hoạt động bình thường, nắp bảo vệ và cách bố trí nối đất phải rõ ràng trong hướng dẫn vận hành. Để một vòi thử nghiệm được nối đất không đúng cách có thể làm hỏng lớp cách điện của vòi.

Khoảng cách đường rò phải theo trang web thực

Khoảng cách đường rò được đo dọc theo bề mặt cách điện bên ngoài. Nó được chọn từ mức độ ô nhiễm nghiêm trọng và thiết kế cách nhiệt, không chỉ từ tên quốc gia. Một trạm biến áp nội địa, một khu công nghiệp ven biển và một nhà máy xi măng trong cùng một quốc gia có thể yêu cầu các giải pháp cách nhiệt bên ngoài khác nhau.

Muối, bụi dẫn điện và cặn công nghiệp tạo ra đường rò rỉ khi bề mặt bị ướt. Nhiều đường dây hơn có thể hữu ích, nhưng hình dạng nhà kho và vật liệu cũng rất quan trọng. Đồ sứ vẫn phổ biến và mang lại trải nghiệm sử dụng lâu dài. Nhà ở bằng composite có thể giảm trọng lượng và mang lại hiệu quả chống ô nhiễm mạnh mẽ, nhưng dự án cần xác nhận các yêu cầu về vật liệu, độ bền và quy tắc xử lý.

Cấu hình chất cách điện phân biệt đường rò bề mặt với kiểm tra khe hở không khí.

Giao diện cơ học thường gây ra sự cố cho trang web

Không nên sử dụng đầu nối ống lót làm giá đỡ kết cấu cho cáp nặng hoặc thanh cái cứng. Trọng lượng cáp, lực ngắn mạch, độ giãn nở nhiệt và độ lệch lắp đặt có thể tác dụng tải trọng uốn lên đầu cuối và mặt bích trên cùng. Thiết kế kết nối nên bao gồm các liên kết linh hoạt hoặc các hỗ trợ độc lập khi cần thiết.

Người mua nên cung cấp sơ đồ cáp, bản vẽ đầu cuối hoặc giao diện ống dẫn điện trước khi hoàn thiện lớp bọc. Việc xem xét giao diện phải bao gồm khoảng cách pha, hướng đầu cuối, hướng vào cáp, bán kính uốn cong, kích thước vỏ và khoảng cách làm việc an toàn. Việc xem xét này đặc biệt quan trọng khi hộp cáp, giá đỡ chống sét hoặc ống dẫn điện được cung cấp bởi nhà thầu khác.

Kiểm tra nhà máy và xem xét tài liệu

Thử nghiệm nghiệm thu tại nhà máy (FAT) không lặp lại mọi thử nghiệm điển hình trên mỗi ống lót. Do đó, người mua nên xem lại dữ liệu trên nhãn ống lót, chứng chỉ kiểm tra thường xuyên và bằng chứng kiểm tra điển hình theo yêu cầu của hợp đồng. Trên máy biến áp đã lắp ráp, việc kiểm tra phải xác nhận việc nhận dạng, đánh dấu pha, góc lắp đặt, chỗ đệm đệm, độ kín của đầu cực, mức dầu nếu có và không có hư hỏng nhìn thấy được.

Kiểm tra máy biến áp điện cũng cung cấp các kiểm tra giao diện hữu ích. Xác minh tỷ lệ và nhóm vectơ có thể tiết lộ lỗi kết nối dây dẫn. Thử nghiệm điện áp ứng dụng và điện áp cảm ứng thách thức hệ thống cách điện máy biến áp theo chương trình thử nghiệm đã thỏa thuận. Bất kỳ dấu hiệu phóng điện bất thường, rò rỉ hoặc chuyển động vật lý nào xung quanh ống lót đều cần được điều tra trước khi thả ra.

Thống nhất kế hoạch kiểm tra, thử nghiệm trước FAT. Ghi lại nhà sản xuất, kiểu ống lót và số sê-ri so với giai đoạn đã lắp đặt, số chứng chỉ, bản sửa đổi bản vẽ và kết quả thử nghiệm áp dụng. Xác định các điểm chứng kiến/giữ và tiêu chí chấp nhận trong hợp đồng. Ghi lại các khiếm khuyết, hành động khắc phục và mọi yêu cầu kiểm tra lại trước khi đóng hồ sơ phát hành; báo cáo thử nghiệm máy biến áp không thay thế giấy chứng nhận thử nghiệm định kỳ ống lót.

Đánh giá đặc tả ví dụ

Hãy xem xét bảng dữ liệu dự án chỉ nêu rõ 'Máy biến áp 33 kV, ống lót sứ ngoài trời.' Trước khi báo giá, nhà cung cấp vẫn không thể chọn được ống lót đáng tin cậy. Kỹ sư cần điện áp thực tế cao nhất cho thiết bị và mức cách điện, dòng điện định mức trên từng cuộn dây, cách xử lý trung tính, mức độ ô nhiễm, độ cao và loại kết nối. Nếu phía điện áp cao kết nối với dây dẫn trên không thì tải đầu cuối và khoảng cách pha sẽ khác với hộp cáp có màn chắn. Nếu thiết bị chống sét được lắp trên máy biến áp thì vị trí giá đỡ và chiều dài dây dẫn của chúng cũng ảnh hưởng đến cách bố trí.

Do đó, một đề nghị kỹ thuật hữu ích sẽ liệt kê tiêu chuẩn ống lót được đề xuất, loại nhà sản xuất hoặc loại nhà cung cấp được phê duyệt, Um, dòng điện danh định, mức chịu đựng, khoảng cách rò rỉ tối thiểu, vật liệu vỏ, chi tiết đầu nối và tham chiếu bản vẽ phác thảo. Bất kỳ sai lệch nào cũng phải được nhìn thấy. Điều này làm cho việc so sánh giá thầu trở nên thực tế: người mua so sánh các giao diện cơ và điện thực tế thay vì ba đề nghị đều có nội dung 'Ống lót IEC' trong khi sử dụng các giả định khác nhau.

Chiến lược dự phòng cũng đáng được quan tâm. Đối với trạm biến áp ở xa, khách hàng có thể yêu cầu một ống lót điện áp cao dự phòng. Phụ tùng dự phòng không chỉ phải phù hợp với điện áp và dòng điện mà còn phải phù hợp với mặt khoan, hình dạng đầu dầu, chiều cao tổng thể, lòng bàn đầu cuối và cách bố trí vòi thử. Việc ghi lại mô hình chính xác và bản vẽ phác thảo vào tài liệu cuối cùng giúp giảm rủi ro thay thế nhiều năm sau đó.

Trình tự tài liệu FAT để xác định các ống lót đã lắp đặt, kiểm tra bằng chứng, kiểm tra các giao diện và độ lệch khi đóng.

Danh sách kiểm tra mua sắm ống lót máy biến áp

• Điện áp danh định, Um và mức chịu cách điện cho mỗi thiết bị đầu cuối

• Dòng điện định mức, nhiệm vụ quá tải và điều kiện môi trường xung quanh

• Công nghệ ống lót, vật liệu cách nhiệt và tiêu chuẩn áp dụng

• Mức độ ô nhiễm, khoảng cách đường dây, độ cao và hình dạng nhà kho

• Trách nhiệm của thiết bị đầu cuối, đầu nối, lớp mạ, cáp hoặc thanh cái

• Góc lắp đặt, kích thước đầu dầu và khe hở máy biến áp

• Tải trọng đầu cuối cơ khí, nhiệm vụ địa chấn và hỗ trợ dây dẫn

• Máy biến dòng, vòi thử nghiệm và phụ kiện giám sát

• Giấy chứng nhận kiểm tra thường xuyên, bằng chứng kiểm tra điển hình và khả năng thay thế của ống lót dự phòng

• Hướng dẫn đóng gói, nâng hạ, bảo quản và lắp đặt tại chỗ

Thắc mắc về dự án và tài liệu tham khảo hỗ trợ

Đối với yêu cầu dành riêng cho dự án, hãy gửi sơ đồ một đường dây, bảng dữ liệu máy biến áp, lịch trình phối hợp cách điện, đánh giá độ cao và ô nhiễm của địa điểm, bản vẽ cáp hoặc ống dẫn điện và các yêu cầu về tải đầu cuối tới Điện Tử Zisheng . Yêu cầu nhà cung cấp xác định các mức xếp hạng ống lót đề xuất, bản vẽ giao diện, các điểm loại trừ và sai lệch trong đề xuất kỹ thuật.

Hỗ trợ đọc: Hướng dẫn sử dụng máy biến áp 11 kV, 22 kV và 33 kV; Thiết kế chế tạo máy biến áp ngâm dầu; Phân tích lỗi máy biến áp; Máy biến áp điện 110 kV/115 kV.