小型変電所の設置と運用ガイド

 

 

 

 

 

コンパクト変電所（パッケージ変電所または変圧器コンパクト ステーションとも呼ばれます）は、中圧開閉装置、配電変圧器、低圧配電盤、相互接続、補助機器を 1 つの密閉アセンブリ内に組み合わせた統合配電ユニットです。{0}これらの工場で製造され、型式テストされた{{4}ユニットは、中電圧の電力を-低電圧の配電レベルに降圧するためのターンキー ソリューションを提供し、住宅用、商業用、産業用、再生可能エネルギーの用途において、一次電源とエンドユーザーの間の重要なリンクとして機能します。-

公共エリアの屋外設置用に設計されたコンパクトな変電所は、従来の設置型変電所に比べて大きな利点があります。{0}}-プレハブ式のモジュール構造により、現場での土木工事が削減され、設置時間が数週間からわずか数日に短縮され、プロジェクト全体のコストが削減され、配電インフラに必要な土地面積が最小限に抑えられます。-さらに、コンパクトな変電所は、IEC 62271-202 などの国際規格に従って型式テストされており、内部アーク分類や完全にロック可能な接地エンクロージャなどの機能により、人員と機器の両方に高レベルの安全性が保証されています。{6}}

このガイドの目的は、小型変電所の設置、試運転、運用、保守に携わる資格のある担当者に包括的な参考資料を提供することです。ここに記載されている情報は、業界のベスト プラクティス、機器メーカーの推奨事項、および適用される規制基準を統合された実用的なフレームワークにまとめたものです。

 

 

 

 

2.1 サイトの選択

適切な設置場所の選択は、コンパクトな変電所の導入を成功させるための基礎となります。サイトの選択を最終的に行う前に、いくつかの重要な要素を評価する必要があります。

• アクセシビリティ。設置場所には、メンテナンス担当者や緊急対応車両がいつでもアクセスできる状態にしておく必要があります。人員が安全に作業し、必要に応じて機器を出入りできるように、変電所の四方に十分なスペースを確保する必要があります。
• 地面の状態。設置場所は高台に設置し、洪水や水の溜まりやすい低地を避けてください。{0}地耐力は、変電所の重量を支えるのに十分である必要があり、その重量は構成と含まれる機器に応じて約 10 ～ 17 トンの範囲になります。不安定な湿地帯、地滑りが起こりやすい場所、液状化の可能性が高い土壌は避けなければなりません。
• 排水。変電所の基礎の周りに水が溜まるのを防ぐには、適切な自然排水または人工排水が不可欠です。水が滞留すると、電気絶縁が損なわれ、金属部品の腐食が促進され、作業員の安全上の問題が生じる可能性があります。設置エリアは、地表水を変電所の周囲から遠ざけるように勾配を付ける必要があります。
• 負荷とネットワーク接続への近接性。変電所は、配電フィーダに沿った電力損失と電圧降下を最小限に抑えるために、実際上可能な限り負荷の近くに配置する必要があります。同時に、設置場所は、公共ネットワークへの中電圧ケーブル接続のための合理的なアクセスを容易にする必要があります。-
• 危険からの排除。変電所は、火災の危険、爆発性環境、化学腐食の発生源、および激しい振動ゾーンから安全な距離に設置する必要があります。通常、可燃性の物体から少なくとも 5,000 mm の安全距離が必要です。また、敷地は、換気を妨げたり、落下の危険を引き起こす可能性のある樹木、建物、その他の障害物から十分な距離を維持する必要があります。
• 環境への配慮。設置場所の周囲条件は、機器に指定された動作パラメータの範囲内に収まる必要があります。一般的な小型変電所は、周囲温度が -20 度から +45 度、相対湿度が 15% ～ 95% (結露なし)、平均海抜 1,000 メートルを超えない高度で動作するように設計されています。

 

2.2 基礎要件

用地を選択したら、変電所を安全かつ耐久的に支えるための適切な基礎を建設する必要があります。基礎の設計では、次の要素を考慮する必要があります。

• 耐荷重能力。基礎は、変圧器、開閉装置、補助システムなどのすべての内部コンポーネントを含む変電所の全重量を支えるように設計されている必要があります。基礎の耐力は少なくとも 1,000 Pa でなければなりませんが、具体的な要件は土壌の状態や変電所の重量によって異なります。
• 土壌条件。設置場所の土壌の種類と支持力は、基礎の設計に直接影響します。適切な土壌条件がある地域では、砂利床または鉄筋コンクリートスラブで十分な場合があります。広大な粘土、緩い砂、または困難な地質工学的条件が存在する場合、コンクリート支持梁や杭基礎などのより深い基礎が必要になる場合があります。困難な地形では、不同沈下を防ぐために基礎を杭の上に設置する必要があります。
• 霜の深さ。基礎は凍上を防止するのに十分な深さに構築する必要があります。凍上は不均一な沈下、ドアの位置のずれ、構造上の応力を引き起こす可能性があります。通常、地域の建築基準法では、地理的地域に必要な霜の深さが指定されています。
• ケーブル入口の規定。基礎には、入力および出力の電力ケーブルと制御配線を収容するために、事前に形成された凹部、ダクト、またはトレンチが含まれているものとします。{0}これらのケーブル エントリは、製造元の一般配置図に指定されている変電所エンクロージャのケーブル エントリ ポイントと揃うように配置する必要があります。中電圧開閉装置の場合、適切な寸法のケーブル溝により、終端前にケーブルを所定の位置に巻き付けることができます。
• 基礎タイプ。現場の条件や要件に応じて、いくつかの基礎構成が利用可能です。
• 安定した水はけのよい地面に設置する場合は、平らに整えた砂利の層を基礎として使用できます。{0}砂利床は、変電所の設置面積を超えて全方向に少なくとも 500 mm 延長する必要があり、総砂利面積は変電所の長さに 1,000 mm を加え、変電所の幅に 1,000 mm を加えたものでなければなりません。
• より厳しい条件の場合は、適切な厚さ（約 150 mm）の鉄筋コンクリート スラブを現場で直接鋳造すると、安定した水平な取り付け面が得られます。-スラブはケーブル入口用の開口部を備えて構築する必要があり、水平度の公差は 1 メートルで ±1 mm 以内でなければなりません。
• 高所に設置する必要がある場合や地盤の沈下が懸念される場合は、耐凍害深さの 2 つの溝にコンクリート製の支持梁を打ち込むか、変電所の各隅にコンクリート杭を設置すると安定性が高まります。{0}
• シーリングとバリア保護。ケーブルの設置が完了したら、げっ歯類、昆虫、湿気の侵入を防ぐために基礎の開口部を密閉する必要があります。オプションには、砂または砂利を埋め戻してから薄いセメントをトッピングするか、変電所に付属の専用カバー プレートを取り付けることが含まれます。-

 

2.3 -設置前の機器検査

設置を開始する前に、納入された変電所とそのコンポーネントは徹底的な検査を受け、完全性を確認し、輸送中に受けた損傷を特定する必要があります。

• 外部検査。筐体の外装仕上げに目に見える損傷、へこみ、変形、溶接部の亀裂、またはシールの劣化がないかどうかを調べます。角、端、持ち上げ部分に特に注意を払い、防食コーティングが損傷を受けていないことを確認します。-
• 内部検査。すべてのコンパートメントを開いて、開閉装置、変圧器、補助装置などの内部コンポーネントに損傷、部品の緩み、異物がないか検査します。電気接続がしっかりと固定されていること、配線が適切に配線され、ラベルが付けられていることを確認してください。
• 文書の検証。設置マニュアル、回路図、部品表、保証情報など、必要な文書がすべて揃っていることを確認してください。銘板データが、定格電力、電圧レベル、シリアル番号、製造日など、注文した仕様と一致していることを確認してください。
• 付属品チェック。操作ハンドル、ケーブルグランド、保護手袋、消火器、注文時に指定されたオプションのコンポーネントなど、付属品がすべて揃っていることを確認してください。

 

 

 

 

3.1 輸送上の考慮事項

小型変電所は通常、完全な梱包をせずに工場から輸送されますが、長距離や輸出輸送の場合は、木製のコーナープロテクターやプラスチックフィルムなどの保護手段が適用される場合があります。

道路輸送中は、移動、転倒、衝撃による損傷を防ぐために、変電所をトラックまたはトレーラーにしっかりと固定する必要があります。高さ約 75 mm、幅 150 mm の輸送サポートビームを変電所の下の隔壁に設置する必要があります。エンクロージャの上部隅に取り付けられた取り外し可能なストラップアイは、ストラップを拘束するための安全な取り付けポイントを提供します。屋根の構造や表面仕上げに損傷を与える可能性があるため、ストラップを変電所の屋根の上に通さないでください。

変電所の重心は、特に変圧器が工場で筐体内に設置されている場合には、必ずしもユニットの幾何学的中心にあるわけではありません（構成によってはこのような場合があります）。{0}}輸送機器と固定方法は、このオフセット重量配分を考慮する必要があります。

 

3.2 吊り上げ作業

コンパクトな変電所を輸送車両から基礎の上に持ち上げるには、作業員の安全と機器の完全性を確保するための慎重な計画と実行が必要です。

ほとんどのコンパクトな変電所には、特に吊り上げ作業のために屋根または構造フレームに取り付けられた吊り上げアイまたは穴が設けられています。デバイスを輸送するときは、すべての吊り上げ穴を使用する必要があります。-不均一な荷重分布により変電所が傾いたりねじれたりする可能性があるため、吊り上げポイントを省略しないでください。

吊り上げ中、クレーンフックにおける吊り上げストラップの最大角度は 60 度を超えてはなりません。各吊り上げストラップの長さは、吊り上げ中に変電所が 3 度を超えて傾かないように調整する必要があります。適切に調整された吊り上げストラップにより、重心がクレーンのフックの真下に留まり、制御不能な揺れや拘束が防止されます。

クレーンと吊り上げ装置は、変電所の全重量に耐えるのに十分な荷重を定格する必要があります。その範囲は、約 10 メートル トン（中電圧開閉装置なし）から最大 17 メートル トン（開閉装置と変圧器を完全に装備）までです。-持ち上げ中の突然のぎくしゃくした動きは避けてください。

作業員は吊り上げ作業中は荷の下に立ってはならず、いかなる場合でも変電所の屋根の上を歩いたり立ったりしてはなりません。塗装や表面仕上げを損傷する可能性があるため、吊り上げストラップやフックを屋根の上に投げつけないでください。

 

3.3 基礎への位置決め

変電所を持ち上げて、準備された基礎の上に配置したら、ゆっくりと降下させ、最終位置に誘導する必要があります。ケーブルの入り口とドアの開口部が適切に配置されていることを確認するには、基礎の境界を観察する必要があります。

変電所を設置した後、水平度を確認する必要があります。調整は、ベースフレームワークのコーナーの下にあるスチール製のパッキンプレートを使用して行うことができます。変電所を基礎に固定するために、適切なサイズと種類のアンカー ボルトを、メーカーの指定に従って締め付けトルクで取り付けなければなりません。

 

 

4.1 エンクロージャの位置決めと固定

変電所を基礎の上に設置し、水平に調整した状態で、所定の位置に固定する必要があります。ベースフレームの穴は、コンクリート基礎にアンカーボルトの穴を開けるためのテンプレートとして機能する場合があります。アンカー ボルトは、設置文書に指定されている値で締め付ける必要があります。

変電所に屋根があらかじめ取り付けられた状態で供給されている場合、設置のために屋根を取り外す必要はありません。{0}変圧器が工場で取り付けられていない構成では、接続を続行する前に、変圧器を設置できるように屋根を取り外す必要があります。-

 

4.2 ケーブルの取り付けと接続

ケーブルの設置は現場の電気工事の大部分を占めており、信頼性の高い長期的な運用を確保するには、細部にまで細心の注意を払う必要があります。-

ケーブルエントリー。中電圧接続、低電圧配電、内部電源、保護接地、および制御配線用のケーブルは、基礎および変電所ベース プレートの指定されたケーブル エントリを通して配線する必要があります。-ケーブル入口は通常、開閉装置や変圧器区画への直接終端を容易にするために、変電所の底部に配置されています。

ケーブル敷設。低圧開閉装置と接続されたインバータの間の三相ケーブルは、特に注意して配置する必要があります。{{1} AC ケーブルに 3 つの別々のケーブル配線 (たとえば、別々のケーブル チャネル) が存在する場合、電流の不均衡を防ぐために、ケーブル配線間の間隔は AC ケーブルの直径の少なくとも 2 倍である必要があります。バランスのとれた電流分布を確保するには、各相 (L1、L2、および L3) からの 1 本の線路導体を各配線に配置する必要があります。

ケーブル終端。中電圧ケーブルの終端は、開閉装置のブッシング タイプと互換性のある適切な終端キットを使用して実行する必要があります。-終端方法には、常温収縮、熱収縮、再利用可能な絶縁シュラウドなどがあります。常温収縮終端の場合、終端本体は工場で取り外し可能なコア上に拡張されます。-コアを引き抜くと、シリコン ゴム本体が準備されたケーブル端の周囲でしっかりと収縮し、熱や特別な工具を必要とせずに水密シールが形成されます。-

再利用可能な絶縁シュラウドの場合、終端キットに含まれるスリーブは、各相でケーブル ボックスのブッシュと少なくとも 50 mm 重なる必要があります。ブッシングの重なり部分は、できれば研磨材を使用して徹底的に洗浄し、ブッシング表面に存在する可能性のあるシリコーン剥離剤を除去する必要があります。この手順は、終端完了後の水密封止を確保するために不可欠です。-

ケーブルを変圧器のブッシングまたは開閉装置のソケットに終端するときは、適切なトルク値を遵守する必要があります。例として、リングスイッチブッシュの固定ボルト（通常は M16 六角ボルト）には、約 95 Nm の締め付けトルクが必要です。

ケーブルクランプとサポート。ケーブルは、ブッシングや終端に機械的ストレスがかからないよう、終端処理前に適切にクランプまたはサポートする必要があります。サポートが不適切だと、ブッシュが損傷し、最終的には故障が発生する可能性があります。中圧開閉装置に配線されたケーブルの場合、コンパートメントの壁に取り付けられたケーブル固定クランプが機械的に保持されます。-

保護スクリーンのアース。各中電圧ケーブルの金属保護シールドは、開閉装置の端でのみ接地するものとします。{0}}両端をアースすると、循環電流が発生し、発熱の原因となり、ケーブルの電流容量が減少する可能性があります。

 

4.3 変圧器の設置

小型変電所が工場で変圧器が取り付けられていない状態で納入される場合は、エンクロージャの設置後に変圧器を取り付ける必要があります。{0}変圧器室にアクセスできるように、屋根を慎重に持ち上げて取り外します。変電室内に保管されている昇降装置を屋根の取り外しに使用し、各屋根の切妻の中央に取り付けることができます。

変圧器は変圧器コンパートメント内に持ち上げられ、提供された取り付けポイントに置かれます。油収集ピットが存在する場合 (特定の構成では標準)、変圧器はピット内に配置された木製の梁に設置する必要があります。これらの梁には 2 つの目的があります。1 つは機械的負荷を分散して変圧器の底部を保護すること、もう 1 つは変電所全体の振動ダンパーとして機能することです。

変圧器を配置した後、開閉装置からの中電圧ケーブルと配電盤への低電圧接続を変圧器のブッシュで終端する必要があります。-オープン端子を備えた変圧器の場合、ケーブル ラグはブッシングに直接接続されます。より大きな電流容量を必要とするより大きな定格の場合は、別個の端子コネクタが提供される場合があります。

変圧器の定格プレートは、識別とメンテナンスのスケジュールを容易にするために、検査ドアから見える状態にしておく必要があります。

 

4.4 変電所の接地

適切なアース (接地) は、電気設備の最も重要な安全機能の 1 つを構成し、コンパクトな変電所では、接地システムの設計と実装に特に注意を払う必要があります。

• アーシングの目的。効果的な接地システムは、故障電流が電源に戻る低インピーダンスの経路を提供し、故障状態中の電圧上昇を制限し、グランドに対する回路の電位を安定させ、通常動作中に筐体と露出した導電性部品がゼロ電位またはそれに近い状態に保たれることを保証します。{0}適切に接地すると、感電、火災、または機器の損傷を引き起こす危険な電圧状態から人員と機器の両方が保護されます。
• システムの接地。変圧器の二次巻線の中性点は接地されなければなりません。このシステム接地は、単相-地絡時の電圧上昇を制限し、-保護リレーや計測機器の適切な動作に不可欠な基準電圧を提供します。
• 機器の接地。中圧開閉装置ハウジング、低圧配電盤、変圧器タンク、変電所の筐体自体を含む、変電所内のすべての金属製筐体は、互いに接着され、主接地端子に接続されなければなりません。-機器の接地は主に作業員の安全に役立ちます。機器内で絶縁不良が発生した場合、故障電流は機器に接触している可能性のある人ではなく、接地導体を通って地面に流れます。
• 接地導体。接地導体の断面積は、予想される最大故障電流と許容温度上昇に基づいて選択する必要があります。-小型変電所内の銅接地線の一般的な最小断面積には、主接地接続用に 30 mm²、中圧開閉装置および変圧器接地用に 35 mm²、-低圧中性母線への接続用に 95 mm² が含まれます。-
• 接地電極。変電所の接地システムと大地自体との接続は、土壌に埋め込まれた銅被覆鋼棒、水平に埋められた接地板、または埋め込まれた銅テープなどの接地電極を通じて行われます。{0}接地棒は通常、2.5 ～ 3 メートルの深さまで打ち込まれます。効果を最大化するために、複数のロッドは少なくとも 5 メートルの間隔をあけて配置します。接地グリッドは一般に、基礎の四隅にロッドを打ち込み、それらを埋設された導体ループで相互接続することによって構築されます。
• 接地抵抗。変電所の接地システムの目標接地抵抗は通常 5 オーム以下ですが、一部の電力会社は 1 オームの数十分の 1 オームを達成するようにシステムを設計しています。抵抗率が高い土壌では、許容可能な接地抵抗値を達成するために、抵抗率低下剤などの添加剤が必要になる場合があります。{{3}
• 接続要件。変電所の筐体は、2 つの別々の点で接地グリッドに確実に接続する必要があります。主接地端子は、通常、低電圧区画に配置されており、変電所の内部接地システムと外部システムの接地線の間のインターフェースとして機能します。-。 TN-C システムでは、保護アースと中性線 (PEN) が結合され、PEN バスバーに接続されます。独立した中性線と保護導体を備えた TN-S システムでは、各導体はそれぞれの母線に接続され、中性点と保護アースは電源側でのみ接続されます。

 

4.5 インストールの最終チェック

すべての機械的設置、ケーブルの終端、および接地接続が完了したら、試運転に進む前に最終検査を実行する必要があります。

すべてのドアが締め付けや過度な力を加えずにスムーズに開閉することを確認します。バスバー接続、ケーブル終端、および接地結合に特に注意を払い、設置中に締め付けられたすべてのボルト接続がしっかりと固定されていることを確認します。工場で締め付けられたファスナーには、適切なトルクを視覚的に示すためにペイントでマークが付けられていることがよくあります。-これらのマークがずれていないことを確認してください。

すべてのケーブルの入り口を検査し、湿気の侵入やげっ歯類の侵入に対して適切に密閉されていることを確認します。警告ラベルが存在し、必要なすべての場所に正しく貼られていることを確認します。すべてのコンパートメントから、緩んだネジ、ナット、工具、破片などの異物を取り除きます。

 

 

 

 

5.1 通電前のチェック-

コンパクトな変電所に通電して運用を開始する前に、設備が稼働準備が整っていること、およびすべての安全システムが意図したとおりに機能することを確認するために、体系的な一連のチェックとテストを実行する必要があります。

予備検査。すべての開閉装置を非通電状態にして、次の予備チェックを行ってください。{0}}

続行する前に、すべてのスイッチ断路器と回路ブレーカーがオフの位置にあることを確認してください。{0}危険な操作シーケンスを防止するように設計された機械的および電気的インターロックが適切に動作していることを確認します。 SF6 絶縁開閉装置の場合は、ガス圧力インジケーターをチェックして、圧力が指定範囲内にとどまっていることを確認します (通常、指針はゲージ上の緑色のゾーンにあるはずです)。

制御電源が利用可能であること、およびすべての保護リレーとメーターが正しく設定され、機能していることを確認してください。リングメインユニットと低電圧パネル制御および保護システムの動作テストを実行し、サーキットブレーカーの開閉機能が正しく動作することを観察します。-

絶縁試験。各相導体の対地絶縁抵抗を測定します。標準的な慣例では、200 メガオーム以上の絶縁抵抗の測定値が必要です。-測定値が低い場合は、絶縁体が損傷または汚染されていることを示している可能性があるため、続行する前にさらなる調査が必要です。

誘電試験。地域の規制やプロジェクトの仕様で必要な場合は、電源周波数耐電圧テストが実行される場合があります。{0}現場で印加されるテスト電圧は、通常、IEC 60694 で指定された工場テスト値の 80% で、規定の期間印加されます。

位相シーケンスの検証。入力される中電圧電源の相順序が、変圧器と下流の機器に必要な回転と一致していることを確認します。{0}相順序が正しくないと、モーターが逆回転し、一部の保護リレーの動作に影響を与える可能性があります。

 

5.2 -ステップごとの試運転シーケンス-

すべての事前通電チェックが満たされたら、次のシーケンスを使用して変電所を稼働させることができます。-

ステップ 1 - 分離の検証。続行する前に、低圧開閉装置、中圧開閉装置、補助回路を制御する小型回路ブレーカーなど、すべてのスイッチ要素がオフまたはオープンの位置にあることを確認してください。-

ステップ 2-中電圧の通電。電気安全の訓練を受けた正式に認可された担当者のみが中電圧電源を変圧器に接続できます。{0}中電圧開閉装置は、製造元の取扱説明書に従ってオンにする必要があります。{2}}通電の瞬間、担当者は周囲から離れて、異常な音、アーク放電、またはその他の故障の兆候がないか装置を観察する必要があります。

ステップ 3-低電圧チェック。変圧器に通電した後、低圧開閉装置に存在する低い AC 電圧を確認します。-線路導体間の電圧差を測定し、これらの値を試運転レポートに記録します。測定された低電圧は、インバータの公称電圧の ±5 ボルト以内である必要があります。偏差がこの許容値を超える場合は、負荷時タップ切替器を使用して変圧器のタップを調整する必要があります。-その後、電圧を再測定して検証します。-

ステップ 4 - 内部電源接続。変電所に内部電源変圧器が含まれている場合は、変電所の分電盤の主回路ブレーカーを閉じて、変電所自体の内部電源を接続する必要があります。-次に、駅の照明、接地されたコンセント (内蔵残留電流装置が機能することを確認)、換気扇、計測装置、および通信装置用の個々の小型回路ブレーカーを閉じます。

ステップ 5 - インバータ電源の接続。最初のインバーターの「電圧供給 SC1」というラベルの付いた回路ブレーカーを閉じます。インバータが 2 台設置されている場合は、2 台目のインバータに対応する回路ブレーカーを閉じます。

ステップ 6-低電圧開閉装置の通電。すべてのチェックが完了すると、低電圧開閉装置がオンになり、下流の配電ネットワークに電力を供給できます。{0}低電圧開閉装置に通電する具体的な手順については、開閉装置メーカーのドキュメントに詳しく記載されています。-

ステップ 7 - インバータの試運転。変電所への通電が成功し、適切な電圧レベルが検証された後、接続されたインバータは、インバータの製造元の指示に従って試運転できます。

 

5.3 試運転に関する文書

試運転プロセスは徹底的に文書化する必要があります。保証および保証請求が引き続き有効であるためには、特定の要件が適用されます。具体的には、初期起動は機器メーカーまたはその認定代理人によって実行される必要がある場合があります。または、機器を使用開始する前に、完全に記入され署名された試運転報告書をメーカーに提出する必要があります。

コミッショニング文書には次のものが含まれている必要があります。

• 変電所のシリアル番号とタイプの指定
• 設置場所のアドレス
• 記録された電圧測定値
• 絶縁抵抗試験結果
• 正しい位相順序の検証
• 保護リレーの設定が適切であることの確認
• すべての機械的および電気的インターロックが正しく機能することの確認
• 担当の試運転エンジニアによる最終承認-

 

5.4 最終的な承認

変電所に電力が供給され、すべての機能テストが満足できるものであることが確認された後、設置はサービスとして受け入れられます。試運転に関する文書は変電所のシステム文書と一緒にファイルされ、保守担当者が将来参照できるように容易にアクセスできるようにする必要があります。

ドアロックのすべてのキーはロックから取り外し、許可された担当者のみがアクセスできる安全な指定された場所に保管する必要があります。変電所の筐体は、安全規制および標準操作手順の要求に従って、不正アクセスを防止するためにロックされなければなりません。

 

 

 

6.1 通常の動作条件

コンパクトな変電所は、指定された使用条件下で連続運転できるように設計されています。運用者は、変電所の耐用年数全体にわたってこれらの条件が維持されるようにする必要があります。

• 電気的パラメータ。印加電圧および負荷電流は、変電所の銘板に記載されている定格値を超えてはなりません。定格値を超えて連続動作すると、過熱や絶縁劣化の加速が発生し、保護装置が作動する可能性があります。
• 周囲条件。変電所は、指定された周囲温度範囲内で動作する必要があります。標準構成の場合、通常は -20 度から +45 度です。相対湿度は 15% ～ 95% に維持する必要があります (結露しないこと)。-高度 1,000 メートルを超える場所での動作には、耐電圧性能のディレーティングが必要です。
• 換気。この変電所は、主にコンパートメント ドアのルーバーを通した自然空気循環を利用して冷却を行っています。変電室のドアはふさがれてはならず、適切な空気の流れを維持するために、変電所の周囲に生えている植物は必要に応じて刈り取られる必要があります。

 

6.2 操作手順

• 通常のスイッチング操作。変電所内のリングメインユニットまたはその他の開閉装置を操作するときは、正しい操作シーケンスを遵守する必要があります。安全のため、ケーブル コンパートメントのカバーを開ける前に、関連するフィーダーを接地し、通電されていないことを確認する必要があります。-
• 機械的インターロック。変電所には、回路が接地される前にケーブル コンパートメントのドアを開けるなど、危険な動作シーケンスを防止するように設計された機械的インターロックが組み込まれています。各操作を試行する前に、インターロックを正しく解除する必要があります。インターロックを無理に通過することは、危険を引き起こす可能性のある誤った操作シーケンスを示しています。
• 絶縁された操作ツール。手動スイッチ操作が必要な場合は、絶縁された操作ロッドを使用する必要があります。通常、変電所に付属の操作ハンドルがこの目的に適しています。
• 視覚的なインジケーター。操作手順を実行する前に、容量性電圧インジケータをチェックする必要があります。インジケーターの点灯は、線間電圧の存在を示します。インジケーターが消灯している場合は電圧が存在していないことを示しますが、導体に触れる前に他の手段で通電されていないことを確認する注意が必要です。-

 

6.3 日常的な運用監視

通常の運用中、担当者は変電所に異常な状態の兆候がないか定期的に観察する必要があります。

• 可聴インジケータ。ピッチや音量が変化したブーンという音、部分放電を示す可能性のあるパチパチ音、部品の緩みによる機械的なガタつきなど、変圧器の異常なノイズに耳を傾けてください。
• 視覚的なインジケーター。機器やメーターの電圧と電流の測定値を観察し、異常な変動や予想範囲外の測定値を監視します。すべてのステータス インジケーターと警告灯が正しく表示され、アラーム インジケーターが点灯していないことを確認します。
• 環境モニタリング。各コンパートメント内の温度と湿度のレベルを定期的にチェックしてください。過度の温度は、過負荷状態または換気の遮断を示している可能性があります。コンパートメント内の結露は、暖房または除湿装置が適切に機能していないことを示している可能性があります。

 

 

7.1 メンテナンスの考え方

コンパクトな変電所をその予定された耐用年数を通じて安全かつ信頼性の高い運用を継続するには、定期的かつ体系的なメンテナンスが不可欠です。綿密に計画された予防メンテナンス プログラムにより、進行中の問題を早期に検出し、障害が発生する前に修正措置を講じることができるため、計画外の停止、安全上のインシデント、高額な費用がかかる緊急修理を防ぐことができます。-

メンテナンス活動は次の 3 つのレベルに分類されます。

• 定期検査。変電所の稼働中に外部から実行されます。定期点検には、電圧や電流の測定値の確認、異音や異臭の有無の確認、変電所周辺の環境状況の観察などが含まれます。この検査は通常、定期的な施設パトロールの一環として行われます。
• 定期検査。変電所が稼働中（通常検査）または非通電状態（詳細検査）のいずれかで、スケジュールされた間隔で実行されます。{0}}通常の検査は、汚染の蓄積や腐食などの外部条件に焦点を当てます。詳細な検査には運転の中断が必要で、保護機能、制御システム、インターロック機構、機器の内部検査が含まれます。
• サービス。検査により異常が見つかった場合、または指定された動作サイクル数（たとえば、特定のスイッチング デバイスの場合は 1,000 回の動作）に達した場合に実行されます。

 

7.2 推奨されるメンテナンス間隔

メンテナンスの間隔は、環境条件、運用義務、機器の重要度によって異なります。次のスケジュールは一般的なガイダンスを示しています。

• 目視検査:海岸環境、産業汚染の多い地域、塵や砂の多い地域などの過酷な条件下では毎月、またはそれ以上の頻度で。{0}}
• 定期的なメンテナンス:動作環境や負荷条件に応じて、6 ～ 12 か月ごと。
• 包括的なオーバーホール:ほとんどの機器では 3 ～ 5 年ごと、またはメーカー固有の推奨事項に従ってください。-
• 動作機構の詳細検査:サーキットブレーカー機構やその他の頻繁に操作される装置の場合は、約 6 年ごとです。

 

7.3 保守手順

• 目視検査。変電所の外観を徹底的に巡回検査します。-筐体に錆、へこみ、変形、または防食コーティングの損傷がないか確認してください。-すべての警告標識とラベルが存在し、判読できる状態であることを確認します。ドアとコンパートメントが適切に密閉されていること、およびルーバーが妨げられていないことを確認してください。
• -電源を切った状態での清掃。詳細なメンテナンスを行う場合は、該当する安全手順に従って変電所の電源を切り、ロックアウトする必要があります。{0}隔離後、すべてのコンパートメントから塵や破片を除去する必要があります。絶縁体、ブッシング、およびその他の絶縁表面は、掃除機または乾燥した圧縮空気を使用して掃除する必要があります。絶縁体のベタつきや油っぽい付着物は、承認された洗浄剤に浸した糸くずの出ない布で取り除くことができます。{4}}
• 接続部の締め付け。熱膨張と熱収縮のサイクルにより、時間の経過とともに端子接続が緩む可能性があります。定期メンテナンス中、すべてのバスバー接続、ケーブル終端、および接地ボンドは、校正されたトルク レンチを使用して指定されたトルク値で締め直される必要があります。
• 機械部品のチェック。回路ブレーカー、断路器、スイッチの操作機構は、機械的機能を確認するために約 10 ～ 12 回操作する必要があります。ローラー、ピン、摺動部の動きがスムーズであることを確認してください。メーカーのマニュアルに指定されている承認済みの潤滑剤を使用して、機械コンポーネントを潤滑します。新しいグリースを塗布する前に、古いグリースを除去する必要があります。
• 電気および熱の試験。主回路の絶縁抵抗試験を実行して、誘電体の完全性を確認します。サーモグラフィー スキャン (赤外線検査) は、接続の緩み、回路の過負荷、または差し迫った障害を示すホットスポットを検出するために実行されます。機能テストは、保護リレー、故障通過インジケータ、および遠隔制御されるスイッチングデバイスに対して実行されます。
• ガス圧の監視。SF6 絶縁開閉装置の場合、ガス圧力インジケーターが緑色のゾーン (通常、20 度で 0.25 ～ 0.5 bar の相対圧力) 内に留まっていることを確認します。圧力が警報閾値に近づいた場合は、状態を調査する必要があります。アラームおよびトリップ接点を備えたガス密度モニターは、低圧状態を自動的に通知します。
• 接地システムの検証。アクセス可能なすべての箇所で接地システムの導通を確認してください。接地抵抗を定期的に測定し、それが許容範囲内 (通常は 5 オーム以下) に収まっていることを確認します。接地接続を目視検査して、すべての結合がしっかりと保持されており、腐食がないことを確認する必要があります。
• 補助システムのチェック。コンパートメントの照明、ドア操作のスイッチ、温度と湿度のコントローラー、ファンの動作、設置されている火災または煙の検出システムが適切に動作していることを確認します。{0}ファンが自動的に起動しない場合は、温度コントローラーを現在の周囲温度よりも低い設定に調整して、テスト目的でファンを手動で起動する必要があります。

 

7.4 特定のコンポーネントに関する特別な考慮事項

• リング本体。RMU はほとんどメンテナンスが不要になるように設計されており、必要なのは一般的な清掃と定期的な検査だけです。{0}ただし、ガスシールされたセクションはガス圧力インジケータによって継続的に監視されているため、定期的なオーバーホールは必要ありません。{2}}作動機構の詳細な検査は、約 6 年ごとに行うことをお勧めします。
• トランスフォーマー。油入変圧器の場合、油温度と巻線温度を監視する必要があります。{0}変圧器保護ユニットは適切な温度設定で構成する必要があります。特にセメント接合部、ガスケット、ブッシュシールの周囲にオイル漏れがないか定期的に確認してください。ブッシングの状態にトラッキング、亀裂、汚染の兆候がないか検査する必要があります。
• 低電圧開閉装置。-回路ブレーカーに、端子の変色や絶縁体の溶解などの過熱の兆候がないかどうかを検査します。メーカーの指示に従ってテストして、残留電流装置 (RCD) が正しく機能することを確認します。

 

7.5 メンテナンスの安全性

すべての保守作業は、開閉装置および関連機器の特定の特性に精通した有資格者のみが実行する必要があります。

変電所で作業を行う前に、機器の電源を切る必要があります。{0}}電気工学の 5 つの安全規則は厳密に遵守する必要があります。

• 隔離（すべての供給源から切り離す）
• 再閉鎖に対する安全性
• 電源からの安全な分離を確認する
• アースと短絡-
• 隣接する充電部を覆うかバリアする

通電している機器で作業を行う場合 (トラブルシューティング中など)、絶縁手袋、絶縁マット、その他の適切な個人用保護具を含む適切な安全装置を使用する必要があります。

変圧器室のドアを開ける必要があるメンテナンス作業は、リングメインユニットと連動する場合があります。これらのインターロックを誤って操作すると危険な状態が生じる可能性があるため、操作説明書に記載されている適切な順序に従う必要があります。

 

 

8.1 一般的な問題と修正措置

• トランスからの異音。変圧器からパチパチ音、ピッチが変化したブーン音、またはその他の予期しない音が発生する場合、考えられる原因には、コアの緩み、巻線の動き、部分放電、または重度の過負荷が含まれます。負荷を軽減し、変圧器を点検する必要があります。
• 過度の温度。動作温度が高くなるのは、過負荷状態、換気不良、周囲温度の高さ、または内部機器の故障が原因である可能性があります。負荷レベルを確認し、換気ルーバーから障害物を取り除き、熱画像を使用して熱源を特定します。
• SF6 低圧警報。ガス圧力の低下は、密閉タンク内の漏れを示している可能性があります。低圧での運転を続けると絶縁と消弧能力が損なわれるため、直ちに調整する必要があります。-漏れを特定して修理し、ガス圧力を定格レベルに戻す必要があります。
• 地絡の表示。故障通過インジケータまたは保護リレーが地絡を示した場合、影響を受ける回路を特定して隔離する必要があります。調査では、障害が一時的なもの（一時的な湿気や野生動物などによって引き起こされる）なのか、永続的なもの（ケーブル絶縁損傷や内部故障）なのかを判断する必要があります。

 

8.2 メーカーに連絡する場合

状況によっては、メーカーのサポートまたは工場認定のサービス担当者が必要になる場合があります。{0}次の場合はメーカーにお問い合わせください。

• 変電所では、フィールドサービスを目的としていない主要コンポーネントの交換が必要です
• 内部アークまたは重大な電気的障害が発生しました
• SF6絶縁開閉装置の複雑な修理が必要
• このガイドや機器固有のドキュメントでカバーされていない異常な状況が発生した{0}
• 保護リレーの設定には、標準の調整を超えた再計算または再構成が必要です

 

 

 

以下の安全上の考慮事項は、小型変電所の設置、運用、保守全体を通じて最も重要です。

• 感電の危険。変電所内には高電圧が存在します。作業を行う前に、変電所は低圧開閉装置、中圧開閉装置、外部電源などのすべての電源から遮断されている必要があります。-通電を遮断した後、導体に触れる前に電圧がかかっていないことを確認してください。-
• アークフラッシュハザード。IEC 62271-202 に従って設計されたコンパクトな変電所には、定義された領域内のアーク エネルギーを含む内部アーク分類が組み込まれています。ただし、通電している機器またはその近くでの作業はすべて、適切な個人用保護具を着用し、適用されるアーク フラッシュの安全基準に従って行う必要があります。
• 火傷の危険。一部のコンポーネント、特にヒューズや変圧器のブッシュは、通常の動作中に高温になることがあります。これらのコンポーネントを扱ったり近くで作業したりする場合は、適切な手袋を着用し、メンテナンスを行う前に十分な冷却時間を確保してください。
• 火災の危険。可燃物から少なくとも 5,000 mm の安全距離を維持する必要があります。通常、変電所には標準納品の一部として消火器が付属しており、常にアクセス可能な状態にし、定期的に保守性を検査する必要があります。
• 環境の安全性。開閉装置からの SF6 ガスを取り扱う場合は、環境に適合した方法を使用する必要があります。ガス回収装置は、強力な温室効果ガスである SF6 の放出を防ぎます。

 

 

10. 関連する変圧器の設置および操作ガイド

コンパクトな変電所は、屋外配電用に変圧器と開閉装置をスペース効率の高い筐体に統合します。取り付け、冷却、または筐体設計が異なる従来の変圧器タイプについては、次の専用ガイドを参照してください。

• 変電所変圧器の設置および操作ガイド
• 電源トランスの設置および操作ガイド
• 柱上変圧器の設置および操作ガイド
• パッドマウント変圧器の設置および操作ガイド
• 乾式変圧器の設置および操作ガイド

 

 

 

 

 

11. 参考文献

コンパクトな変電所は、コンパクトな二次変電所の要件を規定する IEC 62271-202 の最新版に基づいて型式テストされています。-その他の該当する規格には、一般的な開閉装置の仕様に関する IEC 62271-1、回路遮断器に関する IEC 62271-100、開閉装置キュービクルに関する IEC 62271-200、断路器および接地スイッチに関する IEC 62271-102、負荷遮断スイッチに関する IEC 62271-103、エンクロージャによって提供される保護等級に関する IEC 60529 (IP) が含まれます。コード）、電力変圧器については IEC 60076、低電圧開閉装置アセンブリについては IEC 61439。

小型変電所の設置、操作、またはメンテナンスに関するご質問や技術的な懸念がある場合は、すぐに入手できる情報 (変電所のシリアル番号、タイプ指定、および設置場所の住所) を添えて、機器メーカーのサービスラインにお問い合わせください。