Избор на разпределителна уредба 35 kV: 5 грешки в спецификациите, които водят до системни повреди - и как да ги избегнете

Когато инженерите определят разпределителна уредба 35kV, полето за грешка е тясно. Грешно изчислен рейтинг на късо{2}} съединение, пренебрегван IP клас или несъответстващ стандарт за изолация не води до незначителен дефицит на производителност - той води до повреда на оборудването, непланирани прекъсвания и в най-лошите случаи, дъгови светкавични събития, които застрашават персонала и разрушават инфраструктурата.

Това ръководство разглежда петте най-често срещани грешки в спецификациите при закупуване на разпределителни уреди с метално-облицовка 35kV, обяснява техните-последствия в реалния свят и определя правилните критерии за избор за всяка. Където е уместно, бронираната разпределителна разпределителна апаратура KYN61-40.5 от Gangheng Electric се използва като техническа референтна точка - не като търговска реклама, а защото нейните публикувани параметри илюстрират как изглежда на практика правилно определен 35kV панел.

Грешка 1: Определяне на номинално напрежение без отчитане на границата на изолация по IEC

Какво се обърка:Инженерите определят комутационна апаратура при номинално напрежение на системата - 35kV -, без да признават, че стандартите на IEC изискват оборудване с номинално напрежение 40,5kV за номинални 35kV системи. Разликата от 5,5 kV не е технически въпрос. Той съществува, за да абсорбира преходни пренапрежения от комутационни пренапрежения и удари на мълнии. Оборудването, определено за точно 35 kV, ще бъде рутинно натоварено над проектната си граница по време на нормална работа на мрежата.

Последствието:Ускорено разграждане на изолацията. Това, което първоначално се проявява като активност на частичен разряд, в крайна сметка води до пробив на диелектрика - обикновено в най-лошия възможен момент, под товар.

Правилната спецификация:

Номинално напрежение:40,5kV(IEC обозначение за номинални 35kV системи)

Устойчивост на напрежение на захранващата честота (1 мин):95kV

Устойчивост на напрежение на мълния (BIL):185kV(фаза-към-земя) /215kV(през празната почивка)

KYN61-40.5 е оценен на 40,5kV с точно тези нива на изолация - 95/115kV издръжливост на честотата на захранване и 185/215kV BIL - отразявайки съответствието на стандарта IEC 62271-200 за разпределение на 35kV.

Грешка 2: Недостатъчна стойност на издръжливост на-късо съединение

Какво се обърка:Това е най-сериозната грешка при снабдяване с разпределителна уредба 35kV. Степента на издръжливост на -късо съединение (Ith) често се избира въз основа на очакваните нива на повреда по време на проектирането на проекта - без резерв за укрепване на мрежата или разширяване на мрежата нагоре по веригата. Подстанция, захранвана от мрежа с ниво на повреда- от 31,5 kA, определена с разпределителна уредба от 25 kA, ще претърпи механична и термична повреда при първото възникване на повреда с болт.

Последствието:По време на повреда, панел с оценка под действителното ниво на повреда не просто се задейства -, той се поврежда структурно. Шинопроводите се деформират, бариерите на отделението се пробиват и енергията на дъгата се разпространява през линията. Това не е възстановима повреда. Това е цялостно събитие за подмяна на панели, със свързания престой, измерен в седмици, а не в часове.

Правилната спецификация:Винаги проверявайте предполагаемия ток на късо{0}} съединение (Isc) в точката на инсталиране, след което изберете номинален ток на късо{1}}устойчивост с поне една стандартна стъпка на марж:

KYN61-40.5 се предлага както в 25kA, така и в 31,5kA Ith номинални стойности, със съответни пикови токове на издържане съответно от 63kA и 80kA и продължителност на издръжливост от 4 секунди - достатъчно, за да работи защитата нагоре по веригата и да изчисти повредата, преди панелът да бъде компрометиран.

Грешка 3: Пренебрегване на класа на IP защита за инсталационната среда

Какво се обърка:IP4X е стандартната степен на защита за вътрешни 35 kV метални -разпределителни уредби. Инженерите, работещи по проекти в прашни промишлени среди - циментови заводи, стоманодобивни заводи, минни съоръжения - често приемат IP4X, без да оценяват дали работната среда генерира размери на частиците под 1 mm, което IP4X не изключва. Влажността е подценена по подобен начин: разпределителната апаратура, инсталирана в крайбрежни райони или на места с висока{10}}влажност без подходящо уплътнение на корпуса, изпитва проследяване и повреди при пълзене на изолацията на шините в рамките на две до три години след пускането в експлоатация.

Последствието:Замърсяването на изолацията води до частичен разряд, който в затворено отделение се ускорява във вътрешни дъгови събития. Те са скъпи за ремонт и опасни за персонала.

Правилната спецификация:

Стандартна вътрешна среда:IP4X(корпусът е затворен),IP2X(вратата на отделението за прекъсвач е отворена, количката е в тестово положение)

Силно замърсени или крайбрежни среди: обсъдете IP5X или по-висок с производителя

Винаги проверявайте отделно рейтинга на стаята за разбиване - той обикновено е по-нисък от рейтинга на заграждението, когато вратата е отворена

KYN61-40.5 има степен на защита IP4X и IP2X в отделението на прекъсвача с отворена врата - разлика, която има значение от гледна точка на работата, тъй като персоналът по поддръжката рутинно има достъп до отделенията на прекъсвача, докато шината остава под напрежение.

За инсталации извън стандартни условия - над 1000 м надморска височина, околни температури над 40 градуса или сеизмични зони с над интензитет 8 - тези параметри трябва да бъдат декларирани по време на поръчката. Стандартната спецификация KYN61-40.5 покрива височини до 1000 m и околни температури от -15 градуса до +40 градуса; проекти извън този пакет изискват инженерен преглед.

Грешка 4: Избор на разпределителна уредба с фиксиран-тип, където се изисква изтегляща се конфигурация

Какво се обърка:Разпределителната уредба от-фиксиран тип (не-с възможност за изтегляне) има по-ниски първоначални разходи и е подходяща за приложения със стабилна-превключване-честота. Често се посочва - неправилно - за подстанции, които обслужват индустриални товари с висока честота на превключване, или за инсталации за възобновяема енергия, където превключването на-мрежовата връзка е рутинно. Грешката става очевидна при първата поддръжка: с фиксиран прекъсвач, целият панел трябва да бъде изключен, изолиран и заключен за достъп до прекъсвача. В подстанция под напрежение това означава планирано прекъсване.

Последствието:За подстанции на вятърни ферми или колектори на фотоволтаични инсталации, които изискват редовни операции по превключване и случайна бърза смяна на прекъсвача, разпределителната уредба с фиксиран -тип осигурява прекъсване на поддръжката, което далеч надвишава първоначалното си предимство в разходите през първата оперативна година.

Правилната спецификация:За всяко приложение, включващо:

• Чести цикли на превключване
• Свързване към мрежата за възобновяема енергия (PV, вятър, съхранение)
• Промишлени натоварвания, изискващи-поддръжка на автобуса

Подстанции, където минимизирането на продължителността на планираното прекъсване е определено в договор ... изтеглящата се (с възможност за изтегляне) конфигурация е правилният избор. Изтеглящият се дизайн позволява количката на прекъсвача да бъде изтеглена до тестова позиция - електрически изолирана, но като шината остава под напрежение -, което позволява проверка, тестване или подмяна на прекъсвача без прекъсване на системата.

KYN61-40.5 използва задвижващ механизъм с винт-гайка с изпреварващ съединител за движение на количката. Самозаключващият-винт предотвратява случайно изместване под въздействието на електромагнитни сили по време на повреда; изпреварващият съединител автоматично се изключва в крайни позиции, за да предотврати механични повреди по време на бързо изтегляне. В проекта за пускане в експлоатация в Танзания дефектен прекъсвач беше идентифициран по време на тестване преди -захранване и заменен без прекъсване на графика за пускане в експлоатация - пряка последица от архитектурата на изтегляне.

Грешка 5: Пропускане на пет-изисквания за блокиране на предотвратяване от спецификацията

Какво се обърка:На пазари, където обществените поръчки се ръководят предимно от сравнение на цените, изискванията за механично блокиране често липсват в тръжните спецификации или са оставени на преценката на производителя. Резултатът е разпределителна апаратура, която отговаря на електрическите характеристики, но липсва архитектурата за оперативна безопасност, необходима за среди на подстанции под напрежение. Това е особено често срещано при проекти, закупени чрез търговци посредници, а не директно от производители.

Последствието:Без задължителни блокировки, събития на неправилно функциониране - затваряне на прекъсвач върху заземена шина, изтегляне на количка под напрежение, отваряне на изолатор под товар - възникват със статистическа редовност в среда на подстанция. Тези събития не са само грешки на оператора; те са недостатъци на инженерните спецификации.

Правилната спецификация:Изискване на механично блокиране с „пет{0}}превенция“ като задължителна конструктивна характеристика, обхващаща:

1. Предотвратяване на затварящ прекъсвач върху заземена шина
2. Предотвратяване на изтегляне или вкарване на количка под товар
3. Предотвратяване на затваряне на заземителен прекъсвач, докато шината е под напрежение
4. Предотвратяване на навлизане в кабелното отделение, докато веригата е под напрежение
5. Предотвратяване на затваряне на изолатора на шина с прекъсвач в работно положение

KYN61-40.5 внедрява всичките пет блокировки като задължителни механични характеристики - не допълнителни добавки. Металните предпазни капаци автоматично изолират живите контакти, докато количката се движи, и последователността на блокиране се налага механично, независимо от действието на оператора. Това се потвърждава от съответствието на панела с GB 3906, GB/T 11022, DL/T 404 и IEC 60298.

KYN61-40.5: Правилно специфицирана 35kV метална разпределителна уредба

TheKYN61-40.5 бронирана разпределителна апаратура с метална обшивкаот Gangheng Electric представлява еталонната спецификация, спрямо която се измерват петте грешки по-горе. Неговият дизайн адресира директно всеки режим на повреда: 40,5 kV номинално напрежение с правилни IEC нива на изолация, рейтинг на късо- съединение до 31,5 kA/80 kA пик, защита на корпуса IP4X, архитектура на изтеглящ се прекъсвач с прецизна механика на количката и задължителна пет-превантивна механична блокировка навсякъде.

Шкафът е изработен от стоманена плоча с цинково -алуминиево покритие с болтово сглобяване - метод на производство, който поддържа толеранс на размерите между ръчната количка и шкафа до под-милиметрова точност, осигурявайки постоянно зацепване на количката през целия живот на панела. Четири напълно отделени отделения (релейни уреди, прекъсвач, кабел и шина) всяко от тях носи независими канали за освобождаване на налягането: в случай на вътрешна дъга, енергията се вентилира безопасно нагоре, съдържа се в засегнатото отделение и се предотвратява разпространението в цялата линия.

За проекти в приложения за възобновяема енергия - растящ дял от доставките на подстанции 35kV в световен мащаб - KYN61-40.5 включва дизайн на хармонично съпротивление, защита от острови и защита срещу обратна мощност, приспособявайки се към променливите профили на генериране на вятърни и фотоволтаични източници, за които конвенционалните разпределителни уредби на подстанции не са оптимизирани да се справят.

Продуктът поддържа както вакуумни прекъсвачи ZN85-40.5 (битови), така и елегазови прекъсвачи от Schneider (серия SF) или Alstom (серия FP), което позволява спецификацията на прекъсвача да бъде съобразена с изискванията на проекта и възможностите за локална поддръжка, независимо от избора на панел.

Данни за пускане в експлоатация от проекта в Танзания през януари 2023 г.: издържано напрежение на захранващата честота 95kV/1 минута, частичен разряд под 10pC - и двете по-добри от договорните разпоредби. Пълното захранване беше постигнато в рамките на пет дни след разопаковането, спрямо базовото ниво на индустрията от седем дни, активирано от ръководството за инсталиране на 3D анимация, което разреши подравняването на отделението за шини, без да се изисква-техническа поддръжка на място.

За проекти с ниво на напрежение от 10 kV, изискващи същата изтегляща се метална -архитектура, KYN28A-12 е съответният продукт на Gangheng. За проекти с инсталационна среда или електрически параметри извън стандартната спецификация KYN61-40.5 Gangheng предоставя инженерен преглед и персонализирани решения без допълнително заплащане.

Списък за проверка на спецификациите: Разпределителна уредба с метална-обшивка 35kV

Използвайте този контролен списък, преди да финализирате която и да е тръжна спецификация за разпределителна уредба 35kV: