Mi azNagyfeszültségű kapcsolóberendezés?

I. Alapdefiníció (tömör változat)

Nagyfeszültségű kapcsolóberendezés: Fémbevonatú páncélozott teljes áramelosztó kapcsolóberendezés 3,6 kV névleges feszültséggel～40,5kV, integráló megszakítók, leválasztó kapcsolók, földelő kapcsolók, transzformátorok, védelmi és szekunder vezérlőelemek. Ez a közép- és nagyfeszültségű áramelosztó rendszerek alapvető elsődleges teljes berendezése.

Alapfunkciók: Használt áramellátó rendszerekben áramvételre, -elosztásra, kapcsolásvezérlésre, rövidzárlat- és túlterhelés-hibavédelemre, elektromos leválasztásra, biztonsági reteszelésre és működésfelügyeletre, széles körben alkalmazható különféle közép- és nagyfeszültségű áramelosztási forgatókönyvekre.

Alapvető jellemzők: 1. Teljesen fém burkolatú, több rekesz független szigetelésével, ív- és áramütésálló; 2. Szabványos öt-megelőző mechanikus + elektromos reteszeléssel felszerelve a helytelen működés kiküszöbölésére; 3. A vákuum-megszakító alkalmazása a magkapcsoló és védelem végrehajtó komponenseként; 4. Megfelel a GB 3906, IEC 62271 nagyfeszültségű kapcsolóberendezési szabványoknak.

II. Alkalmazási kör és végrehajtási szabványok

Általános feszültségszintek: 10kV (12kV), 35kV (40,5kV). Ipari és bányászati ​​vállalkozások, alállomások, fotovoltaikus energiatárolók, gyári áramelosztók és dobozos alállomások támogatásának elengedhetetlen berendezése.

Megvalósítási szabványok: GB 3906, IEC 62271, ANSI/IEEE C37 sorozat szabványok, biztosítva a berendezések működésének biztonságát, megbízhatóságát és univerzálisát.

III. Alapbesorolás (teljes méretek)

1. Szekrényszerkezet típusa szerint

1. Kihúzható típus (Középre szerelt szekrény): Reprezentatív modellek KYN28A-12 (10kV), KYN61-40.5 (35kV). A megszakító kihúzható teherautó típusú; kihúzható és felosztható munkapozícióra, tesztpozícióra és leválasztási helyzetre. A karbantartás nem igényli a teljes szekrény áramszünetét, a legmagasabb biztonsági szint mellett, az iparban és az alállomásokon ez az általános modell.

2. Rögzített típusú kapcsolóberendezések: XGN2-12, GG1A reprezentatív modellek. A megszakító a szekrényben van rögzítve, és nem húzható ki; egyszerű szerkezetű és alacsony költséggel rendelkezik. A karbantartás a teljes vonal áramkimaradását igényli, többnyire régi gyári területeken és alacsony kategóriás áramelosztási forgatókönyvekben.

3. Gyűrűs főegység: HXGN15-12, SF6 gyűrűs főegység reprezentatív modelljei. Kis térfogatú és kevesebb területet foglal el, többnyire közösségi áramelosztásban, önkormányzati körhálózatban és dobozos alállomásokon használják; többnyire terheléskapcsoló + biztosíték kombinációja, alkalmas a terminál áramelosztási igényeire.

4. Gázszigetelt szekrény (C-GIS): Teljesen szigetelt SF₆/környezetbarát gázszigeteléssel, a szekrény miniatürizált, nedvesség- és korrózióálló, alkalmas zord környezetekre, például tengerparti területekre, szénbányákra, nagy magasságokra és kültéri doboz típusú alállomásokhoz.

2. Szigetelési módszerrel

- Levegő szigetelés (AIS): Levegő + szigetelő használata szigetelő közegként, alacsony ár, kényelmes karbantartás, nagy mennyiség, alkalmas a hagyományos beltéri áramelosztási forgatókönyvekre.

- Gázszigetelés (GIS/C-GIS): Zárt, gázzal töltött szerkezet alkalmazása, kiváló szigeteléssel és ívoltási teljesítménnyel, kis térfogattal, karbantartást nem igényel és magas költséggel, kiváló minőségű és kompakt áramelosztási forgatókönyvekhez.

3. Megszakító típus szerint

- Vákuum-megszakító: A 10kV/35kV főáramú modellje, főleg VS1 és ZN63 sorozat. Nincs olajszennyeződése, erős ívoltó képessége, hosszú élettartama és karbantartásmentes, alkalmas a legtöbb közép- és nagyfeszültségű áramelosztási forgatókönyvre.

- SF₆ megszakító: Leggyakrabban 35 kV és magasabb feszültségszinteknél, nagy áramerősség és nagy megszakítási körülmények között használják, kiemelkedőbb szigetelési és ívoltási teljesítménnyel.

- Terhelés kapcsoló: A gyűrűs főegységek gyakori alkatrésze, amely csak normál terhelési áramot képes kapcsolni, nem zárja le a rövidzárlati áramot, és biztosítékokkal kell kombinálni a hibavédelem érdekében.

4. A kabinet funkciója és célja szerint

IV. A szekrény belső ötrekeszes felépítése (példaként a KYN28A-12-t figyelembe véve)

Az egész szekrény teljesen fémbevonatú, és minden rekesz el van szigetelve egymástól ívvillanás nélkül. A hibaívek nyomáscsökkentésre irányíthatók, maximalizálva a személyzet és a berendezések biztonságát. A konkrét szerkezet a következő:

1. Buszfülke (legfelső): Rendezzük el a fő buszsíneket és a leágazó buszsíneket; nyomásmentesítő csatornával felszerelt. Ha belül rövidzárlat lép fel, az ív felfelé irányítható a nyomás felszabadítása érdekében, elkerülve ezzel a személyzet és a berendezések sérülését a többi rekeszben.

2. Megszakító rekesz (központi mag): Helyezze el a vákuum-megszakítót; szelepreteszelő berendezéssel ellátva. A targonca kihúzásakor a nagyfeszültségű statikus érintkezők automatikusan záródnak, hogy megakadályozzák, hogy a személyek véletlenül hozzáérjenek a feszültség alatt álló részekhez. A targonca rugalmasan átkapcsolható három pozíció között: munkapozíció, tesztpozíció és elkülönítési/karbantartási helyzet, hogy alkalmazkodni tudjon a különböző munkakörülményekhez.

3. Kábelrekesz (alsó rész): A bejövő és kimenő kábelek bekötési helye; beépített áramváltók (CT), földelőkapcsolók, levezetők, nulla sorrendű transzformátorok és egyéb alkatrészek, amelyek a kábelcsatlakozásért és a vezetékvédelemért felelősek.

4. Másodlagos műszerrekesz (a szekrény felső eleje): helyezze el a mikroszámítógépbe integrált védelmi eszközöket, mérő- és vezérlőeszközöket, jelzőlámpákat, gombokat, élő kijelzőket, hőmérséklet- és páratartalom-szabályozókat, másodlagos sorkapcsokat és egyéb másodlagos berendezéseket, amelyek felelősek a berendezések felügyeletéért, vezérléséért és jelátviteléért.

5. Kisfeszültségű vezérlőterem/Mechanizmus helyiség: Helyezze el a megszakító működési mechanizmusát, az energiatároló motort, a másodlagos áramköri tápegységet és a reteszelő mechanikai szerkezetet, amely a berendezés működésének és az energiatárolásnak a központi területe.

V. Öt mag elektromos alkatrészének részletes magyarázata

A nagyfeszültségű kapcsolóberendezések magteljesítményét a belső alkatrészek határozzák meg. Az öt fő összetevő ellátja saját feladatait, és együttműködik a berendezés normál működésének biztosítása érdekében:

1. Vákuum-megszakító (a berendezés szíve): Az alapvető funkció a kapcsolás normál üzemi körülmények között, és az automatikus kioldás hiba esetén a hibaáram megszakítása érdekében. A legfontosabb paraméterek közé tartozik a névleges feszültség, névleges áram, névleges rövidzárlati megszakító áram (általában 20kA/25kA/31.5kA/40kA) és a névleges hőstabilitási áram, amelyek közvetlenül meghatározzák a berendezés védelmi kapacitását és alkalmazható forgatókönyveit.

2. Leválasztó kapcsoló: Nincs ívoltó képesség, és a terhelés kapcsolása szigorúan tilos; az alapvető funkció egy nyilvánvaló töréspont kialakítása a karbantartás során, és a berendezés áramkimaradásának szemrevételezéssel történő megerősítése a karbantartó személyzet személyes biztonságának biztosítása érdekében.

3. Földelő kapcsoló: Kényszer földelésre szolgál a berendezés áramkimaradása során, hogy felszabadítsa a berendezésben a maradék feszültséget, és megakadályozza a véletlen áramátvitel által okozott áramütéses baleseteket; mechanikus reteszeléssel, megszakítókkal és leválasztó kapcsolókkal felszerelve a működési sorrendnek való megfelelés érdekében.

4. Transzformátorok (CT/PT): Áramváltókra (CT) és feszültségváltókra (PT) osztva. A CT-t főként vezetékáram gyűjtésére és jelek biztosítására használják az elektromos energia mérésére és a túláram/zárlat elleni védelemre; A PT-t főként buszfeszültség gyűjtésére használják, és jeleket biztosítanak feszültségméréshez, méréshez, feszültségcsökkenés-/túlfeszültség-védelemhez és szinkronizáláshoz.

5. Levezető: A fő funkció a villám-túlfeszültség és az üzemi túlfeszültség elnyomása, a kapcsolóberendezések és az azt követő transzformátorok, kábelek és egyéb berendezések túlfeszültség okozta szigetelőréteg-leépülésének elkerülése, valamint a teljes áramelosztó rendszer biztonságának védelme.

VI. A nagyfeszültségű kapcsolóberendezések „öt-megelőző” reteszelése (elsődleges)

Minden nagyfeszültségű kapcsolóberendezést kötelezően fel kell szerelni kettős öt-megelőző reteszeléssel (mechanikus + elektromos), amelyek nem kényszeríthetők illegális kézi működtetésre, alapvetően kiküszöbölve a hibás működési baleseteket, beleértve:

1. Megakadályozza a megszakítók véletlen nyitását és zárását, hogy elkerülje a nem szándékos vonalkapcsolást;

2. Akadályozza meg a leválasztókapcsolók be- és kikapcsolását terheléssel, hogy elkerülje az ívégést és a berendezés károsodását;

3. A földzárlati balesetek elkerülése érdekében akadályozza meg a földelőkapcsolók elektromos zárását;

4. Akadályozza meg a zárást és az áramellátást földelővezetékkel, hogy elkerülje a vezeték rövidzárlatát és a berendezés károsodását;

5. A személyi áramütéses balesetek elkerülése érdekében ne lépjen be a feszültség alatt álló terekbe.

VII. Fő műszaki paraméterek (általános iparági szabványok)

Az általánosan használt KYN28A-12 10 kV-os kapcsolóberendezést (mainstream modell) példaként véve az alapvető műszaki paraméterek a következők:

- Névleges feszültség: 12kV

- Névleges frekvencia: 50 Hz

- Névleges áram: 630A, 1250A, 1600A, 2000A, 2500A, 3150A, 4000A (igény szerint választható)

- Névleges rövidzárlati megszakító áram: 20kA, 25kA, 31.5kA, 40kA

- Névleges hőstabilitási áram (4 s): megfelel a névleges rövidzárlati megszakítóáram szintjének

- Védettségi szint: IP4X szekrény, IP2X rekesz, hatékonyan por- és idegen tárgyak behatolás elleni védelme

- Szigetelési szint: A teljesítményfrekvencia-ellenállási feszültség és a villámimpulzus-ellenállási feszültség egyaránt megfelel a GB 3906 nemzeti szabvány követelményeinek

A 35 kV-os KYN61-40.5 modell fő paraméterei: Névleges feszültség 40,5 kV, névleges áram 1250 A～3150A, névleges rövidzárlati megszakítóáram főleg 25kA és 31.5kA, alkalmas 35kV-os alállomásokhoz és nagyszabású ipari áramelosztási forgatókönyvekhez.

VIII. Működési logika

A nagyfeszültségű kapcsolóberendezések működése szigorú működési eljárásokat követ a biztonság és megbízhatóság biztosítása érdekében, főként három alapvető munkafeltételre osztva:

1. Normál tápellátási folyamat: Földelőkapcsoló nyitása → Megszakító teherautó üzemi helyzetbe tolva → Leválasztókapcsoló zárása → Megszakító zárása → Busz feszültség alatt, elektromos energia szállítása különböző terhelésekhez.

2. Hibavédelmi folyamat: Rövidzárlat, túlterhelés, földelés és egyéb hibák lépnek fel a vezetékben → Áramváltó (CT) abnormális jeleket gyűjt → A mikroszámítógép védőeszköz gyorsan működik → A megszakító azonnal kiold → A hibavonalat le kell választani, hogy biztosítsa a többi áramkör normál működését és elkerülje a hiba kiterjedését.

3. Áramszünet Karbantartási folyamata: Megszakító nyitása → A teherautó teszt/leválasztási helyzetbe rázva → Leválasztókapcsoló nyitása → Földelőkapcsoló zárása → Miután meggyőződött arról, hogy a berendezés feszültségmentes állapotban van, a fedél kinyitható karbantartási művelethez.

IX. Alkalmazási forgatókönyvek

A közép- és nagyfeszültségű áramelosztás alapvető berendezéseként a nagyfeszültségű kapcsolóberendezések számos területet lefednek, mint például az ipar, az emberek megélhetése és az új energia, elsősorban:

- Erőművek és 35kV/10kV-os alállomások fő áramelosztó rendszerei, amelyek az energia vételéért, elosztásáért és védelméért felelősek;

- Nagy gyárak, vegyipar, bányák, kohászat és egyéb ipari műhelyek, amelyek nagy teljesítményű berendezések stabil nagyfeszültségű áramelosztását biztosítják;

- Kereskedelmi komplexumok, kórházak, adatközpontok, vasúti tranzit és egyéb olyan helyek, ahol magas az energiaellátás megbízhatósága;

- fotovoltaikus erőművek, energiatároló erőművek és szélerőművek, amelyek alkalmazkodnak az új energiatermelés nagyfeszültségű áramelosztási igényeihez;

- Nagyfeszültségű áramelosztó egység a dobozos alállomáson belül (box substation), miniatürizált és integrált áramelosztást megvalósítva.

X. Napi karbantartás és gyakori hibák

1. Napi ellenőrzési pontok

A rendszeres ellenőrzés meghosszabbíthatja a berendezés élettartamát, és időben megtalálhatja a lehetséges hibákat. Fókuszban az ellenőrzésre: van-e a szekrényben rendellenes zaj, melegedés és páralecsapódás; a jelzőfények és az élő kijelzések normálisak-e; elegendő-e a működési mechanizmus energiatárolása; hogy a szekunder áramkör vezetéke meglazult vagy elöregedett-e; hogy az öt-megelőző reteszelő berendezés rugalmas és megbízható-e.

2. Gyakori hibák és rövid kezelési utasítások

- Az áramköri megszakító nem tud energiát tárolni, illetve be-/kikapcsolni: Ellenőrizze az energiatároló motort és a működési mechanizmust, és hárítsa el a másodlagos áramkör tápellátását vagy a mechanikai zavarokat;

- A másodlagos áramkör leválasztása és a védelmi hibás működés: Ellenőrizze a másodlagos sorkapcsokat és kábeleket, és hárítsa el a védelmi eszköz paramétereinek beállításait vagy az alkatrészek hibáit;

- Kondenzáció a szekrényben és a szigetelés leesése: Ellenőrizze a hőmérséklet- és páratartalom-szabályozót és a párátlanító berendezést, erősítse meg a szekrény tömítését, és kerülje el a nedves környezet hatását;

- A teherautó tolása és húzása elakadás és reteszelés meghibásodása: Ellenőrizze a targonca vezetősínét és a reteszelő mechanikus szerkezetet, takarítsa el a törmeléket és végezze el a kenési karbantartást;

- Transzformátor fűtés és sorkapocs eltávolítása: Ellenőrizze a vezetékek tömítettségét, és keresse a transzformátor túlterhelését vagy rossz érintkezését.

XI. A nagyfeszültségű kapcsolóberendezések előnyei

1. Nagy biztonság: Teljesen fémmel zárt szerkezet, hatékony ív- és áramütésálló, többrekeszes szigetelő kialakítás csökkenti a hiba diffúziójának kockázatát;

2. Biztonságos működés: Komplett öt-megelőző reteszelő berendezés, amely kiküszöböli a kézi hibás működést mechanikus és elektromos szintről, biztosítja a személyzet és a berendezések biztonságát;

3. Erős megbízhatóság: Vákuumos ívoltási technológia alkalmazása, nincs olajszennyezés, alacsony zajszint, hosszú élettartam és hosszú karbantartásmentes időszak;

4. Nagy rugalmasság: Moduláris kialakítás, kényelmes telepítés, karbantartás és alkatrészcsere, és rugalmasan választható a helyszíni igények szerint;

5. Intelligens frissítés: Felszerelhető intelligens integrált védelemmel, online hőmérsékletméréssel, részleges kisülési felügyelettel és egyéb modulokkal az áramelosztó rendszer intelligens felügyeletéhez és vezérléséhez, alkalmazkodva a modern intelligens hálózatok igényeihez.

Összegzés

 Nagyfeszültségű kapcsolóberendezés (3,6 kV～40,5 kV) egy magos, fémbevonatú áramelosztó berendezés, amely integrálja a teljesítményszabályozáshoz, -védelemhez és -felügyelethez szükséges alkatrészeket, és széles körben használják különféle közép- és nagyfeszültségű forgatókönyvekben.

GYIK

1. Mi az a nagyfeszültségű kapcsolóberendezés?

Fémburkolatú páncélozott áramelosztó kapcsolóberendezés (3,6 kV～40,5 kV), magkomponenseket integrálva, a közép- és nagyfeszültségű áramelosztás alapvető elsődleges berendezése.

2. Mik az alapvető funkciói?

Áramvétel, elosztás, kapcsolásvezérlés, hibavédelem, elektromos leválasztás, biztonsági reteszelés és működésfelügyelet.

3. Melyek a főbb szekrénytípusok?

Kihúzható (középre szerelt), fix típusú, gyűrűs főegység és gázszigetelt szekrény (C-GIS).

4. Melyek az általános szigetelési módszerek?

Levegőszigetelés (AIS) és gázszigetelés (GIS/C-GIS).

5. Melyek az alapvető elektromos alkatrészek?

Vákuumos megszakító, leválasztó kapcsoló, földelő kapcsoló, CT/PT transzformátorok és levezető.

Mi az "öt-megelőzés" reteszelés?

Megakadályozza a megszakítók hibás működését, a leválasztó kapcsolók terheléses kapcsolását, a földelő kapcsolók feszültség alatti zárását, a földelő vezetékekkel történő zárást és a feszültség alatt álló terekbe való belépést.

6. Melyek a gyakori modellek és paraméterek?

KYN28A-12 (10kV, 630A～4000A); KYN61-40.5 (35kV, 1250A～3150A).

7. Melyek a fő alkalmazási forgatókönyvek?

Erőművek, alállomások, ipari műhelyek, kereskedelmi komplexumok, fotovoltaikus/energiatároló állomások és dobozos alállomások.

8. Mik a gyakori hibák?

A megszakító meghibásodása, a szekunder áramkör lekapcsolása, a szekrény kondenzációja, a teherautó elakadása és a transzformátor fűtése.

9. Mik az előnyei?

Magas biztonság, biztonságos működés, nagy megbízhatóság, nagyfokú rugalmasság és támogatás az intelligens frissítéshez.