Ce este aparatul de comutare blindat? Standarde IEC, structura compartimentelor și cum se specifică pentru proiecte de 35 kV

Dacă specificați un aparat de comutație pentru o substație de 35 kV și documentele consultantului dvs. solicitațiaparate de comutare blindate, este posibil să observați că multe fișe tehnice ale producătorului descriu același echipament caaparate de comutare placate cu metal. Aceasta nu este o contradicție. Cei doi termeni descriu același principiu structural de tip - complet compartimentat, retras-aparate de comutare de medie tensiuneîn care fiecare componentă majoră este închisă individual de bariere metalice împământate -, dar provin din tradiții de standarde regionale diferite. „Armored” este vocabularul IEC și al ingineriei europene; „metal clad” este termenul ANSI/IEEE nord-american.

Acest articol explică structuraaparate de comutare blindate, cum diferă de alte modele cu carcase metalice, ce necesită standardele IEC relevante și ce parametri trebuie să specificați atunci când achiziționați unAparatură de comutare de 35 kVcabinet pentru un proiect de substație. O referință reală-la punerea în funcțiune dintr-un proiect din Tanzania este inclusă la sfârșit.

1. Ce înseamnă de fapt „blindat” - Terminologie IEC vs ANSI

Cuvântul „blindat” în contextulaparate de comutare blindatese referă la utilizarea de bariere metalice împământate - plăci de blindaj - pentru a separa fizic compartimentele interne ale ansamblului de comutație. Este modul tradiției ingineriei IEC de a descrie ceea ce standardele ANSI/IEEE numesc „placat cu metal”.

În conformitate cu IEC 62271-200, standardul care guvernează acum aparatele de comutare închise cu metal-AC de la 1 kV la 52 kV, aparatele de comutare sunt clasificate după gradul său de separare internă în patru categorii de pierdere a continuității serviciului (LSC) și clase de partiții. Designurile de cea mai înaltă clasă-- cele cu compartimentare metalică completă între toate zonele funcționale - corespund direct cu ceea ce inginerii din Europa, Africa, Orientul Mijlociu și Asia numesc „aparatură de comutație blindată” și ceea ce inginerii nord-americani numesc „aparatură de comutație placată cu metal” conform IEEE C37.20.2.

Consecința practică a acestei diferențe de terminologie este că un -produs chinezaparate de comutare blindatedulap, cum ar fi KYN61-40.5, care este construit conform GB 3906 și IEC 60298, va îndeplini cerințele structurale pe care le solicită o specificație IEC 62271-200 sau IEEE C37.20.2. Structura blindată este specificația, indiferent de vocabularul organismului de standarde folosit pentru a o descrie.

O nuanță suplimentară: tradiția inginerească britanică scrie cuvântul „blindat” (cu au). Ambele ortografii se referă la același echipament. Când căutați furnizori sau literatură tehnică, merită să folosiți ambele ortografii, în special pentru proiectele din țările Commonwealth.

2. Structura cu patru-compartimente: modul în care aparatul de comutare blindat conține energia de defecțiune

Caracteristica definitorie aaparate de comutare blindateeste că interiorul dulapului este împărțit în patru compartimente funcționale, fiecare complet închis de bariere metalice împământate, fără deschideri intenționate între ele. Înțelegerea a ceea ce face fiecare compartiment - și de ce este importantă separarea - este esențială pentru oricine specifică sau întreține acest echipament.

Compartiment pentru bare colectoare

Compartimentul barelor colectoare găzduiește barele colectoare principale din cupru sau aluminiu care parcurg lungimea ansamblului de aparate de distribuție, interconectând toate panourile din ansamblu. În construcția blindată, acest compartiment este complet etanșat față de panourile adiacente prin carcasele conductelor de bare, care izolează bara și împiedică energia defectelor dintr-un panou să ajungă la bara dintr-un panou vecin. Designul secționat al barelor colectoare înseamnă că o defecțiune în compartimentul barelor colectoare al unui panou nu se propagă la restul gamei.

Compartimentul întreruptoarelor

Compartimentul întreruptorului găzduiește camionul retractabil - căruciorul pe care este montat întrerupătorul. Acesta este compartimentul care dăaparate de comutare blindateavantajul său operațional cheie. Camionul poate fi mutat între trei poziții definite: Service (întrerupător cuplat cu barele colectoare și circuitele de cablu), Test (circuite primare deconectate, cablajul secundar de control încă conectat) și Izolat (camionul este complet retras). Obloanele metalice automate acoperă contactele primare de deconectare ori de câte ori camionul nu este în poziția Service, prevenind contactul accidental cu piesele de bare sub tensiune.

Compartiment pentru cabluri

Compartimentul pentru cabluri este situat la baza dulapului și oferă punctul de conectare pentru cablurile de alimentare de intrare sau de ieșire. Este separat de compartimentul întreruptorului printr-o barieră metalică împământată cu deschidere definită numai pentru conductorii circuitului primar. Compartimentul pentru cabluri găzduiește de obicei transformatoare de curent pentru relee de protecție, un întrerupător de împământare și capete de etanșare a cablurilor. În KYN61-40.5, compartimentul spațios pentru cabluri găzduiește mai multe cabluri paralele pe fază, ceea ce este important pentru aplicațiile de alimentare cu curent ridicat.

Compartiment de control de -tensiune joasă

Compartimentul de control de joasă-tensiune este situat în secțiunea superioară a dulapului și conține releele de protecție, instrumentele de măsurare, întrerupătoarele de control, lămpile indicatoare și blocurile de borne pentru cablarea secundară. Este complet separat de compartimentele circuitului primar, ceea ce înseamnă că cablurile secundare pot fi accesate pentru testarea releelor ​​și lucrările de control, în timp ce circuitul primar rămâne activ - o caracteristică critică pentru punerea în funcțiune și întreținerea substațiilor sub tensiune.

De ce este importantă compartimentarea: Limitarea defecțiunii arcului

Când apare o defecțiune de arc intern înaparate de comutare blindate- fie de la defectarea izolației, contaminarea sau operația de comutare - energia arcului este limitată în compartimentul de unde provine. Fiecare compartiment are un canal independent de eliberare a presiunii care evacua gazele fierbinți departe de zonele de personal. Barierele metalice împământate împiedică propagarea arcului în compartimentele adiacente sau panourile adiacente din linie.

În instalațiile de comutație închise cu metal ne-blintat, unde barierele interne sunt absente sau incomplete, o defecțiune a arcului în compartimentul întreruptorului poate ajunge imediat la bara sub tensiune, transformând o defecțiune localizată într-un eveniment catastrofal cu mai multe faze-. Construcția blindată este principala apărare structurală împotriva acestui mod de defecțiune.

Schema structurii cu patru-compartimente ale aparatului de comutare blindat zonele de control al cablului întrerupător de bare

3. Tip blindat vs metal închis vs tip deschis: o comparație în trei-modalități

Tabelul de mai jos compară cele trei configurații principale ale aparatelor de comutare de medie tensiune pe baza criteriilor care contează cel mai mult pentru specificațiile proiectului.

Notă de tabel: „Închis metalic (fără-imbracat)” se referă la aparatele de comutație cu o singură carcasă comună și bariere interne limitate - comune în unitățile principale de inel și substațiile secundare compacte. Pentru aplicațiile substației primare de 35 kV, construcția blindată / placată cu metal este standardul de îngrijire.

4. Standarde IEC pentru aparatura de comutare blindată la 35kV

La specificareAparatură de comutare de 35 kVpentru un proiect de export, cadrul standardelor este primul lucru despre care îl va întreba un consultant de inginerie sau o utilitate. Următorul tabel stabilește principalele standarde aplicabileaparate de comutare blindatela clasa de tensiune de 35 kV, acoperind atât cadrul IEC/GB utilizat de producătorii chinezi, cât și cadrul IEEE la care se face referire în proiectele nord-americane.

Notă despre IEC 60298 vs IEC 62271-200: IEC 60298 a fost standardul principal până când a fost înlocuit cu IEC 62271-200. Multe contracte - în special în Africa și Orientul Mijlociu - fac referire în continuare la IEC 60298 în specificațiile lor tehnice. Produsele fabricate conform GB 3906 (care a fost armonizat cu IEC 60298) le satisfac pe ambele. Dacă aveți îndoieli, solicitați producătorului să confirme conformitatea cu ambele standarde.

5. Parametri de specificații cheie pentru proiecte de comutatoare blindate de 35 kV

Tabelul de mai jos enumeră parametrii care trebuie confirmați înainte de a plasa o comandă pentruAparatură de comutare de 35 kV. Valorile afișate sunt pentru KYN61-40.5aparate de comutare blindatecabinet; coloana-din dreapta explică ce trebuie să verifice inginerul dvs. de proiect în raport cu studiul de rețea specific site-ului dvs.-.

Notă critică de comandă (conform DL/T 404): atunci când plasează o comandă pentru aparate de comutare blindate, cumpărătorul trebuie să specifice: numărul programului de circuit principal și diagrama cu o singură linie-; schema de cablare a circuitului auxiliar și de control; modele de componente, evaluări și cantități din interiorul dulapului; dacă este necesar un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunii pe camionul întrerupător; culoarea dulapului; și orice condiții speciale de mediu la locul de instalare. Lipsa de informații în faza de comandă este cea mai frecventă cauză a întârzierilor de proiect.

6. Referință reală a proiectului: KYN61-40.5 Tanzania 35kV Substation, ianuarie 2023

Următoarele date de punere în funcțiune sunt de la un KYN61-40.5aparate de comutare blindatelinie instalată la un proiect de substație din Tanzania în ianuarie 2023. Este inclusă aici pentru a ilustra ceea ce a specificat corect și a fost instalat corectAparatură de comutare de 35 kVlivrează într-un mediu de operare real în afara Chinei.

„Dispozitivul de comutare a funcționat peste așteptările noastre din prima zi.”- CEO de proiect, Tanzania

Două puncte de date din acest proiect merită subliniate pentru orice inginer care evalueazăaparate de comutare blindatepentru un proiect într-un context similar de piață. În primul rând, performanța de punere în funcțiune - atât a tensiunii de rezistență, cât și a rezultatelor de descărcare parțială a depășit specificațiile contractuale, nu doar a îndeplinit-o. Aceasta reflectă marja de calitate specificată și testată-din fabricădulap de comutare de medie tensiuneechipamentul poate livra. În al doilea rând, termenul de punere în funcțiune de cinci-zile demonstrează că, cu asistență de la distanță adecvată și documentație de instalare bine-pregătită, proiectele din locații fără expertiză tehnică locală nu trebuie să accepte perioade extinse de punere în funcțiune.

Dulap de comutație de medie înaltă tensiune KYN61-40.5 blindat retrasabil 40.5kV standard IEC

7. Rezumat: Cum să utilizați aceste informații atunci când specificați dispozitivele de comutare blindate

Dacă sunteți inginer, contractor EPC sau ofițer de achiziții de utilități care lucrează la un proiect de substație de 35 kV, următoarea listă de verificare rezumă pașii practici acoperiți în acest articol.

• Confirmați terminologia: dacă specificația dvs. spune „blindat”, „blindat” sau „placat cu metal”, verificați cu consultantul dacă este necesară o construcție de tip complet compartimentată, retrasabilă-. Dacă este, toți cei trei termeni indică aceeași cerință structurală.
• Consultați IEC 62271-200 (sau IEC 60298 pentru contractele vechi) ca standard de produs aplicabil. Pentru echipamentele fabricate în China, confirmați conformitatea GB 3906 ca standard național echivalent.
• Efectuați o analiză de scurt-circuit înainte de a specifica instalația de comutare. Curentul nominal de întrerupere a scurt-circuitului (25 kA sau 31,5 kA) și curentul de vârf de rezistență (63 kA sau 80 kA) trebuie să depășească nivelurile de defecțiune calculate la punctul de instalare - cu marjă.
• Declarați pe deplin mediul amplasamentului: altitudinea peste 1000 m, temperatura ambiantă peste 40 de grade sau condițiile atmosferice neobișnuite necesită toate ca producătorul să aplice o reducere de capacitate sau să asigure o izolație special concepută. Nedeclararea acestor condiții este o sursă comună de probleme de teren.
• Specificați informațiile de comandă cerute de DL/T 404 în întregime: diagramă cu o singură linie-, schema cablajului auxiliar, lista de componente și orice cerințe speciale. Comenzile incomplete cauzează întârzieri.
• Solicitați rapoarte de test de acceptare din fabrică (FAT) la fiecare comandă. Testele de rezistență la frecvența de alimentare și de descărcare parțială trebuie efectuate pe panourile asamblate înainte de expediere.

Resurse conexe

Pentru o comparație directă a configurațiilor retractabile (tip camion) și fix-pentru proiecte de 35 kV, consultați ghidul nostru tehnic:Aparatură de comutare de tip camion vs tip fix - Ghid de decizie pentru cumpărător de proiect de 35 kV.

Pentru specificațiile tehnice complete și datele de referință ale proiectului pentru dulapul blindat KYN61-40.5,vizitați pagina produsului KYN61-40.5.

Pentru aplicații de comutație blindată de 10 kV,vezi pagina de produs KYN28A-12 Armored Drawout AC Metal-Clad Switchgear.