Beth yw'r gofynion gosod trawsffyrwyr mewn adeilad 10kV?

Gofynion Lleoliad a Gofod ar gyfer Gosodiad Trasfyrwyr Mewnol 10kV

Y clirio lleiaf, dimensiynau'r ystafell a'r rhaniadau yn ôl IEC 60076 a IEEE C57.12.00

Mae cydymffurfio â'r IEC 60076 a'r IEEE C57.12.00 yn hanfodol ar gyfer gosodiadau trawsfyrwyr mewnol 10kV sydd yn ddiogel ac yn cydymffurfio â'r rheoliadau. Mae'r safonau hyn yn diffinio'r clirio lleiaf i atal risgiau trydanol, sicrhau rheoli thermol, a chaniatáu mynediad diogel i gynnal a thrwsio:

• Ymlaen/Olwg: 1.5–3 m ar gyfer llwybrau cabl, diogelwch gweithrediad a mynediad i'r toriadau
• Ochr yn ochr: 1–1.5 m o'r wal i gefnogi ollwng a lleddfu'r risg o fflach arc
• Uwchben: 1.8–2.5 m o'r ceiling i'r bushings—hanesol ar gyfer diogelwch personol a chlirio'r plwm thermol

Pan fyddwch yn cynllunio gofod ar gyfer trosnewyddion, cofiwch eu bod angen gofod ar gyfer eu maint gwirioneddol yn ogystal â phob un o'r cliriadau sydd eu hangen o amgylchyn nhw. Mae trosnewyddion dros 500 kVA fel arfer yn gofyn am sylw arbennig hefyd. Mae'r rhan fwyaf o reoliadau lleol yn gofyn am walau sydd wedi'u graddio'n erbyn tân am o leiaf dwy awr ac aruthrau ar wahân ar gyfer mynediad at gynnal a chadw. Nid yw safonau NEC a IEC yn union yr un fath pan ddaw at sut mae'r rhain yn trin materion tân neu beth sydd yn cyfrif fel pellter diogel. Ond er eu gwahaniaethau, mae'r ddau yn tanio at yr un nod terfynol: diogelwch y gweithwyr. Mae'r wahanol fathau o drin hyn yn dangos gwahanol fforddau o feddwl am ddiogelwch trydanol, a pharhaodd i'w datrys cyn dechrau unrhyw waith cynllunio serchus ar y prosiect.

Gwahaniaeth rhwng llwybr trosnewyddion tywodllyd a throsnewyddion sydd wedi'u hymhwyso mewn olew, gwahaniaethu rhag tân, a pherthnasoedd o danflech

Mae trawsfformiwr math sych yn cynnig buddiannau sylweddol mewn termiau gofod: ~30% llai o arwynebedd na thransfformiwr sydd â olew cyfatebol ac nid oes angen cynalwyr hylif. Fodd bynnag, mae eu gosod yn parhau i gael ei reoli'n gryf—yn enwedig gan Erthyliad 450.21 o NFPA 70 (NEC) ar gyfer defnydd mewn adeilad:

• Adran Tân: Mae unedau sydd â olew yn gofyn am bwlchau storio sydd wedi'u maintio i dal 110% o gyfanswm y cyfaint olew (yn ôl IEEE C57.12.00-2023) a rhwystrau sydd yn resistau tân rhwng unedau neu ofodau cyfagos
• Rhaniad Oerderiad: Gall unedau sych gael eu gosod â chleiriad o 0.3 m o wynebau nad ydynt yn llosgi, ac yn gallu eu hanweithio i mewn i rhanbarthau cyffredin o'r system oerderiad; mae unedau olew yn gofyn am dductiau allwyr penodol sydd wedi'u cysylltu â'r awyr agored neu â chamerâd mecanegol sydd â rhyddhad ebrwythol
• Optimeiddio Arwynebedd: Mae unedau sych yn caniatáu stocio'n gryfach (1 m o wahaniaeth llateral), tra bod unedau olew yn gofyn am gofnodiad o ≥2.5 m i leihau'r risg o farwolaeth tân dan amodau camweithrediad

Dylid ystyried nid yn unig ar economi gofod ond hefyd ar brofil risg o'r cyfnod byw—mae'r mathau sych yn eithrio pryderon am lliwio a thaneddigrwydd ond maen nhw'n gofyn am reoli cynaliad cyflwr amgylcheddol a chyfyngu llwch yn gatrawsach.

Rheoli Thermol a Chyfnewid Aer ar gyfer Gweithredu Trasformiwr O fewn Adeilad

Dewis dull o oeri: cydgyffrediad naturiol, oeri â chyrraedd awyrgo i'w hanogaeth, ac anogaethau am dductiau

Mae'r ddull o oeri'n effeithio'n uniongyrchol ar hyd oesoedd, effeithlonrwydd a threfnu gofod y trasformiwr. Mae cydgyffrediad naturiol (ONAN) yn addas ar gyfer unedau llai (<2,500 kVA) mewn ystafelloedd sydd â chyfnewid aer da ac amgylchiadau amgylcheddol sefydlog. Mae oeri â chyrraedd awyrgo (ONAF) yn rhaid ar gyfer llwythoedd uwch neu leoliadau cyfyngedig—ac yn gofyn am ductiau sydd wedi'u cynllunio ar gyfer y diben hwn:

• Rhaid i groesliniau'r ductiau darparu 150–200% o arwynebedd arwyneb y radiator er mwyn cynnal cyflymder llif awyr o ≥2 m/s
• Rhaid i'r rhediadau ductiau osgoi troiostyrau caled, croglyniau, na pherthnau sydd yn achosi twrlwnt na cholled pwysau
• Mae angen i'r radiatorau gael ≥1 m o leoliad annheg ar bob ochr ac rhaid eu hanallu o gynnyrch sy'n cynhyddu tymheredd (e.e., systemau UPS, cyfluniadau trosglwyddo) i atal adgychwyn awyr boeth

Modelu thermol yn ystod y cynllun—gan ddefnyddio offer a gafodd eu dilysu yn erbyn IEC 60076-7—yn sicrhau bod gallu oeru'n cyfateb i proffiliau llwyth gorau-chwaith a'r eithriaethau amgylcheddol.

Terfynau cynnydd tymheredd (e.e., 115K ar gyfer Dosbarth H) a chyfarwyddiannau lleihau amgylcheddol

Mae hyd oesoedd inswladur y trawsnewydd yn dibynio'n wir ar aros o fewn y terfynau tymheratur. Defnyddir inswladur Dosbarth H mewn rhagoraf y trawsnewidiadau tywodol, sydd yn caniatáu cynnydd o tua 115 gradd Celsius o'r tymheratur amgylcheddol sylfaenol o 40 gradd Celsius. Pan fydd y terfynau hyn yn cael eu gorfod, mae'r pethau yn dechrau torri i lawr yn gynt na'r arfer. Yn ôl y rheol Arrhenius, os yw'r tymheratur yn mynd 8 i 10 gradd uwch na'r lefelau sydd wedi'u pennu, mae'r inswladur yn dirwyn ddwywaith yn gynt. Mae angen lleihau'r cyflwr (derating) ar droswlliadau wrth weithredu mewn cynefyoedd boethach hefyd. Mae pob gradd Celsius uwch na 40 gradd yn achosi gostyngiad o 0.4% yn y gallu. Er enghraifft, gall trawsnewydd o 1,000 kVA allforio tua 960 kVA dim ond pan fydd yr awyr o'i amgylch yn cyrraedd 45 gradd. Mae cynnal popeth yn rhedeg ar uchafswm y gallu yn gofyn am systemau ollwng da sydd yn cynnal tymheratur amgylcheddol is na 40 gradd Celsius ac yn cadw'r cymhareb llygredd o dan 60%. Mae hyn yn helpu at atal y llygredd rhag mynd i mewn i'r deunydd inswladur solid ac yn atal y disgwyladwyddau rhannol anodd hynny rhag dechrau.

Diogelwch Electrolegol a Mewnforio ar gyfer Systemau Trosglwyddo 10kV

Cynllun mewnforio is-elwedd i gytuno â IEEE 80 a chyfyngu gwerthoedd gweithredu/camu

Mae system mewnforio is-elwedd yn sylfaenol—nid yn opsiynol—ar gyfer diogelwch personol a diogelwch cyfarpar. Wedi'i gynllunio yn ôl IEEE 80 a IEC 61936, mae'n didoli cy currents ffawd yn ddiogel tra'n cyfyngu ar graddiantiau gweithredu niweidiol ar wynebau hygylladwy. Mae'r targedau perfformiad allweddol yn cynnwys:

• Gwrthiant grid mewnforio ≤5 Ω (yr arfer gorau yn yr industry ar gyfer tanseilio mewn adeiladau)
• Defnyddio cynhwysydd medr o copr #2 AWG neu fwy i ddal cy currents ffawd disgwyl
• Cysylltu'r tangen trosglwyddo, y pwynt niwtral, y gwrthdarfleddi trychineb a'r amganiadau metelig i sefydlu cynghrair o weithredu cyfartal

Mae'r safon IEEE 80 yn pennu gofynion ar gyfer geometreg y rhwydwaith, gan gynnwys pethau fel dyfnder y cynhwysydd, sydd yn gyffredinol i fod o leiaf 600 mm, parhaus cywir rhwng cydrannau, a gosod yr electrodeau fertigol sydd yn mynd i lawr tua 2.4 metr neu fwy. Mae'r specifikiadau hyn yn helpu cadw'r potensialau cam a chysylltu berfus dan reoli, ac yn ideal, eu lleihau i dan y trothwy 100 volt. Rhaid cynnal profiadau cyferiad tir bob blwyddyn, gan nad oes neb yn sylwi pan mae cyflwr y llwch yn newid na phan fo corrosg yn dechrau taro'r cysylltiadau tan nes bod rhywbeth yn mynd o'i le. Edrychwch ar ganolfannau data er enghraifft, lle mae diogelwch yn bwysicaf. Pan mae systemau tirio'n cyd-fynd â'r gofynion cod, maen nhw'n lleihau digwyddiadau tân arc yn sylweddol. Mae mesurau'r diwydiant o 2024 yn dangos mai systemau sydd yn cyd-fynd â'r rheoliadau sydd yn gallu lleihau'r risg o anafiadau tua hanner o'r faint sydd yn cael ei weithredu gan systemau nad ydynt yn cyd-fynd â'r rheoliadau.

Gosod Mechnegol: Sylfaen, Seibiant, a Rheoli Chwyddo

Manylion y pad concrid, angorio daeargryn, a'r arferion gorau ar gyfer gosod â gwrth-gwisgo

Pan fyddwn yn gosod trawsnewidiwyr 10kV o fewn adeilad, rydym yn ymdrin â llwythoedd cynhyrchyddol sydd angen gwaith sylfaen arbennig tu hwnt i wynebau llawr arferol. Ar gyfer padiau concrit, y rheol cyffredin yw maint o leiaf 200 mm â chrynhau rhwyd haearn trwy gydol y pad. Mae priodi'n addas yn ôl safonau ASTM C31 yn sicrhau bod y concrit yn cyrraedd cryfder o tua 30 MPa neu well. Mae trawsnewidiwyr sydd wedi'u lleoli mewn ardaloedd sydd dan risg o dremadau angen boltiau angor sydd yn cyd-fynd â'r speciffigiadau IEEE C57.12.00 o ran dyfnder a gofynion torri. Rhaid cyfuno'r boltiau hyn â sylfeini gwahaniaethu sydd yn helpu gwahaniaethu'r offer rhag grymoedd cymharol llediannus yn ystod tremadau. Er mwyn delio â chryniadau, defnyddir mewn rhaglen fwyaf o'r achosion padiau tebyg i rwbber dan waelod y trawsnewidiwr. Dangosodd profion maes fod y padiau hyn yn lleihau'r trosglwyddiad resonans tua 70% o'i gymharu â sylfeini rigydol traddodiadol yn ôl ymchwil a gyhoeddwyd yn y Journal PGP eleni. Mae'r cysylltiad rhwng rheoli cryniadau a thancgoediad seismig hefyd yn hanfodol iawn. Os nad yw'r boltiau wedi'u torri'n iawn, na phellir y padiau yn iawn, mae'r ddau system yn methu ar yr un pryd. Felly mae technegwyr profiadol yn perfformio profi terfynol bob amser gan ddefnyddio profi modol maes er mwyn sicrhau nad yw'r amlderion naturiol yn cyd-fynd â sain gweithredu'r trawsnewidiwr, fel y gwerth arferol o 120 Hz sydd yn deillio o'r coreau wrth weithredu ar uchafswm.

Cyflwyno, Profi a Verifio Cydfynd â Rheoliadau

Mae cyflwyno a phrofi yn gyfan gwbl anhepgamwyr i sicrhau diogelwch a hygrededd gosodiadau trawsfformiwr mewn adeilad o 10kV — ac yn gweithredu fel tystiolaeth brifol cydfynd â rheoliadau. Mae'r broses hon yn dechrau cyn gyda'r cyflwyno ac yn ymestyn drwy brofi trylwyr ar ymylon trydanol a mecanegol.

Arolygu cyn cyflwyno: dilysu'r tabl enw, integritet weledol, a phrofi am lechi

Cyn troi unrhyw beth ar, rhaid i ni sicrhau bod popeth yn barod yn ffisegol i fynd. Dylai technegwyr wirio gwybodaeth y tabl enw yn gyntaf, gan edrych ar bethau fel cymareddau gwfinau, lefelau anghydwedd, grwpiau fector a chlassau oeru yn erbyn yr hyn a gafodd ei gymeradwyo yn ystod y cynllun. Mae arholiad gweledol da yn cynnwys ymbilennau am sgripiadau neu ddefnyddio, yn cadarnhau bod terfynaliau wedi'u torri'n iawn, yn gwirio a yw'r gasketiau yn dal yn cau'n gryf, ac yn edrych am unrhyw ddifrod oherwydd cludo na thrin. Un peth gwirioneddol bwysig yw mesur lefelau llygad yn nheithiadau penodol sydd wedi'u gwneud o bapur. Mae defnyddio profion fel sgrôniad parth amlder neu gylchred dadfeithio polareiddiad yn rhoi'r darlleniadau hynny. Os ydym yn dod o hyd i lygad uwch na 1.5%, rhaid sychu'r system, gan fod gormod o ddŵr yn y tu mewn yn gallu lleihau byw-oes y deithiad tua hanner yn ôl ymchwil Doble Engineering o'r flwyddyn ddiwethaf. A chofiwch, rhaid i'r holl ganlyniadau hyn o brofiadau cydymffurfio â'r gofynion a leir yn safonau diwylliannol fel IEEE C57.12.90 a IEC 60076-3 wrth werthuso a yw'r offer yn bodloni rheoli ansawdd.

Profiadau trydanol hanfodol: cyferbyniad inswlad, cymhareb troiadau, cyferbyniad coiliau, a dadansoddiad ymateb amrediad sweep (SFRA)

Ar ôl yr archwiliad, mae profiadau trydanol safonol yn cadarnhau integritet gweithrediad:

• Cyferbyniad Inswlad (IR): Mae'n cael ei fesur gan bheiriannell megohmmeter 5 kV; cywirir y canlyniadau ar gyfer tymheredd ac yn cael eu cymharu â'r gwerthoedd sylfaenol neu'r terfynau IEEE 902 i ddatblygu llidiant neu gynnydd mewn oerder
• Cymhareb Troiadau (TTR): Mae'n gwirio cywirdeb trosiadau gwyriad o fewn ±0.5% o werth y tabl enw—gan nodi anghydwedd y newidwr tap neu anghywirdebau coiliau
• Cyferbyniad Coiliau: Mae'n datblygu cysylltiadau llosgi neu lwybrau coiliau anghyson gan ddefnyddio mesurwyr micro-ohm DC; mae gwerthoedd sydd yn amrywio >2% rhwng y ffasiau yn gofyn am ymchwiliad
• Dadansoddiad Ymateb Amrediad Sweep (SFRA): Mae'n sefydlu 'arwyddalen mecaneg' trwy gymharu ymatebion cynaliad-amplitudo ar ystod 1 kHz–2 MHz; mae symudiadau >3 dB yn awgrymu symudiad y core, camffurfiad y coiliau, na chafaelu annheglydd

Gan gynnwys, mae'r profiadau hyn yn bodloni Erthyliad NEC 450.6, OSHA 1910.303, a protocolau cyflwyno sydd wedi'u gofyn gan y cynllunydd—gan ddogfennu'r ymdrech rhag ofn cyn cyntaf o weithredu.

Cwestiynau Cyffredin

Beth yw'r gofynion pellter ar gyfer gosod trawsfformiwr mewn adeilad ar gyfer 10kV?

Mae sicrhau pellterau digonol yn hanfodol ar gyfer diogelwch a chynnal a chadw. Rhaid i'r gofynion blaen a chwydd yn amrywio rhwng 1.5 hyd 3 metr, ymylau rhaid iddynt amrywio rhwng 1 hyd 1.5 metr, ac ymylau uwchben rhaid iddynt amrywio rhwng 1.8 hyd 2.5 metr.

Beth yw'r gwahaniaethau allweddol rhwng trawsfformiwr tywodllyd a thrawsfformiwr sydd wedi'i leihau mewn olew?

Mae trawsfformiwr tywodllyd yn cymryd llai o le, gyda thua 30% llai o le yn cael ei ofyn o'i gymharu â thrawsfformiwr sydd wedi'i leihau mewn olew. Maen nhw'n gofyn am fathau penodol o systemau HVAC, tra bod trawsfformiwr olew yn gofyn am dorfaethau adwaith penodol. Ychwanegol, rhaid i unedau olew gael rhannwyr tân a chynalwyr olew.

Sut mae dulliau o oeru'n effeithio ar osodiadau trawsfformiwr?

Mae dewis y dull o oeri cywir, fel condyddiad naturiol neu oeri â chyrraedd awyrgylchol, yn effeithio ar effeithlonrwydd a hyd oesoedd y trosglwyddydd. Mae'r ductiau priodol a'r golygu'n hanfodol, ac mewn gwirionedd gall modelu thermol eich helpu i gydweddu anghenion oeri â gofynion y llwyth.

Beth sydd wedi'i gynnwys yn broses archwilio cyn gweithredu?

Mae archwilio cyn gweithredu yn cynnwys gwirio gwybodaeth ar label yr enw, perfformio gwirio gweledol ar gyfer integritet corfforol, a phrofi lefelau llychlyn yn deunyddiau insiwlad. Os yw'r llychlyn yn wyrdroi'r canllawiau, mae angen sychu i atal diraddiad yr insiwlad.