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33kV グリッド: アフリカ向け変圧器タップ切替器の選択

アフリカの 33kV 配電網に関する一般的な問題には、長距離の架空線、大幅な負荷変動、供給側の大幅な電圧偏差(多くの場合 -20% から +15% の範囲)、非接地の中性点、一部のサイトでの劣悪な O&M 状態などが含まれます。したがって、国内の標準的なタップ切替器の±2×2.5%構成をそのまま適用することはできません。

I. 2 種類のタップ切換器の区別

1. オフ-回路タップ切替器(NLTC)

蛇口を変えるには停電が必要です。負荷変化が遅く、電圧偏差が長期にわたる静的オフセットとなり、現場での運用により停電が許容される配電変圧器に適しています。-

2. オンロードタップチェンジャー(OLTC)-

通電中のタップ変更が可能です。主要な変電所や、電圧調整のための停電が許されない頻繁な電圧変動のある状況に適しています。ただし、これらのユニットは高価であり、メンテナンスが必要です。
アフリカにおける分散型 33kV 配電変圧器の普及と O&M の制約を考慮すると、NLTC が優先されます。 OLTC は主要な変電所に対してのみ考慮されます。

II.電圧偏差解析(アフリカの33kV架空送電網)

 供給側の変動:{0}}info-110-24
 架空線全体の長距離電圧降下と組み合わせると、送電線の端でさらに 5% ~ 8% の電圧降下が発生します。{0}
 高電圧側の実際の動作電圧範囲: 27kV ~ 37.95kV (公称定格 33kV に対して)。-。
標準の ±2×2.5% (33 ± 2×2.5%) 調整範囲は 31.35kV ~ 34.65kV のみをカバーしており、実際の現場条件には不十分です-多くのプロジェクトでよくある落とし穴です。

Ⅲ.タップチェンジャーの構成と選択 Opontis

オプション 1: 分散型配電変圧器 (33/11kV、33/0.415kV、室外機、タップ調整には停電が必要)

選択:オフ-回路タップ切替器 (NLTC)、±4 × 2.5%
・調整範囲:33 × (1 ± 10%)=29.7kV – 36.3kV
タップ位置:9 桁 (-4、-3、-2、-1、N、+1、+2、+3、+4)
以下に適しています:電圧が長期にわたる静的偏差やタップ調整のための停電が発生する農村地域や小規模な鉱山現場では、{0}}許容されます。
注記:これでも、極端な±20%の偏差をカバーすることはできません。電圧が頻繁に 27 ~ 29kV の範囲に低下する場合は、上流の系統整流または変圧器の高電圧定格電圧レベルの増加が必要です。-。

オプション 2: 地域主変圧器 / 重要負荷変電所 (停電は許可されません。電圧の日内変動が大きい)

選択: 負荷時-タップ チェンジャー (OLTC)、±8 × 1.25%
・調整範囲:33 × (1 ± 10%)=29.7kV – 36.3kV
ステップサイズ:1.25% (日中の負荷変動による電圧変化を追跡するための細かい増分)。
以下に適しています:専任のO&M担当者による都市部の電力供給と産業/鉱山現場向けの主変圧器。
注意:やみくもに広い調整範囲を選択することはお勧めできません。システム偏差に関する実用的なメリットが得られないまま、巻線の絶縁やタップ切替機構に関連するコストが大幅に増加します。電圧が一貫して 29.7kV 未満に留まる場合、根本的な原因は系統供給能力の不足であり、変圧器のタップ調整だけでは解決できません。

IV.主要な選択基準 (アフリカのプロジェクトに特有)
1. ステップサイズの選択

オフ-回路(NLTC):標準 2.5% の大きなステップ。静的偏差に適しています。
-負荷時(OLTC):1.25% の小さなステップを推奨します。よりスムーズな電圧レギュレーションを実現し、低電圧側での電圧ジャンプを防ぎます。-

2. -チェンジャーの電流-容量をタップします:タップ切替器の定格電流は、過負荷状態も考慮しながら、変圧器の高電圧(HV)側の最大動作電流以上でなければなりません。-アフリカ向けの特定の輸出モデルについては、新太龍局所的な高温過負荷状態に対するタップ切り替え器の電流容量を検証します。-
3. 非接地中性点を備えたシステムに関する考慮事項:アフリカでは、33kV システムは多くの場合、デルタ-接続された HV 巻線を利用し、タップ切替器がデルタ巻線内の内部に取り付けられています-。デルタ接続と互換性のあるタップチェンジャーを選択する必要があります。-国内市場で一般的な Y- 側の電圧調整に使用される構成を単純に複製することはできません。

4. 運用と保守 (O&M) に関する制約:

リモート フィールド サイト: オンロード タップ{{1} チェンジャー (OLTC) の使用を最小限に抑えます。 OLTC では定期的なオイルの濾過とメンテナンスが必要です-アフリカの多くの拠点ではサービスが利用できないことが多い-ため、故障のリスクが高まります。可能な限り、広い規制範囲を持つオフ-サーキットタップ-チェンジャー(NLTC)の使用を優先してください。
OLTC には、低電圧 (LV) 側の電圧を監視し、自動電圧調整を有効にする電圧コントローラが装備されている必要があります。-
5. LV 側の目標電圧:アフリカの LV システム (11kV または 0.415kV) の場合、規制目標は LV 側の電圧を定格値の -6% ~ +6% の範囲内に維持することです。

V. クイック選択ガイド (ニーモニック/経験則)

1. 電圧が常に低い/高い、調整のための停電は許容される → NLTC ±4×2.5%;
2. 電圧は昼夜を問わず頻繁に変動し、停電は許されず、O&M 担当者が常駐 → OLTC ±8×1.25%;
3. HV が一貫して 29.7kV を下回る場合: 単純にタップ設定を大きくしないでください。まず上流の 33kV 送電網容量と線路電圧降下を確認します。
4. OLTC を遠隔配電変圧器に使用する場合は注意してください。

VI.よくあるエラー

1. 国内の ±2×2.5% 構成を直接複製するため、アフリカの回線終端で重大な電圧制限違反が発生します。
2. すべての変圧器に OLTC を装備すると、その後のメンテナンスの欠如によりスイッチが損傷する可能性があります。
3. デルタ-接続された HV 巻線を備えた 33kV 変圧器の Y- 側調整用に設計されたタップ-切替器を使用します。