Na jednofazowej instalacji napowietrznej, podstawowa różnica między transformatorem konwencjonalnym a CSP (w pełni samoochronnym) polega na umiejscowieniu osprzętu ochronnego: na słupie lub wewnątrz jednostki.

• Jednostki konwencjonalne opierają się na odłączniku z bezpiecznikiem i odgromniku zamontowanych oddzielnie na konstrukcji słupa.
• Jednostki CSP integrują pierwotny bezpiecznik topikowy, wyłącznik obwodu wtórnego i pierwotny odgromnik bezpośrednio na transformatorze lub w jego wnętrzu w fabryce.

To rozróżnienie konstrukcyjne bezpośrednio wpływa na złożoność instalacji w terenie, logikę usuwania przeciążeń/usterek, zapasy części zamiennych u dystrybutora oraz to, czy jednostka zamienna będzie pasować do istniejącego słupa. Dla dystrybutorów i przedsiębiorstw energetycznych wybór odpowiedniej konfiguracji zaczyna się od oceny lokalnych praktyk ochrony, dostępnego prądu zwarciowego i długoterminowych wymagań konserwacyjnych.

Porównanie w skrócie

Aspekt porównania	Transformator konwencjonalny	Transformator CSP
Lokalizacja ochrony	Zamontowane oddzielnie na słupie (odłącznik z bezpiecznikiem, odgromnik)	Zintegrowane w jednostce/zbiorniku (bezpiecznik wewnętrzny, wyłącznik wtórny, zamontowany odgromnik)
Izolacja pierwotna	Widocznie otwierana przez zewnętrzny odłącznik	Wewnętrzny bezpiecznik topikowy; brak widocznego zewnętrznego punktu otwarcia
Ochrona przed przeciążeniem	Opiera się na bezpieczniku pierwotnym lub urządzeniach dalszego ciągu	Wyłączana przez wbudowany wyłącznik obwodu wtórnego
Osprzęt słupowy	Więcej osprzętu i wyższe koszty robocizny instalacyjnej	Uproszczone okablowanie i osprzęt na szczycie słupa
Najlepsze dopasowanie	Sieci ze znormalizowaną ochroną zewnętrzną	Preferencje szybkiej instalacji i zintegrowanej ochrony

Który projekt pasuje do systemu dystrybucyjnego?

Kiedy transformator konwencjonalny pasuje do systemu

Konstrukcja konwencjonalna jest często wybierana, gdy przedsiębiorstwo energetyczne ma już standardowe rozwiązanie ochrony na szczycie słupa i preferuje zewnętrzną, widocznie otwieraną izolację. Bezpieczniki topikowe i odgromniki mogą być magazynowane jako elementy systemowe, a ekipy mogą stosować znane procedury konserwacyjne. Daje to również przedsiębiorstwu większą swobodę w wyborze lub modyfikacji ochrony zewnętrznej bez zmiany konstrukcji transformatora. Cena zakupu transformatora może być niższa, chociaż całkowity koszt instalacji obejmuje również odłącznik, odgromnik, osprzęt montażowy i robociznę w terenie.

W przypadku projektów wymiany za granicą, konstrukcja konwencjonalna może być najbliższym dopasowaniem do istniejącego słupa, gdzie urządzenia ochronne są już zainstalowane i zatwierdzone przez lokalne przedsiębiorstwo energetyczne.

Kiedy transformator CSP pasuje do systemu

Konstrukcja CSP jest często stosowana, gdy przedsiębiorstwo energetyczne chce mieć mniej oddzielnie montowanych komponentów, fabrycznie zainstalowaną ochronę i wyłącznik wtórny do reagowania na przeciążenia i usterki. Może to zmniejszyć liczbę osprzętu na szczycie słupa i nakład pracy związany z instalacją, szczególnie w przypadku znormalizowanej floty jednofazowych transformatorów. Zintegrowana konstrukcja zmienia plan części zamiennych i konserwacji. Przedsiębiorstwa energetyczne i dystrybutorzy potrzebują prawidłowych informacji o bezpieczniku wewnętrznym, znamionowym wyłącznika, danych odgromnika i instrukcji obsługi dla dostarczonej konfiguracji.

Koordynacja systemu pozostaje konieczna. Pakiet CSP musi być dopasowany do napięcia i uziemienia linii zasilającej, dostępnego prądu zwarciowego, ochrony nadrzędnej i obciążenia wtórnego.

Jak działa ochrona transformatorów konwencjonalnych i CSP

Gdzie znajduje się ochrona

Konwencjonalny transformator napowietrzny zazwyczaj współpracuje z odłącznikiem z bezpiecznikiem pierwotnym i odgromnikiem klasy dystrybucyjnej zamontowanym na słupie. Przedsiębiorstwo energetyczne wybiera te urządzenia zgodnie z napięciem linii zasilającej, dostępnym prądem zwarciowym i swoimi praktykami ochrony. Ochrona niskiego napięcia jest realizowana przez sprzęt serwisowy lub inne urządzenia dalszego ciągu. Takie rozwiązanie zapewnia przedsiębiorstwu energetycznemu widoczny punkt izolacji pierwotnej i utrzymuje bezpiecznik topikowy oraz odgromnik jako oddzielne komponenty. Przedsiębiorstwa energetyczne, które już stosują znormalizowane odłączniki, bezpieczniki topikowe i odgromniki w całej swojej sieci, mogą preferować zachowanie tego samego układu przy dodawaniu lub wymianie transformatorów.

Transformator CSP przenosi kilka funkcji na transformator lub do jego wnętrza. Typowa konfiguracja obejmuje bezpośrednio podłączony odgromnik pierwotny, wewnętrzny bezpiecznik pierwotny lub bezpiecznik topikowy oraz wyłącznik obwodu wtórnego. W zależności od dostępnego prądu zwarciowego i wymagań przedsiębiorstwa energetycznego, bezpiecznik ograniczający prąd może być dodany szeregowo z wewnętrznym bezpiecznikiem ochronnym. Niektóre konstrukcje zawierają również lampkę sygnalizacyjną wyłącznika lub ochronę przeciwprzepięciową niskiego napięcia. Mniej urządzeń ochronnych wymaga oddzielnego montażu na słupie. Transformator i jego ochrona mogą być również dostarczane jako skoordynowany pakiet. Ochrona linii zasilającej nadrzędnej i ochrona serwisowa dalszego ciągu pozostają częścią projektu systemu dystrybucyjnego.

Ochrona przeciwprzepięciowa w konstrukcjach konwencjonalnych i CSP

Obie konstrukcje wymagają ochrony przed przepięciami od wyładowań atmosferycznych i łączeniowych. W instalacji konwencjonalnej odgromnik jest dobierany i montowany oddzielnie, zazwyczaj w pobliżu izolatora wysokiego napięcia transformatora. W konstrukcji CSP odgromnik pierwotny jest zazwyczaj montowany bezpośrednio na zbiorniku transformatora i podłączony do zacisku wysokiego napięcia.

Znamionowe napięcie odgromnika i maksymalne ciągłe napięcie pracy (MCOV) muszą być dopasowane do napięcia systemu i układu uziemienia. Długość przewodów i ścieżka uziemienia również wpływają na napięcie docierające do izolacji transformatora podczas przepięcia. Odgromnik ogranicza przepięcie, odprowadzając prąd przepięciowy do ziemi. Nie usuwa przeciążenia ani zwarcia, dlatego działa obok bezpiecznika i ochrony wyłącznikowej, a nie zastępuje ich.

Ochrona przed przeciążeniem i zwarciem wtórnym

W instalacji konwencjonalnej odłącznik z bezpiecznikiem pierwotnym może reagować na przeciążenia transformatora, zwarcia wtórne lub awarie wewnętrzne, w zależności od charakterystyki bezpiecznika i pozostałej części schematu ochrony. Wybrany bezpiecznik topikowy musi wytrzymać prąd rozruchowy magnesowania i oczekiwane obciążenie, jednocześnie koordynując się z urządzeniami nadrzędnymi i podrzędnymi.

Wyłącznik obwodu wtórnego CSP dodaje oddzielną warstwę ochrony nadprądowej niskiego napięcia. Po prawidłowym skoordynowaniu może on rozłączyć obwód wtórny podczas poważnych przeciążeń lub zwarć wtórnych, zanim zadziała wewnętrzny bezpiecznik pierwotny. Niektóre wyłączniki CSP zawierają lampkę sygnalizacyjną przeciążenia, wskazującą ekipom liniowym, że transformator przenosił wysokie obciążenie. Może to być przydatne tam, gdzie wzrost obciążenia jest trudny do przewidzenia. Zadziałanie wyłącznika może pozwolić przedsiębiorstwu energetycznemu na zbadanie obwodu wtórnego lub warunków obciążenia bez natychmiastowej wymiany pierwotnego bezpiecznika ochronnego transformatora.

Znamionowe parametry wyłącznika i charakterystyki zadziałania nadal muszą być dopasowane do transformatora i systemu wtórnego. Sam symbol CSP nie definiuje kompletnego układu ochrony.

Ochrona podczas wewnętrznej awarii transformatora

Konwencjonalny transformator zazwyczaj polega na zewnętrznym odłączniku z bezpiecznikiem, aby odłączyć go od linii pierwotnej, gdy wewnętrzna awaria spowoduje wystarczający prąd zwarciowy. Bezpiecznik topikowy jest zatem dobierany z uwzględnieniem zarówno ochrony transformatora, jak i koordynacji z linią zasilającą.

W typowej konstrukcji CSP wewnętrzny bezpiecznik topikowy pierwotny ma na celu odizolowanie uszkodzonego transformatora od linii dystrybucyjnej. Tam, gdzie dostępny prąd zwarciowy przekracza zdolność wyłączania tego bezpiecznika, bezpiecznik ograniczający prąd może być podłączony szeregowo, aby obsłużyć obszar wyższych prądów i zmniejszyć prąd szczytowy oraz energię przepuszczaną.

Dostępny prąd zwarciowy na słupie jest ważnym czynnikiem. Sama moc transformatora kVA i napięcie pierwotne nie pozwalają na ustalenie prawidłowej kombinacji bezpieczników.

Krytyczna lista kontrolna wyboru dla wymiany transformatora napowietrznego

• Typ konstrukcji: Konstrukcja konwencjonalna lub CSP
• Parametry elektryczne: Napięcie pierwotne i wtórne, moc znamionowa kVA, częstotliwość i impedancja
• Ochrona zewnętrzna: Specyfikacje bezpiecznika odłącznika i odgromnika (dla konwencjonalnych)
• Ochrona wewnętrzna: Specyfikacje bezpiecznika topikowego wewnętrznego i bezpiecznika ograniczającego prąd (dla CSP)
• Wyłącznik wtórny: Znamionowy parametr wyłącznika i pozycja dźwigni (dla CSP)
• Wymiary fizyczne: Położenie izolatorów, wymiary montażowe i rozmiar zbiornika
• Akcesoria: Gniazdo pomiarowe, przełącznik zaczepów i niestandardowe wymagania

Wsparcie dla transformatorów napowietrznych od WINLEY

WINLEY dostarcza konwencjonalne i CSP transformatory dystrybucyjne napowietrzne do nowych instalacji i projektów wymiany. Standardowe moce znamionowe wahają się od 15 do 333 kVA, z możliwością niestandardową do 500 kVA i systemami wysokiego napięcia do 34,5 kV.

Indywidualne inżynieria

Opracowane zgodnie ze specyfikacjami przedsiębiorstw energetycznych, oferujące uzwojenia miedziane/aluminiowe, zbiorniki ze stali węglowej/nierdzewnej, przełączniki zaczepów i zintegrowane komponenty (np. Qualitrol, Eaton Cooper).

Precyzyjne dopasowanie zamienne

Zaprojektowane bezpośrednio na podstawie istniejących tabliczek znamionowych, wymiarów montażowych i schematów ochrony dla bezproblemowej instalacji w terenie.

Certyfikaty i zgodność

Certyfikat UL/cUL (UL File E543292), w pełni zgodny z normami ANSI/IEEE, CSA, NEMA, efektywności U.S. DOE i IEC.

Zapewnienie jakości i dostawa

100% fabrycznych testów rutynowych, wsparcie inspekcji stron trzecich (np. SGS), standardowy czas produkcji w ciągu 30 dni, minimalne zamówienie 1 sztuka, całodobowa reakcja techniczna i 24-miesięczna gwarancja.

Dowiedz się więcej o transformatorach napowietrznych WINLEY: