În discuțiile despre selecția aparatelor de comutare de medie tensiune, modelele retractabile (de tip-camion) tind să domine conversația. Inginerii și consultanții le recomandă în mod obișnuit pentru majoritatea aplicațiilor de 35 kV, iar raționamentul este solid: capacitatea de a deconecta un întrerupător fără a de-alimenta bara este un avantaj operațional real. Dar acest consens a creat un punct orb.Aparatură de distribuție AC de tip fix- când este specificat corect și este asociat cu un modernîntrerupător de circuit în vid- nu este un compromis. Pentru un set bine-definit de aplicații de distribuție a energiei în interior, este alegerea optimă-de inginerie.
Acest articol explică când și de ceaparate de comutare de tip fixdepășește omologul său retractabil, modul în care întrerupătorul de circuit în vid abordează singura limitare cel mai des citată împotriva proiectelor fixe și ce trebuie să evalueze inginerii atunci când specificăaparate de comutare interioarepentru un proiect de distribuție a energiei de 35 kV.
1. Cazul împotriva aparatelor de comutare de tip fix - și de ce este supraevaluat
Argumentul standard împotriva aparatelor de comutare de tip fix este simplu: deoarece întrerupătorul este fixat permanent pe circuitul primar, orice lucrare de întreținere a întreruptorului necesită dez-energizarea întregii secțiuni de bare. Spre deosebire de aparatele de comutare demontabile, nu există nicio poziție de „test” sau „izolat”. Întrerupătorul nu poate fi scos în timp ce sistemul rămâne sub tensiune.
Asta este adevărat. Dar semnificația practică a acestei limitări depinde în întregime de contextul de operare. Într-o substație primară care deservește un proces industrial continuu, fără cale de alimentare redundantă, întreruperile neplanificate sau extinse sunt cu adevărat costisitoare, iar designul retras își câștigă prețul superior. Cu toate acestea, într-un număr semnificativ de alte aplicații, imaginea este diferită.
Luați în considerare un panou de alimentare de intrare la o stație industrială de 35 kV unde transformatorul însuși trebuie să fie scos-de tensiune pentru orice lucru în amonte, indiferent de tipul aparatului de comutare. Sau un circuit de alimentare de rezervă care funcționează numai în timpul întreruperilor programate. Sau un panou transformator de tensiune care este comutat doar de câteva ori pe an. În aceste cazuri, cerința ca bara să fie scoasă din tensiune pentru întreținerea întreruptorului nu este un dezavantaj operațional important -, deoarece bara ar trebui oricum dezactivată pentru lucrările conexe. Mecanismul retrasabil adaugă costuri și complexitate mecanică care nu oferă niciun beneficiu în aceste scenarii.
Aparatură de distribuție AC de tip fixeste specificația potrivită atunci când realitatea dumneavoastră operațională se potrivește cu aplicațiile descrise mai sus. Nu este o scurtătură bugetară - este o decizie inginerească deliberată de a potrivi capacitatea echipamentului cu cerințele operaționale reale.
XGN17-40.5 aparat de comutare AC de tip fix de interior 35kV tip cutie metal închis
2. Cinci scenarii în care aparatele de comutare de interior de tip fix este alegerea corectă
Scenariul 1: Panourile de alimentare de intrare a transformatorului
Întrerupătorul de circuit dintr-un panou de alimentare de intrare protejează transformatorul pe o parte și bara pe cealaltă. Orice întreținere la transformator, la terminațiile cablurilor sau la echipamentul de protecție lateral-transformatorului necesită scoaterea din funcțiune a transformatorului - care, de asemenea, de-alimentează panoul. Beneficiul principal al mecanismului retractabil (menținerea barei colectoare sub tensiune în timpul întreținerii întreruptorului) este irelevant aici deoarece întreruperea transformatorului determină programul de întreținere, nu întrerupătorul.Aparatură de comutare de tip fixeste o practică standard pentru această aplicație în substații din întreaga lume.
Scenariul 2: Transformator de tensiune și panouri de măsurare
Panourile transformatoarelor de tensiune comută rar și necesită întreținere rar. Funcția lor - care asigură măsurarea precisă a tensiunii pentru releele de protecție și contorizarea energiei - nu necesită flexibilitatea operațională a unui design retras. Construcția fixă, cu aranjarea sa interioară mai simplă și numărul redus de piese în mișcare, oferă de fapt o mai bună fiabilitate-măsurătoarei pe termen lung, eliminând variația rezistenței de contact din ansamblul ștecherului retras.
Scenariul 3: Substații industriale cu o singură sursă-cu ferestre de întreținere planificată
Multe instalații industriale funcționează pe un ciclu de întreținere planificat - întreruperi anuale sau semi-anuale în timpul cărora sistemele electrice sunt complet de-alimentate pentru inspecție. Pentru aceste facilități, capacitatea de a întreține întrerupătoarele fără o întrerupere a barelor colectoare nu oferă nicio valoare incrementală, deoarece filosofia de întreținere acceptă și planifică deja opriri complete. Specificarea dispozitivelor de comutare debrosabile pentru aceste aplicații adaugă costuri de capital fără a adăuga beneficii operaționale.
Scenariul 4: Spațiu-Camere de distribuție interioare constrânse
Aparatură interioarăinstalațiile din clădirile existente se confruntă adesea cu limitări stricte de spațiu. Panourile de comutație de tip fix sunt mai puțin adânci decât echivalentele lor retractabile - nu necesită adâncimea de degajare frontală necesară pentru traseul de deplasare a raftului-a unui camion retractabil. Acolo unde suprafața podelei camerei de distribuție este cu adevărat limitată și nu poate fi mărită, amprenta redusă a unui design fix este un avantaj ingineresc legitim, nu doar o preferință estetică.
Scenariul 5: Proiecte cu buget-constrâns cu risc acceptabil de întrerupere
Pe piețele în care costul capitalului este principala constrângere - proiecte de electrificare rurală, substații industriale secundare, rețele de distribuție în zonele sensibile la cost--aparataj de comutație AC de tip fixoferă controlul complet, protecția și funcționalitatea de monitorizare a unui panou de comutație de medie tensiune la un cost inițial mai mic. Calculul costului total al proprietății trebuie să se facă în continuare cu onestitate, dar pentru aplicațiile în care frecvența întreruperii este scăzută și costul întreruperii este gestionabil, designul fix oferă adesea o valoare mai bună pe durata de viață a activelor.
3. Întrerupătorul cu vid: cum abordează limitarea cheie a modelelor de tip fix
Riscul cel mai frecvent citat al aparatelor de comutare de tip fix este legat de întreținere-: dacă întrerupătorul se degradează sau se defectează, întreaga secțiune de bare colectoare trebuie să fie de-alimentată pentru a o înlocui. Acest risc este real, dar amploarea lui depinde de cât de des întrerupătorul de circuit necesită de fapt intervenție - și aici este cazulîntrerupător de circuit în vidschimbă fundamental calculul.
Un modernîntrerupător de circuit în vidîntr-un tablou de comutație de tip fix funcționează pe o filozofie de întreținere diferită față de întrerupătoarele de circuit cu ulei și întrerupătoarele cu aer-de explozie, care au făcut din întreținerea de tip fix-o preocupare operațională reală în generațiile anterioare de aparate de comutare.
Durata de viata mecanica:Întrerupătorul cu vid din XGN17-40,5 este evaluat pentru 10.000 de operații mecanice. Pentru un panou care comută de două ori pe zi - un ciclu de lucru agresiv pentru majoritatea aplicațiilor de 35 kV - aceasta corespunde cu mai mult de treisprezece ani de funcționare înainte ca mecanismul mecanic să își atingă durata de viață. Pentru panourile care comută lunar, durata de viață mecanică depășește câteva decenii de funcționare normală.
Mediu de întrerupere a arcului:Întrerupătorul cu vid stinge arcul într-un mediu etanș, fără contaminare{0}. Spre deosebire de spargetoarele cu ulei sau aer-, nu există un mediu de stingere a arcului-care să se degradeze sau să necesite reumplere. Întrerupătorul în vid este o unitate etanșă; odată ce este instalat, nu necesită întreținere internă pentru durata de viață nominală.
Recuperare dielectrică:Întreruptoarele cu vid își recuperează rezistența dielectrică extrem de rapid după întreruperea arcului - mai repede decât aerul sau SF₆ la niveluri de tensiune medie. Acest lucru faceîntrerupător de circuit în viddeosebit de bine-potrivit aplicațiilor care implică comutare frecventă, control al acumulatorului de condensatori sau sarcini de pornire a motorului, unde capacitatea de reînchidere rapidă este importantă din punct de vedere operațional.
Monitorizarea uzurii contactelor:Întreruptoarele moderne cu vid includ indicatori de uzură a contactelor care permit inginerilor de întreținere să evalueze durata de viață rămasă a contactului fără a deschide întrerupătorul. Aceasta înseamnă că deciziile de întreținere se pot baza pe starea reală, mai degrabă decât pe un program fix -, reducând și mai mult frecvența intervențiilor care ar necesita o întrerupere a barelor.
Combinația dintre construcția de tip fix cu tehnologia întrerupătoarelor cu vid decuplă efectiv frecvența de întreținere a întreruptorului de impactul operațional al designului de tip fix-. Întrerupătorul pur și simplu nu are nevoie de intervenție suficient de des pentru argumentul „tipul fix-necesită o întrerupere pentru întreținere” pentru a avea o greutate semnificativă în majoritatea aplicațiilor de distribuție a energiei de 35 kV.
întrerupător în vid aparataj de comutare tip fix interior medie tensiune 40,5kV
4. Instalare în interior: ceea ce oferă designul de tip fix pentru medii controlate
Aparatură interioarăfuncționează într-un mediu fundamental diferit de echipamentul exterior. Camera de distribuție oferă protecție împotriva ploii, a radiațiilor solare directe, a contaminării-suflate de vânt și a ciclului de temperatură extremă. Acest mediu controlat este un atu pe care proiectarea de tip fix este conceput pentru a-l exploata.
Tipul cutie XGN17-40.5aparataj de comutație AC de tip fixeste proiectat special pentru instalare în interior în sisteme trifazate de 35 kV (40,5 kV nominal) AC 50 Hz. Răspunsurile sale cheie de design la mediul interior includ următoarele.
Strategia de izolare:XGN17-40.5 folosește aer ca mediu de izolație principal între conductorii sub tensiune, cu un spațiu minim de 300 mm între părțile sub tensiune și între părțile sub tensiune și pământ. În umiditatea controlată și nivelurile de contaminare ale unei camere de distribuție interioare, izolarea aerului la acest nivel de spațiu oferă o performanță dielectrică fiabilă pe termen lung, fără complexitatea și preocupările de mediu asociate cu izolarea cu gaz SF₆.
Nivel de protecție:Carcasa oferă protecție IP2X, adecvată pentru instalarea în interior într-o cameră de distribuție dedicată cu acces controlat. Pentru mediile cu niveluri mai ridicate de contaminare prin aer - fabrici de ciment, instalații miniere, site-uri industriale de coastă - trebuie luată în considerare etanșarea suplimentară a dulapurilor sau controlul climatului al camerei de distribuție. Dacă este necesar IP4X, KYN61-40.5 retractabil este specificația adecvată.
Cinci-interblocări de prevenire:XGN17-40.5 implementează sistemul complet de blocare mecanică „cu cinci prevenire” cerut de standardele chineze și IEC pentru aparatele de comutare de medie tensiune de interior. Aceste interblocări împiedică: închiderea întreruptorului pe un circuit împământat; acționarea întreruptorului de împământare în timp ce bara este sub tensiune; deschiderea ușii dulapului în timp ce întrerupătorul este închis; introducerea sau scoaterea întreruptorului în timp ce acesta este în stare închis; și accesarea compartimentului de bare colectoare fără a lega mai întâi la pământ bara. Într-o cameră de distribuție interioară în care mai mulți operatori pot lucra simultan, aceste interblocări mecanice obligatorii reprezintă o măsură principală de siguranță a personalului.
Flexibilitatea circuitului principal:XGN17-40.5 acceptă peste 198 de configurații ale programului de circuit principal, care acoperă alimentatoarele de intrare, de ieșire, secționalizarea barelor colectoare, măsurarea, transformatorul de tensiune, descărcătorul de supratensiune și aranjamentele de bare colectoare de bypass. Această gamă de configurații face ca un singur model de dulap să fie suficient pentru a popula o întreagă gamă de aparate de comutare de diferite tipuri funcționale, simplificând achiziția, păstrarea pieselor de schimb și instruirea în întreținere.
5. Aparatură de distribuție a energiei: cum se potrivește tipul fix cu arhitectura rețelei de distribuție
Aparatură de distribuție a energiei electricela nivelul de 35 kV servește în mod obișnuit una dintre cele două funcții dintr-o arhitectură de rețea: alimentarea de intrare și de ieșire a stației primare (unde puterea este primită de la sistemul de transport și distribuită la substații secundare sau sarcini industriale mari) sau alimentatoare de intrare a stației secundare (unde puterea este primită de la substația primară și este redusă pentru distribuția locală).
În ambele funcții, designul de tip fix XGN17-40.5 este o specificație bine-stabilită. Configurațiile sale unice-bară și o singură-bară-cu-bypass se potrivesc cu cele mai comune arhitecturi de distribuție primară. Opțiunile de curent nominal - 1250A, 1600A și 2000A pe bara principală - acoperă întreaga gamă de capacități de alimentare de distribuție de 35 kV întâlnite în aplicațiile industriale și de utilități. Valorile sale de întrerupere a scurtcircuitului de 25 kA și 31,5 kA se potrivesc cu nivelurile de defecțiune calculate de obicei la barele de 35 kV în rețelele de distribuție de densitate medie.
Pentruaparatura de distribuție a energiei electriceaplicații în piețele în care rețeaua de distribuție funcționează la 33 kV, 34,5 kV sau 36 kV (toate în cadrul clasei de tensiune IEC 36 kV pe care o acoperă 40,5 kV-XGN17-40,5), dulapul este direct aplicabil fără modificări. Acest lucru este important pentru proiectele din Africa, Asia de Sud și Orientul Mijlociu, unde tensiunile rețelei din acest interval sunt comune și unde achiziționarea de echipamente conforme cu IEC la aceste niveluri de tensiune este o cerință standard.
6. Tabel de decizie de selecție: tip fix sau retras pentru proiectul dvs.?
Utilizați următoarele criterii pentru a determina ce configurație este adecvată pentru fiecare tip de panou din proiectul dvs. Rețineți că o specificație mixtă - care poate fi retrasă pentru panourile principale de intrare, tip fix pentru panourile de alimentare și de măsurare - este o practică standard în multe-substații bine proiectate și oferă o optimizare rațională a costurilor fără a compromite flexibilitatea operațională acolo unde este importantă.
Alegeți un aparat de comutare AC de tip fix atunci când:
- Funcția panoului necesită o întrerupere a barei colectoare pentru lucrările aferente, indiferent de tipul întreruptorului (transformator de intrare, panouri de interconectare)
- Instalația funcționează după o filozofie de întreținere de oprire planificată
- Continuitatea operațională în timpul întreținerii întrerupătorului nu este o cerință a proiectului
- Spațiul camerei de distribuție este restrâns, iar adâncimea panoului trebuie redusă la minimum
- Bugetul proiectului necesită optimizarea costurilor de capital, iar riscul de întrerupere este acceptabil
Alegeți aparatul de distribuție debroșabil atunci când:
- Bara colectoare trebuie să rămână sub tensiune în timpul întreținerii sau înlocuirii întrerupătorului
- Panoul servește o sarcină critică, continuă, fără cale de alimentare redundantă
- Facilitatea necesită-testarea releului de protecție în serviciu prin intermediul poziției de testare
- Standardul de instalare sau specificația de utilitate impune construcția retrasă
Pentru majoritatea substațiilor de 35 kV:panourile de alimentare de intrare și panourile de cuplare a barelor colectoare sunt candidații prioritari pentru specificațiile retractabile; Panourile de alimentare de ieșire, panourile transformatoare de tensiune, panourile de contorizare și panourile de descărcător de supratensiune sunt candidate puternice pentru specificațiile de tip fix. Examinați fiecare funcție de panou individual, în loc să aplicați un singur tip întregii game.
Resurse conexe
- Pentru o comparație detaliată a configurațiilor de tip retractabil și fix la nivel de 35kV, inclusiv datele de punere în funcțiune dintr-un proiect real, consultați:Aparatură de comutare de tip camion vs tip fix - Ghid de decizie pentru cumpărător de proiect de 35 kV.
- Pentru alternativa blindată complet retrasabilă la aceeași clasă de tensiune,vezi pagina produsului KYN61-40.5.
- Pentru cunoștințele tehnice privind structura aparatului de comutare blindat, standardele IEC și parametrii de specificație, consultați:Ce este aparatul de comutare blindat? Standarde IEC, structura compartimentelor și cum se specifică pentru proiecte de 35 kV.