Minulú jar dodávateľ verejných služieb na Floride predložil dve cenové ponuky vedľa seba na rovnaký 12,47 kV transformátor namontovaný na podložke. Jeden uvádzal 95 kV BIL, druhý 125 kV a vyššie číslo pridalo k cene asi štyri percentá. Jeho otázka bola strohá: či je drahá jednotka lepšie izolovaná, alebo či platil za číslo, ktoré nepotreboval. Krátka odpoveď je, že ahodnotenie transformátora BILje cieľom dizajnu, nie skóre kvality. Kúpte si ho bez toho, aby ste porozumeli izolačnému systému za ním a buď zaplatíte príliš veľa, alebo príliš veľa riskujete.
Čo vlastne znamená hodnotenie Transformer BIL
BIL znamenázákladná úroveň izolácie, špičková hodnota kilovoltov, ktorú má izolačný systém transformátora vydržať počas štandardizovaného bleskového impulzu: vlny, ktorá vystúpi na vrchol za 1,2 mikrosekundy a klesne na polovicu svojej hodnoty za 50 mikrosekúnd, zapísaná ako priebeh 1,2/50 µs. Keď špecifikácia siete hovorí 95 kV BIL, znamená to, že izolácia vinutia, vôle puzdier a vnútorné vzdialenosti boli navrhnuté tak, aby impulz 95 kV prichádzajúci na svorky neprepichol alebo nepreskočil.
V praxi sú dôležité dva detaily. Po prvé, BIL nie je prevádzkové napätie. Systémová jednotka 12,47 kV bežne prenáša 95 kV BIL, pretože bleskové rázy dosahujú niekoľkonásobok napätia medzi fázou a zemou. Po druhé, tento výraz má severoamerický pôvod: normy ANSI a IEEE hovoria BIL, zatiaľ čo dokumenty IEC nazývajú rovnaký koncept ako výdržné napätie bleskového impulzu alebo napätie LI. Takže keď uvidíte ahodnotenie transformátora BILna dátovom liste sa pozeráte na jedno z najdôležitejších čísel, ktoré sa na voltmetri nikdy neobjaví.
Štandardné úrovne BIL pre transformátory distribučnej triedy
Na distribúciu apodložkové transformátory, BIL sa riadi triedou napätia systému, nie menovitým kVA. Nižšie uvedené hodnoty sú tie, ktoré nájdete na severoamerických štítkoch a špecifikáciách nákupu; riadiace tabuľky sú zverejnené vVšeobecné požiadavky IEEE C57.12.00.
| Trieda napätia systému | Typický BIL (kV) | Kde to vidíte |
|---|---|---|
| 15 kV trieda (12,47 kV systémy) | 95 | Distribúcia na podložke a na stĺpe, malé komerčné služby |
| Trieda 25 kV (24,9 kV systémy) | 125 (150 voliteľných) | Inžinierske siete, podzemné bytové rozvody |
| trieda 34,5 kV | 150 (200 voliteľných) | Priemyselné podávače, veľké jednotky namontované na podložkách |
| trieda 46-69 kV | 200-250 | Podružné prenosové a rozvodňové transformátory |
A základná úroveň izolácieje vytlačený na typovom štítku vedľa kVA a dva predpoklady o tom stoja kupujúcich peniaze. Po prvé, väčšia jednotka kVA v rovnakej napäťovej triede nepotrebuje automaticky vyšší BIL: počet určuje dizajn izolácie, nie veľkosť jadra. Po druhé, zvyšovanie BIL nie je bezplatné brnenie. Presun jednotky triedy 25 kV zo 125 kV na 150 kV mení vôle vinutia, menovité hodnoty puzdier, rozmery nádrže a cenu. Niektoré spoločnosti platia za túto maržu, pretože si to vyžaduje ich expozícia; iní kupujú číslo, ktoré ich systém nikdy neotestuje.
Ako funguje test impulzov blesku
Dôkazom hodnotenia BIL jetest impulzu blesku, vykonané podľa metód v IEEE C57.12.90. Plnovlnný impulz na menovitej úrovni BIL sa aplikuje na každú svorku vedenia, pričom tvar vlny sa drží v tolerančnom pásme 1,2/50 µs. Tam, kde si to špecifikácia vyžaduje, nasleduje test so sekanou vlnou: impulz je nútený skolabovať po niekoľkých mikrosekundách, čím sa simuluje preskok inde v systéme a namáhanie vinutia iným, často tvrdším spôsobom. Priechod znamená, že oscilogram ukazuje čistý pokles bez kolapsu napäťovej vlny. Akýkoľvek náhly pokles vo vinutí znamená vnútorné vybitie a jednotka sa neodosiela.
V našom testovacom priestore sa rutina nikdy nemení. Overíme polaritu generátora, uzemníme nádrž, nastavíme vzdialenosť guľovej medzery od kalibračnej krivky a najskôr vystrelíme nízkonapäťový výstrel, aby bol merací kanál overený skôr, ako jednotka naberie plné napätie. Keď zákazník požiada otest impulzu bleskuna každej jednotke namiesto testu konštrukčného typu ho uvádzame ako riadkovú položku a rezervujeme čas v šachte, pretože ide o skutočný výrobný krok, nie o začiarkavacie políčko. Či je impulzné testovanie rutinným testom alebo jednorazovým testom návrhu, závisí od triedy transformátora a normy, ktorú špecifikujete. Čo by sa nikdy nemalo stať, je odoslanie transformátora bez akéhokoľvek dôkazu impulzu.
Prečo vyšší BIL nie je automaticky lepší
Tu je časť, ktorá väčšine kupujúcich chýba. Číslo BIL niečo znamená iba vtedy, keď je koordinované s prepäťovou ochranou pred transformátorom. Distribučná triedazvodič prepätiamá ochrannú úroveň, napätie, na ktoré sa pri prevádzke upína, a táto úroveň musí byť pod transformátorom BIL s dostatočnou rezervou, aby izolácia nikdy nebola najslabším článkom reťaze. Koordinačná logika je stanovená vSprievodca aplikáciou IEEE C62.22. Jednotka 150 kV BIL za nesprávne aplikovaným zvodičom je menej chránená ako jednotka 95 kV so správne prispôsobeným zvodičom a krátkym priamym zemným vedením.
Zlyhania, ktoré vidíme v teréne, sú zriedkavo prípady, keď je BIL o niekoľko kilovoltov príliš nízka. Chýbajúzvodič prepätiaúdržbu, zvodiče namontované príliš ďaleko od nádrže alebo zemné vedenia vedené zbytočnými slučkami. Klient na Stredozápade stratil dve podložky namontované v jednej búrkovej sezóne; vyšetrovanie zistilo, že oba zachycovače na konci životnosti bez náhradného záznamu. Typový štítok BIL nikdy nebol problém. Koordinácia bola.
Nadmorská výška a servisné podmienky: Kde sú kupujúci zmätení
Otázka, na ktorú najčastejšie odpovedáme hneď po tom, čo znamená BIL, je, či sa mení vo výške. Hustota vzduchu klesá so stúpajúcou nadmorskou výškou, čo znižuje silu flashoveru medzier okolo puzdier a koncoviek. Normy uplatňujú korekčný faktor nad 1 000 metrov a nad približne 3 000 metrov izolácia a mechanické prevedenie zvyčajne vyžaduje formálnu kontrolu. Číslo na typovom štítku sa nemení. Overenie návrhu áno.
Postavili sme podložné jednotky pre banského klienta vo výške 4 000 metrov v Andách a debata o špecifikácii nikdy nebola o kVA. Išlo o výber puzdier, voľné vzdialenosti a korekciu nadmorskej výšky aplikovanú na dokumentáciu impulzného testu. Ak je vaša lokalita nad 1 000 metrov, uveďte nadmorskú výšku do prvého riadku žiadosti o ponuku, nie do poznámky pod čiarou. Mení skutočné rozhodnutia o dizajne a mení testovacie dôkazy, ktoré dostanete.
Čo vložiť do svojej RFQ
Ak dnes pripravujete špecifikáciu, päť riadkov rozhoduje o tom, či príbeh izolácie skončí dobre:
BIL a riadiaci štandard.Uveďte požadovanú úroveň, 95 kV, 125 kV alebo 150 kV, a pomenujte normu: ANSI/IEEE C57.12.00 pre požiadavky a C57.12.90 pre testovacie metódy.
Rozsah impulzného testu.Iba skúška konštrukčného typu alebo plná vlna plus skrátená vlna na každej jednotke? Odpoveď mení cenu aj plán výroby, preto sa rozhodnite skôr, ako odošlete žiadosť o ponuku.
Koordinácia zatknutia.Opýtajte sa, či balenie obsahuje návod na výber zvodiča a montážne opatrenia. Koordinácia je súčasťou zatepľovacieho systému, nie doplnkom.
Nadmorská výška a prostredie.Nadmorská výška lokality, trieda znečistenia a rozsah teplôt okolia, pretože každá z nich môže zmeniť vzdialenosti alebo zníženie.
Testovací dôkaz.Impulzné testovacie protokoly s oscilogrammi, nie jednostranový certifikát.
Uvedeniehodnotenie transformátora BIL, rozsah testu a plán prepäťovej ochrany do jedného dokumentu je rozdiel medzi kúpou transformátora a kúpou chráneného transformátora. V hárku so špecifikáciami sa vyriešia oboje a kde sa lacné ponuky odfiltrujú skôr, ako premrhajú váš plán.
Ako Ryan Electric zvláda BIL v praxi
Ryan Electric stavia distribučné a výkonové transformátory až do 200 MVA v závode s rozlohou 120 000 m² v Jiangsu a BIL je skôr štandardnou líniou pri každom preskúmaní návrhu ako špeciálnou požiadavkou. Ako anPartner spoločného podniku Eatonpri produktových radoch s certifikáciou UL, CSA a IEC považujeme správu o impulznom teste za súčasť dodávky. Jasne vám tiež povieme, kedy nižšia trieda BIL vyhovuje vášmu vystaveniu systému, pretože platba za izoláciu, ktorú nepotrebujete, je taká drahá ako jej nedostatočná špecifikácia.
Ak stĺpec BIL v údajovom hárku vyvoláva viac otázok ako odpovedí, pošlite napätie svojho systému, úroveň expozície a nadmorskú výškuryan-transformers.coma požiadať o preskúmanie koordinácie izolácie. Získate späť úroveň BIL, rozsah testu a plán zvodičov, ktoré zodpovedajú vášmu projektu, spolu s realistickým harmonogramom výroby.
O autorovi:Tento článok napísal inžiniersky tím spoločnosti Ryan Electric, partner spoločného podniku Eaton a výrobca transformátorov s certifikáciou UL/CSA v Jiangsu v Číne, ktorý slúži klientom z oblasti energetiky, obnoviteľných zdrojov a priemyselných klientov v Severnej Amerike, Latinskej Amerike, juhovýchodnej Ázii a na Strednom východe.
