หม้อแปลงไฟฟ้าย่อย: คู่มือที่จำเป็นสำหรับการแปลงแรงดันไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือของกริด

คำจำกัดความและวัตถุประสงค์

Transformer substation เป็นสินทรัพย์สำคัญในกริดไฟฟ้าการแปลงแรงดันไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างการส่งสัญญาณระดับสูงและการกระจายระดับต่ำเพื่อลดการสูญเสียและให้แน่ใจว่าเข้ากันได้กับอุปกรณ์ปลายทางในขณะที่การออกแบบที่แข็งแกร่ง

หม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อยเปลี่ยนระดับแรงดันไฟฟ้าระหว่างการส่งสัญญาณ (เช่น 138 kV) และเครือข่ายการกระจาย (เช่น 12 kV) การเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของพลังงานและลดการสูญเสียสายในระยะทางไกล พวกเขาจะถูกติดตั้งที่สถานีย่อยส่งสัญญาณทั้งสองซึ่งส่งผลผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้น - และสถานีย่อยกระจาย - ซึ่งแรงดันไฟฟ้าจะถูกเหยียบลงสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมการค้าหรือที่อยู่อาศัย ด้วยการเปิดใช้งานการแปลงแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำพวกเขาจะรักษาเสถียรภาพของกริดและให้แน่ใจว่าการส่งมอบไฟฟ้าอย่างปลอดภัยไปยังผู้ใช้ปลายทาง

การก่อสร้างและส่วนประกอบสำคัญ

แกนกลางและขดลวด

แกนหม้อแปลงประกอบด้วยแผ่นเหล็กที่หุ้มด้วยแผ่นหุ้มฉนวนซึ่งเป็นเส้นทางแม่เหล็กที่มีค่าต่ำ การออกแบบของมันมีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและลักษณะความต้านทาน ขดลวดปฐมภูมิและรอง - ทำจากตัวนำทองแดงหรืออลูมิเนียม - ล้อมรอบแกนกลาง อัตราส่วนการเลี้ยวของพวกเขากำหนดขั้นตอนแรงดันไฟฟ้าหรือฟังก์ชั่นขั้นตอนลง

บูชและฉนวนกันความร้อน

บูชพอร์ซเลนหรือบูชคอมโพสิตให้ทางเดินฉนวนสำหรับตัวนำแรงดันสูงผ่านถังหม้อแปลงป้องกันการรั่วไหลและสร้างความปลอดภัย ขดลวดภายในและแกนกลางจะถูกแช่ในของเหลวอิเล็กทริก (น้ำมันแร่หรือทางเลือกสังเคราะห์) เพื่อยับยั้งโคโรนาให้ฉนวนไฟฟ้าและอำนวยความสะดวกในการถ่ายเทความร้อน

แตะเครื่องเปลี่ยนและอุปกรณ์เสริม

On - โหลดตัวเปลี่ยนแท่งปรับอัตราส่วนการหมุนที่คดเคี้ยวภายใต้โหลดเพื่อควบคุมแรงดันเอาต์พุตภายในความคลาดเคลื่อนที่แน่นหนาชดเชยความผันผวนของกริด อุปกรณ์เสริมเพิ่มเติมรวมถึงตัวจับไฟกระชากสำหรับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อสำหรับการแยกระหว่างการบำรุงรักษาและหม้อน้ำระบายความร้อนหรือพัดลมสำหรับการควบคุมความร้อน

ประเภทและการให้คะแนน

หม้อแปลงไฟฟ้า  และ หม้อแปลงกระจาย

หม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งมีคะแนนสูงถึงหลายร้อย MVA ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น (69 kV ถึง 400 kV) ในสถานีย่อยส่งสัญญาณ การกระจายหม้อแปลงซึ่งโดยทั่วไปจะมี MVA มากถึง 10 MVA ให้บริการเครือข่ายท้องถิ่นโดยลดแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่ใช้งานได้สำหรับผู้บริโภค

การกำหนดค่าสถานีย่อย

สถานีย่อยถูกจัดประเภทเป็นการส่งการกระจายหรือประเภทตัวแปลง แต่ละคนใช้ Transformers ที่มีขนาดและจัดอันดับสำหรับบทบาทที่เฉพาะเจาะจง - เช่นการก้าวลง 230 kV เป็น 33 kV ในกริดในเมืองหรือเชื่อมโยงลิงก์ AC/DC ในระบบ HVDC

การจำแนกประเภทความเย็น

การกำหนดค่าความเย็นตามรหัส IEEE: ONAN (ธรรมชาติของน้ำมันธรรมชาติ) สำหรับโหลดมาตรฐาน, ONAF (การบังคับให้อากาศตามธรรมชาติของน้ำมัน) และ OFAF

วิธีการระบายความร้อนและฉนวน

หม้อแปลงที่มีการใช้ของเหลวใช้การพาความร้อนตามธรรมชาติหรือการไหลเวียนของน้ำมันไปยังหม้อน้ำภายนอกปรับสมดุลการไล่ระดับสีความร้อนและยืดอายุการใช้งาน หม้อแปลงชนิดแห้ง - เย็นลงด้วยอากาศโดยรอบหรือถูกบังคับกำจัดความเสี่ยงจากไฟที่เกี่ยวข้องกับน้ำมันและเหมาะสมกับการติดตั้งในร่ม ก๊าซขั้นสูง - การปรับปรุงและระบบระบายความร้อนด้วยน้ำเพิ่มการกระจายความร้อนสำหรับการใช้งานเฉพาะด้านที่สูง

มาตรฐานและการปฏิบัติตามกฎระเบียบ

เกณฑ์การออกแบบการทดสอบและประสิทธิภาพเป็นไปตามมาตรฐาน IEEE C57 Series โดยเฉพาะอย่างยิ่ง C57.12.36 สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อยกระจายของเหลว - และกฎระเบียบ IEC, UL และ NEMA เพื่อความปลอดภัยและการทำงานร่วมกัน การทดสอบโรงงานประจำและภาคสนามตรวจสอบความแข็งแรงของอิเล็กทริก, กลุ่มเวกเตอร์, อิมพีแดนซ์และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นตามบรรทัดฐานระหว่างประเทศเหล่านี้

แอปพลิเคชันและการบำรุงรักษา

ยูทิลิตี้และการปรับใช้อุตสาหกรรม

ยูทิลิตี้วางหม้อแปลงสถานีย่อยที่โหนดกริดเพื่อจัดการการถ่ายโอนพลังงานจำนวนมากในขณะที่อุตสาหกรรมใช้สำหรับการกระจายโรงงานและการดำเนินงานที่สำคัญเช่นศูนย์ข้อมูลและสายการผลิต

การตรวจสอบและการวินิจฉัย

ระบบ SCADA แบบบูรณาการติดตามพารามิเตอร์ที่สำคัญ - อุณหภูมิน้ำมันกระแสโหลดและสุขภาพบุช - เปิดใช้งานการบำรุงรักษาทำนายและลดการหยุดทำงานที่ไม่ได้วางแผนไว้ การตรวจสอบเป็นระยะรวมถึงการทดสอบอิเล็กทริกของเหลวการตรวจสอบบูชการบริการ tap -changer และการตรวจสอบระบบระบายความร้อนเพื่อรักษาความน่าเชื่อถือ

บทสรุป

ผ่านการแปลงแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำการก่อสร้างที่แข็งแกร่งและการยึดมั่นในมาตรฐานที่เข้มงวดหม้อแปลงไฟฟ้าใต้ดินก่อตัวเป็นกระดูกสันหลังของระบบพลังงานที่ทันสมัย ​​- การส่งผ่านที่มีประสิทธิภาพการกระจายที่ปลอดภัยการกระจายที่ปลอดภัยและประสิทธิภาพของกริดที่ยืดหยุ่นในการใช้งานที่หลากหลาย