Voor een driefasige transformator op een voetstuk, bepalen het kVA-vermogen en de secundaire spanning de basis elektrische vereisten. De componenten in het hoogspanningscompartiment bepalen hoe de transformator wordt aangesloten op het kabelsysteem, hoe de vaste verhouding kan worden aangepast en hoe deze reageert op verschillende foutomstandigheden. Vier componenten zijn doorgaans betrokken: hoogspanningsbussen, een schakelaar voor ontkoppelde spanning, een bajonetzekering en een onderolie stroombegrenzende back-upzekering.

Voor EPC-aannemers, elektrotechnici en ontwerpers van distributiesystemen, vermindert het bevestigen van deze specificaties vóór de productie het risico op wijzigingen aan de kabelinterface, onvoldoende aansluitruimte en revisies van de beveiliging nadat de transformator ter plaatse is aangekomen.

De volgende secties leggen uit hoe deze componenten zijn geconfigureerd en hoe ze samenwerken in een ondergronds middenspanningsdistributiesysteem.

Hoogspanningsbussen verbinden de interne leidingen van de transformator met het ondergrondse middenspanningskabelsysteem. Voor dead-front transformatoren op een voetstuk volgt de interface doorgaans de IEEE 386-vereisten. De keuze tussen een 200 A loadbreak-interface en een 600 A deadbreak-interface hangt af van de continue stroom, de kabelconfiguratie en de schakelregeling die is gespecificeerd door de nutsmaatschappij of de projectingenieur.

• Configuratie: Een busput en een vervangbare businzet worden gecombineerd met een compatibele loadbreak-elleboogconnector.

• Schakelen: Een complete, correct geklasseerde interface kan zijn nominale belastingsstroom maken of verbreken volgens de instructies van de fabrikant en de goedgekeurde bedieningsprocedures van de eigenaar. De bediening is beperkt tot gekwalificeerd personeel dat de gespecificeerde apparatuur gebruikt.

• Toepassing: Vaak gebruikt voor ondergrondse distributiecircuits met lagere stroomsterkte, aftak feeders en geselecteerde lus-feed schakelpunten.

• Configuratie: Een eendelige deadbreak-bus wordt normaal gesproken gecombineerd met een compatibele 600 A T-body of deadbreak-connector.

• Schakelen: Een conventionele deadbreak-verbinding wordt spanningsloos gemaakt vóór aansluiting of ontkoppeling. Specifieke 600 A loadbreak-systemen gebruiken verschillende componenten en bedieningsprocedures.

• Toepassing: Gebruikt waar een hogere continue stroomsterkte vereist is, inclusief hoofdfeeders, lussystemen met hogere capaciteit en grote industriële distributieprojecten.

Technische opmerking

Een 200 A loadbreak-elleboog en een 600 A deadbreak-interface zijn niet direct uitwisselbaar. Elke overgang tussen de twee systemen vereist goedgekeurde adapters met de juiste spannings-, stroom- en interface-classificaties. In een typische driefasige opstelling gebruikt een radiale feed drie primaire kabelinterfaces, terwijl een lus-feed doorgaans zes gebruikt. De definitieve lay-out moet ook voldoende ruimte bieden voor kabelbuiging, T-body connectoren, overspanningsafleiders en aardingsaccessoires.

De voedingsspanning kan iets boven of onder nominaal blijven vanwege systeembelasting, feederimpedantie en bedrijfsomstandigheden. Een ontkoppelde schakelaar, ook wel een off-circuit tap changer genoemd, verandert het effectieve aantal wikkelingen en biedt een vaste aanpassing van de transformatorverhouding.

• Instelbereik: Een gebruikelijke opstelling maakt gebruik van vijf posities met twee 2,5% aftakkingen boven en twee 2,5% aftakkingen onder de nominale spanning. Andere aftakbereiken zijn ook beschikbaar, dus de toepasselijke instelling moet de typeplaat van de transformator en het aftakschema volgen.

• Controle voor inschakeling: De geselecteerde aftakpositie wordt gecontroleerd ten opzichte van de verwachte voedingsspanning voordat de transformator wordt ingeschakeld.

Veiligheidsopmerking

Een ontkoppelde schakelaar wordt alleen bediend nadat de transformator is geïsoleerd en de spanningsloosheid is geverifieerd. De bediening en verificatie moeten de instructies van de fabrikant van de transformator en de goedgekeurde veiligheidsprocedures van de eigenaar volgen.

Veel transformatoren op een voetstuk gebruiken een gecoördineerd twee-zekering primair beveiligingsschema. Het apparaat met lagere stroomsterkte is een bajonet-type expulsiezekering, vaak gespecificeerd als een Bay-O-Net zekering. Het back-upapparaat is een onderolie stroombegrenzende zekering, zoals een ELSP-zekering. Productnamen en beschikbare classificaties variëren per fabrikant en projectspecificatie.

• Locatie: Geïnstalleerd in een uittrekbare zekeringhouder die toegankelijk is vanuit het hoogspanningscompartiment.

• Functie: Geselecteerd om te reageren op overbelastingen en foutstromen binnen zijn gecoördineerde werkingsbereik. Afhankelijk van het type zekeringelement kan het apparaat ook reageren op de temperatuur van de transformatorvloeistof en langdurige thermische belasting.

• Onderhoudswaarde: De zekeringcartridge of het element kan ter plaatse worden vervangen zonder de hoofdtransformator tank te openen, afhankelijk van het ontwerp van de apparatuur en goedgekeurde onderhoudsprocedures.

• Locatie: Geïnstalleerd onder olie en in serie geschakeld met de bajonet-type zekering.

• Functie: Geselecteerd voor ernstige interne foutstromen binnen zijn nominale stroombegrenzende en onderbrekingsbereik.

• Mechanisme: Beperkt de prospectieve piek-foutstroom en de doorgelaten energie, waardoor de elektrische en mechanische belasting op de wikkelingen, de tank en het upstream distributiesysteem wordt verminderd.

De werking van de back-up stroombegrenzende zekering duidt normaal gesproken op een ernstige foutconditie en vereist verdere inspectie van de transformator.

Zekeringscoördinatie wijst geschikte gebeurtenissen met lagere stroomsterkte toe aan de vervangbare bajonet-type zekering, terwijl de stroombegrenzende back-upzekering wordt gereserveerd voor ernstige foutomstandigheden. De selectie is gebaseerd op de tijd-stroomcurven van beide apparaten, de transformatorimpedantie en de beschikbare foutstroom op het installatiepunt.

1. Fouten en overbelastingen met lagere stroomsterkte: Voor een gebeurtenis binnen het gecoördineerde werkingsgebied van de bajonet-type zekering, kan het vervangbare element de fout wissen voordat de back-upzekering in werking treedt. Het daadwerkelijke wisapparaat is afhankelijk van het complete upstream en downstream beveiligingsschema.

2. Ernstige interne fouten: Voor een interne fout met hoge stroomsterkte binnen het onderbrekingsbereik van de back-upzekering, is de stroombegrenzende zekering bedoeld om het circuit te onderbreken en de piek-stroom en doorgelaten energie te beperken.

De kruising tussen de twee zekeringcurven wordt geselecteerd boven het maximale doorgaande foutbereik van de transformator, op of boven de minimale onderbrekingsstroom van de back-upzekering, en onder de maximale onderbrekingscapaciteit van de bajonetzekeringassemblage. De weerstandscurve van de transformator, de magnetiserende inschakelstroom, de koude-belasting inschakeling en eventuele upstream of downstream beveiligingsapparaten worden ook meegenomen in de beoordeling.

Foutstroom en beveiligingsinstellingen variëren per project. Zekeringscombinaties moeten daarom worden gecontroleerd aan de hand van de werkelijke transformator en het distributiesysteem in plaats van te worden gekopieerd van een andere installatie met een vergelijkbaar kVA-vermogen.

Het configureren van de juiste driefasige transformator op een voetstuk vereist een nauwe afstemming tussen de specificaties van de nutsmaatschappij en de fabriekstechniek. Bij WINLEY evalueren we vier essentiële projectinvoer voordat we produceren:

WINLEY driefasige transformatoren op een voetstuk zijn ontworpen om te voldoen aan veelgebruikte normen en vereisten, waaronder ANSI/IEEE, CSA, NEMA en U.S. DOE efficiëntie-eisen, met UL/cUL-certificering onder UL File E536138.

Of uw project nu een hernieuwbare energiecollector systeem, een industriële faciliteit of een commercieel distributienetwerk betreft, WINLEY levert fabriek-geteste, projectspecifieke transformatoroplossingen die zijn ontworpen rond de site- en systeemvereisten.

Vraag een aangepaste technische offerte aan:steven@winley-electric.com