المحولات الحالية في المحطات الفرعية: الأنواع وفئات الدقة ودليل الاختيار

عندما تدخل إلى أي محطة فرعية للتوزيع أو النقل تقريبًا، فإن أول الأشياء التي تلاحظها هي العناصر الكبيرة: محولات الطاقة، وقواطع الدائرة الكهربائية، وقضبان التوصيل، والهياكل الفولاذية. من السهل التغاضي عن المحولات الحالية. وهي عبارة عن حلقات مثبتة حول كابل، أو النوى المكدسة داخل حجرة المفاتيح الكهربائية، أو الخزان الصغير المثبت على عازل عمود. ومع ذلك، فإن كل رحلة حماية تقريبًا وكل رقم كيلووات/ساعة يغادر تلك المحطة الفرعية يعتمد عليها.

في تشجيانغ ديتونغ المحولات ، نقوم ببناء محولات من النوع الجاف، ومحولات مغمورة بالزيت، ومفاعلات، ومجموعات مفاتيح للمحطات الفرعية وأنظمة الطاقة الصناعية، لذلك نقضي الكثير من الوقت على الواجهة بين تلك المعدات ومحولات الأجهزة التي تقيسها. تتناول هذه المقالة ما تفعله المحولات الحالية في المحطات الفرعية فعليًا، وكيف تختلف الأنواع الرئيسية، وكيف ينبغي قراءة فئات الدقة، وما هي التفاصيل العملية التي تسبب أكبر قدر من المشاكل في الموقع.

ما يفعله المحول الحالي في الواقع في محطة فرعية

يقوم محول التيار، أو CT، بتحجيم تيار أساسي كبير وصولاً إلى تيار ثانوي صغير وآمن يمكن قراءته من خلال المرحلات والعدادات والمحطات البعيدة. يتم تحديد العلاقة من خلال نسبة اللفات: 600/5 CT مع دورة أولية واحدة و120 دورة ثانوية تنتج 5 أمبير من التيار الثانوي عندما يتدفق 600 أمبير في الموصل الأساسي. التقييمات الثانوية القياسية هي 1 A و5 A، والاختيار بينهما هو قرار نظام وليس قرار CT.

يتم تجميع وظيفتين في هذا الوصف البسيط. الأول هو القياس: تحويل تيار أساسي غير قابل للقراءة إلى شيء يمكن لجهاز القياس تسجيله بدقة. والثاني هو العزل: إبقاء عدة مئات أو عدة آلاف من الفولتات بعيدًا عن اللوحة التي يمكن للفني فتحها يدويًا. كلاهما مهم، وكلاهما يعتمد على التعامل مع التصوير المقطعي كجزء من نظام الحماية وليس كملحق سلبي.

السلامة تتبع نفس الفيزياء. إن جهاز CT ذو ثانوي مفتوح ليس لديه مكان ليذهب إليه تيار مغنطته، لذلك يرتفع الجهد عبر الأطراف الثانوية بشكل حاد. ولهذا السبب يتم تركيب وصلات القصر في كتل الاختبار، ولماذا يجب ألا يتم فتح الدوائر الثانوية أبدًا تحت الحمل.

الأنواع الرئيسية لمحولات التيار المستخدمة في المحطات الفرعية

أنواع الجرح والشريط الأساسي والنوافذ

• تحمل CTs الأولية المجروحة الملف الأولي كدورات فعلية على القلب، وهو ما يناسب النسب المنخفضة والتيارات المعتدلة.
• تستخدم أجهزة CT الأولية الشريطية الموصل الأساسي نفسه كدور واحد، مما يوفر تصميمًا قويًا ميكانيكيًا وعالي التيار.
• لا تحتوي النوافذ أو الحلقات المقطعية على ملفات أولية على الإطلاق؛ يقوم المثبت بتمرير الكابل أو شريط التوصيل من خلال الفتحة. فهي مدمجة ومرنة وشائعة في الأعمال التحديثية.

تصميمات البطانة والحلقية والتوازن الأساسي

تنزلق محولات تيار البطانة فوق البطانات الخاصة بمحولات الطاقة أو قواطع الدائرة أو نهايات الكابلات، مما يوفر المساحة والتكلفة في فتحات الجهد العالي. تقوم CTs الحلقية بلف قلب حول موصل واحد وتحظى بشعبية كبيرة في المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط. تقوم محولات CT ذات التوازن الأساسي، والتي تسمى أحيانًا CBCTs، بجمع تيارات الطور الثلاثة داخل قلب واحد بحيث ينتج أي تيار متبق مخرجًا - وهو أساس الحماية الحساسة من الأعطال الأرضية في مغذيات ودوائر الكابلات.

بيئة العزل والتركيب

عادةً ما يتم صب الوحدات الداخلية في راتنجات الإيبوكسي، وهي ذاتية الدعم ومقاومة للرطوبة ولا تحتاج إلى صيانة بشكل فعال. غالبًا ما تكون أجهزة CT الخارجية وذات الجهد العالي معزولة بالزيت أو معزولة بالغاز، مع أغطية خزفية أو مركبة وترتيب لمستوى الزيت أو كثافة الغاز الذي يتطلب فحوصات دورية. البيئة، وليس النسبة، هي التي تحدد عادةً العائلة التي ستحددها في النهاية.

فئات الدقة والعبء وأداء الحماية

تم تصميم أجهزة قياس CT وأجهزة CT للحماية لأهداف مختلفة، ويعد الخلط بينها أحد أكثر أخطاء المواصفات شيوعًا التي نراها. تم تحسين فئة القياس CT للأخطاء الصغيرة القريبة من التيار المقنن. تم تحسين فئة الحماية CT لتظل دقيقة إلى حد معقول عندما يكون تيار العطل مقدرًا للتيار عدة مرات.

يسافر رقمان مع كل فئة حماية. يشير عامل حد الدقة، أو ALF، إلى عدد المرات التي يمكن أن يحملها التيار المقنن أثناء البقاء داخل حد الخطأ المركب. يوضح العبء، المعبر عنه بالفولت أمبير عند عامل طاقة محدد، مقدار الحمل المتصل الذي يمكن أن يقوده جهاز CT. لقد جعلت المرحلات ذات المدخلات ذات العبء المنخفض الحياة أسهل، ولكن إضافة مرحل ثانٍ أو محول طاقة أو كابلات ثانوية طويلة يستهلك البدل بسرعة.

والتشبع هو النتيجة العملية لتجاهل هذا التوازن. عندما يتشبع القلب، يتوقف التيار الثانوي عن اتباع التيار الأساسي، وقد يرى المرحل التفاضلي خطأً غير موجود - أو يفتقد خطأً موجودًا. عادةً ما يكون ALF الأعلى، أو النواة الأكبر، أو مرحل الحمل الأقل أرخص من اكتشاف المشكلة أثناء التشغيل.

حيث تجلس المحولات الحالية في مجموعة المفاتيح الكهربائية

في المحطات الفرعية ذات الجهد المتوسط، تكون معظم أجهزة التحويل المحولة داخل مجموعة المفاتيح الكهربائية. عادةً ما تحمل الحجرة المغلقة بالمعدن ثلاث صور مقطعية على جانب وحدة التغذية، وصورة مقطعية للتوازن الأساسي حول غدة الكابل، وغالبًا ما تكون مجموعة من الصور المقطعية على المدخل للقياس. المساحة، وارتفاع طرف الكابل، وتصنيف الدائرة القصيرة للعلبة كلها عوامل تقيد ما سيكون مناسبًا جسديًا.

ولهذا السبب يجب اختيار مجموعة المفاتيح الكهربائية ومحولات الأجهزة معًا بدلاً من اختيارها في عبوات منفصلة. إذا كنت تريد إلقاء نظرة فاحصة على كيفية عمل جانب التضمين من المعادلة، دليلنا ل أنواع وتطبيقات المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي يمشي من خلال التكوينات الرئيسية.

مجموعة المفاتيح الكهربائية المدرعة والمغلفة بالمعدن القابلة للإزالة بجهد 24 كيلو فولت تتميز مجموعة المفاتيح الكهربائية هذه بهيكل مُجمَّع، ومتصل بشكل آمن بواسطة مسامير عالية القوة وصواميل برشام. لضمان السلامة التشغيلية، تم استخدام المفتاح الرئيسي وعربة اليد و... عرض المنتج →

بالنسبة لأنظمة التوزيع بقدرة 24 كيلو فولت، توفر الحجرة المغطاة بالمعدن المدرعة القابلة للإزالة قواطع السحب، وحجيرات CT المخصصة، ومسار تأريض محدد - وهي مجموعة تجعل استبدال CT بمثابة مهمة صيانة مخططة بدلاً من حالة انقطاع طارئة.

محولات التيار ومحولات الطاقة التي تحميها

على محول الطاقة نفسه، غالبًا ما يتم تركيب CT في البطانات أو تركيبها في برج منفصل، لتغذية الحماية التفاضلية، والنسخ الاحتياطي للتيار الزائد، والقياس. يجب أن يتبع اختيار النسبة التيار المقنن للمحول ومستوى الخطأ المتوقع، وليس العكس. سوف يحتاج محول 35 كيلو فولت مع تصنيف 20 ميجا فولت أمبير إلى مجموعة نسبة CT مختلفة عن وحدة التوزيع الصغيرة على نفس الشبكة.

محول طاقة مغمور بالزيت 35 كيلو فولت - 630 إلى 31500 كيلو فولت أمبير فيما يتعلق بالتصميم، فإننا نعطي الأولوية لاستخدام رقائق النحاس للملفات ذات الجهد المنخفض، في حين تتميز الملفات ذات الجهد العالي بهيكل أسطواني متعدد الطبقات. زيت محوري... عرض المنتج →

بالنسبة للمحطات الفرعية الخارجية بقدرة 35 كيلو فولت، فإن إقران محولات الطاقة المغمورة بالزيت مع البطانات ذات التصنيف الصحيح CTs يبقي المنطقة التفاضلية بسيطة والأسلاك الثانوية قصيرة. عندما تتواجد المحطة الفرعية في الداخل، في الطابق السفلي، أو داخل مبنى المصنع، تتغير الصورة.

التركيبات الداخلية والاختبار والأخطاء الأكثر تكلفة

تعمل المحطات الفرعية الداخلية على جلب حمل الحريق والتهوية إلى المواصفات. يقوم المحول من النوع الجاف المصنوع من الراتنج المصبوب بإزالة الزيت، ويحافظ على أسلاك CT في بيئة نظيفة وجافة، ويبسط مسار الكابل إلى مجموعة المفاتيح الكهربائية.

محولات النوع الجاف المصبوب من راتنجات الايبوكسي - 800 إلى 25000 كيلو فولت أمبير بالنسبة لمحولات النوع الجاف المصبوبة من راتنجات الإيبوكسي من سلسلة SC10-800~2500، فإن كلا من ملفات الجهد العالي والمنخفض تستخدم عملية صب راتنجات الضغط الفراغي المتقدمة. ثي... عرض المنتج →

بمجرد وصول المعدات إلى الموقع، تحدد مجموعة من الفحوصات ما إذا كان تركيب الأشعة المقطعية سيعمل على مدار العشرين عامًا القادمة.

• التحقق من القطبية والنسبة لكل نواة قبل توصيل المرحلات؛ يؤدي اتصال P1/P2 أو S1/S2 المعكوس إلى عكس العناصر التفاضلية والاتجاهية.
• قم بتأريض الدائرة الثانوية عند نقطة واحدة فقط، عادةً عند CT أو الكتلة الطرفية الأولى، وليس عند كلا الطرفين أبدًا.
• تحقق من الحمل الإجمالي بعد توصيل الأسلاك، بما في ذلك مقاومة الكابلات وروابط الاختبار وكل جهاز في الحلقة.
• قم بتسجيل نقطة الركبة أو منحنيات الإثارة لنوى الحماية بحيث يكون لتحليل الأخطاء لاحقًا خط أساس.
• تأكد من وجود الروابط المختصرة وتصنيفها قبل بدء أي عمل ثانوي.

يعد التشغيل أيضًا الفرصة الأخيرة لاكتشاف عدم التطابق بين فئة CT وإعدادات الترحيل. إذا تم تطبيق نواة 5P20 على مخطط يتوقع نقطة ركبة محددة، فلن يؤدي أي قدر من ضبط الإعداد إلى إصلاح سلوك التشبع.

قائمة مرجعية قصيرة للاختيار للمحطات الفرعية CTs

1. تأكد من نطاق التيار الأساسي والنسبة المطلوبة، ثم تحقق من قدرة تحمل الدائرة القصيرة للتيار ومدته.
2. حدد 1 أمبير أو 5 أمبير ثانوي بناءً على مسافة الكابل وعبء التتابع.
3. افصل نوى القياس عن نوى الحماية، وقم بتعيين فئة دقة لكل منها.
4. احسب العبء المتصل واختر ALF الذي يغطي تيار العطل الأسوأ مع الهامش.
5. قم بمطابقة نوع العزل، والتقييم الداخلي أو الخارجي، وترتيب التركيب مع الخليج.
6. قم بتخطيط كتلة الاختبار وتقصير الروابط والتأريض الثانوي قبل إصدار الرسم.

نادراً ما تجذب محولات التيار في المحطات الفرعية الانتباه على مخطط أحادي الخط، ولكنها تحدد السقف لمدى نجاح نظام الحماية. إن التعامل معها كجزء هندسي من الخليج - الذي تم اختياره جنبًا إلى جنب مع المفاتيح الكهربائية والمرحل ومحول الطاقة - هو أبسط طريقة لتجنب المفاجآت عند التشغيل.