KYN28A-12:n edustama 10 kV:n keskitetysti asennettava ulosvedettävä kojeisto on tullut valtavirran valintaan sähkönjakelujärjestelmissä. Tässä artikkelissa analysoidaan keskitetysti asennettujen kytkinlaitteiden teknistä logiikkaa ja teknistä arvoa kolmesta ulottuvuudesta: rakennesuunnittelu, turvalukitus ja avainvalintapisteet.
Keskeinen ero keskitetyn kojeiston ja perinteisten kiinteiden laitteiden välillä piilee sen metallipanssarissa, keskelle asennetussa vaunussa ja neliosastoisessa erillisessä rakennesuunnittelussa. Kun otetaan esimerkkinä KYN28A-12, kaappi on jaettu tiukasti neljään erilliseen osastoon metalliseinillä:
Varustettu tyhjiökatkaisijakärryllä (yleiset mallit, kuten VS1 ja VD4), jolla voidaan vaihtaa työ-, testi- ja ulosvedetyn asennon välillä. Käsikärrytyylisen suunnittelun ydinarvo on sen kyky siirtää koko katkaisijakärry pois piirin huoltoa vaatiessa vaikuttamatta muiden kaappien normaaliin toimintaan ja lyhentää merkittävästi sähkökatkosaikoja. Sisätilat on varustettu kattavalla mekaanisella lukitusjärjestelmällä, joka varmistaa käyttöturvallisuuden fyysisestä näkökulmasta.
Päävirtakiskossa käytetään T2-kuparikiskoja, joita tukevat eristeet, ja siinä on itsenäinen, suljettu rakenne. Virtakiskotilan eristäminen on ratkaisevan tärkeää – jos kiskon puolella on vika, metalliseinämät estävät tehokkaasti sähkökaarien ja korkean lämpötilan kaasujen leviämisen muihin osastoihin, jolloin vältetään vaiheiden väliset oikosulut ja vian laajeneminen. T2-kuparikiskojen korkea johtavuus varmistaa myös lämpötilan nousun hallinnan suurissa virroissa.
Käytetään virtamuuntajien, nollasekvenssimuuntajien, maadoituskytkimien, kaapeliliittimien, ylijännitesuojainten ja muiden komponenttien asennukseen. Kaapelilokerossa on runsaasti tilaa, mikä helpottaa rakennuskaapelointia ja myöhempää huoltoa ja säätöjä. Tämä rakenne on erityisen käytännöllinen teollisuuskäyttäjille ja aurinkosähkövoimalaitoksille, jotka vaativat usein muutoksia lähteviin piireihin.
Tässä huoneessa on toissijaisia komponentteja, kuten mikroprosessoripohjaisia suojalaitteita, instrumentteja, käyttökytkimiä ja riviliittimiä. Instrumenttihuone on täysin fyysisesti eristetty keskijänniteprimäärialueesta, mikä eliminoi periaatteessa sähköiskun riskin toisiopuolella työskenteleviltä huoltohenkilöstöltä. Tämä on yksi tärkeimmistä suunnitteluominaisuuksista, joka tekee keskijännitekojeistosta turvallisemman kuin perinteiset kiinteät laitteet.
Neljän erillisen osaston ydin on vian eristäminen – minkään osaston vika ei vaikuta muihin osastoihin, mikä minimoi vian vaikutuksen. Skenaarioissa, joissa jatkuvan tuotannon vaatimukset ovat korkeat, kuten kemian-, metallurgian- ja datakeskusteollisuudessa, tämä ominaisuus liittyy suoraan tuotannon turvallisuuteen ja taloudelliseen tehokkuuteen.
Korkeajännitekojeiston väärinkäyttö voi johtaa laitevaurioihin, henkilövahinkoihin ja jopa laajoihin sähkökatkoihin. Siksi "viiden eston lukitus" on pakollinen turvallisuusvaatimus, joka on nimenomaisesti määrätty standardeissa GB/T 3906 ja DL/T 404. Niin sanottu "viisi ehkäisyä" sisältää erityisesti:
1. Katkaisijavaunun toiminnan estäminen kuormituksen alaisena – Kun katkaisija on kiinni-asennossa, vaunu ei voi mennä sisään tai poistua, jotta estetään valokaaren muodostuminen, joka aiheutuu tukkeutumisesta tai irrottamisesta kuormituksen alaisena;
2. Katkaisijoiden tahattoman avautumisen ja sulkeutumisen estäminen – Toiminnallisen kulunvalvonnan ja mekaanisen lukituksen avulla estetään asiattomia henkilöitä käyttämästä vahingossa katkaisijaa.
3. Maadoituskytkimen sulkeutumisen esto jännitteen ollessa päällä – Maadoituskytkintä ei voi käyttää, kun katkaisija ei ole auki ja vaunua ei ole palautettu testiasentoon;
4. Maadoituskytkimen virran kytkemisen estäminen sen ollessa kiinni – Kun maadoituskytkin on kiinni-asennossa, katkaisijavaunua ei voida työntää työasentoon, jotta katkaisija ei sulkeutuisi maadoitusjohdon ollessa kytkettynä;
5. Vahingossa pääsyn estäminen jännitteisiin osastoihin – Kaapin ovi on lukittu jännitteellisiin osiin, eikä kaapin ovea voi avata, kun laite on jännitteellä.
Keskitetty kojeisto käyttää tyypillisesti järjestelmää, jossa ensisijaisena menetelmänä on mekaaninen lukitus ja toissijaisena sähköinen lukitus. Mekaaninen lukitus tarjoaa korkean luotettavuuden, eikä siihen vaikuta sähkökatkot, ja se toimii perustana viiden varteenotettavalle toiminnalle. Sähköistä lukitusta puolestaan käytetään monimutkaisempaan loogiseen ohjaukseen, kuten käsikärryn ja maadoituskytkimen väliseen kytkentään sekä lukitukseen ylemmän tason suojasignaaleilla. Molempien yhdistelmä muodostaa täydellisen turvalinjan toiminnan lähteestä suorituksen loppuun.
Keskijännitekojeiston valinta ei ole vain parametrien kasaamista, vaan vaatii järjestelmän konfiguroinnin todellisten käyttöolosuhteiden perusteella. Seuraavat kohdat ansaitsevat erityistä huomiota:
Tyhjiökytkimet ovat keskijännitekojeiston ydinkomponentti. VS1 ja VD4 ovat tällä hetkellä kaksi eniten käytettyä mallia. VS1 on Kiinan yleisin malli, joka tarjoaa korkean kustannustehokkuuden ja runsaasti varaosia; VD4 on klassinen ABB-malli, jolla on ylivoimainen mekaaninen käyttöikä ja rikkoutumiskyky, ja se soveltuu sovelluksiin, joissa on usein toistuva toiminta ja korkeat luotettavuusvaatimukset. Valinnan tulee perustua kattavaan arvioon nimellisestä oikosulkukatkaisuvirrasta (yleensä 25 kA, 31,5 kA, 40 kA) ja toimintataajuudesta.
Virtamuuntajien ja nollasekvenssivirtamuuntajien muunnossuhde ja tarkkuusluokka tulee valita järkevästi todellisten käyttövirran ja suojausvaatimusten perusteella. Mittauspiirit vaativat tyypillisesti 0,2S-luokan, kun taas suojapiirit voivat käyttää 0,5- tai 10P-luokkaa. Nollasekvenssivirtamuuntajan konfiguraatio riippuu siitä, vaatiiko järjestelmä pienvirran maadoitusvian paikannustoimintoa.
Maadoituskytkinmalli, jolla on sopiva oikosulkukapasiteetti, on määritettävä. Aurinkosähköverkkoon kytketyissä piireissä, joissa voi tapahtua käänteistä tehonsyöttöä, maadoituskytkimen nimellisoikosulkuvirta on erityisen kriittinen – se määrittää, voiko maadoituskytkin sulkeutua turvallisesti ilman hitsausta vahingossa tapahtuvan jännitteen sattuessa.
Mikroprosessoripohjainen integroitu suojalaite on vakiona, ja se tarjoaa ylivirta-, hetkellinen laukaisu-, nollasekvenssi-, ylijännite- ja alijännitesuojatoiminnot. Uusissa energiaverkkoon liitetyissä skenaarioissa tulisi myös harkita erityistoimintoja, kuten saaristosuojaus ja vastavirtasuojaus. Suojalaitteen tiedonsiirtoprotokollan tulee olla yhteensopiva ylemmän tason valvontajärjestelmän kanssa.
Vakiokeskijännitekojeistot soveltuvat yleisiin ympäristöihin, joissa korkeus ei ylitä 1000 metriä ja ympäristön lämpötilat vaihtelevat -10 ℃ - +40 ℃. Korkeilla alueilla (esim. yli 3000 metrin korkeudella), kosteilla trooppisilla, erittäin saastuneilla alueilla tai matalan lämpötilan alueilla on valittava sopivat erikoiskokoonpanot, kuten korkean merenpinnan tai kosteat trooppiset tyypit, jotta varmistetaan laitteen eristyskyky ja toimintavakaus äärimmäisissä olosuhteissa.
Keskijännitekojeistot tarjoavat joustavia kaappikokoonpanoja ja niitä voidaan vapaasti yhdistellä tehonjakelukaavion mukaan. Yleisiä kaappityyppejä ovat tulolinjakaapit, lähtevän linjan kaapit, PT-kaapit, mittauskaapit, jakokaapit, eristyskaapit, sidontakaapit, moottorikaapit ja asemamuuntajakaapit. Tyypillinen 10 kV:n jakeluhuone koostuu tavallisesti tulojohtokaapeista, PT-kaapeista, mittauskaapeista, useista lähtöjohtokaapeista ja sidoskaapeista, jotka muodostavat yhden kiskon jako- tai yhden kiskon kytkentäkaavion.
Sovelluksen näkökulmasta keskijännitekojeistoa on käytetty laajalti:
Sähköaseman 10 kV sähkönjakelujärjestelmät: toimivat kaupunkien sähköverkkojen ja teollisuuden sähkönjakelun ydinsolmuina;
Tehdaspajan sähkönjakelu: luotettavan virtalähteen tarjoaminen tuotantolinjoille, ilmakompressoreille, vesipumpuille ja muille kuormille;
Kemian- ja lääketeollisuus: vaativa jatkuva tuotanto ja erittäin herkkä virransyötön luotettavuudelle ja varmuudelle;
Metallurgiset yritykset: kokevat suuria virta- ja iskukuormituksia, jotka vaativat suurta laitteiden katkaisukykyä;
Rakennusten sähkönjakelu: pääsähkönjakeluhuoneet korkeissa rakennuksissa ja kaupallisissa komplekseissa;
Keskijännitemoottorin ohjaus ja suojaus: suurten vesipumppujen, puhaltimien ja kompressorien suora tai pehmeä käynnistysohjaus;
Uusi energiaverkkoliitäntä: 10kV kytkentäkojeisto hajautetuille aurinkosähkö- ja energiavarastovoimalaitoksille.
Älykäs, miniatyrisointi ja ympäristönsuojelu Keskijännitekojeiston teknologinen kehitys ei ole pysähtynyt. Toimiala kehittyy tällä hetkellä kolmeen suuntaan:
Älykkyys. Antureiden, kuten online-lämpötilan valvonnan, osittaisen purkauksen havaitsemisen ja katkaisijan mekaanisten ominaisuuksien valvonnan, integrointi muuttaa keskijännitekojeistot "säännöllisestä huollosta" "kunnossapitoon". Miniatyrisointi. Eristysrakennetta optimoimalla ja komposiittieristysmateriaaleja ottamalla käyttöön kaapin koko pienenee vähitellen, mikä on merkittävää kaupunkien sähköasemille ja datakeskuksille, joissa maaresurssit ovat niukat.
Ympäristöystävällisyys. SF6-kaasua käytetään laajasti kaasueristetyissä kojeistoissa (GIS) sen erinomaisten eristysominaisuuksien ansiosta, mutta sen ilmaston lämpenemispotentiaali (GWP) on 23 500 kertaa suurempi kuin CO2:n. Yhä tiukentuvien ympäristöpolitiikkojen myötä SF6-vapaista ympäristöystävällisistä kojeistoista on tulossa kuuma tutkimusaihe teollisuudessa, kun ilmaneristys-, tyhjiöeristys- ja kuivailmaeristysteknologiat kehittyvät rinnakkain.
Perussyy, miksi keskijännitekojeisto hallitsee 10 kV:n tehonjakelukenttää, on sen rakenteellisen suunnittelun ja teknisten vaatimusten korkea yhteensopivuus – neljä erillistä osastoa mahdollistavat vikojen eristyksen, käsikärrytyyppinen rakenne takaa kätevän käytön ja huollon, ja viiden varteenotettava lukitus vahvistaa turvallisuuden perustaa. Uusien voimajärjestelmien rakentamisen syventyessä keskijännitekojeistot säilyttävät valtavirran pitkän ajan ja kehittyvät edelleen kohti älykkyyttä, miniatyrisointia ja ympäristöystävällisyyttä. Laitevalmistajille keskijännitekojeiston teknisen logiikan ymmärtäminen ja alan kehitystrendien ymmärtäminen ovat olennaisia, jotta ne voivat säilyttää ennakoivan asenteen tuotekehityksessä ja markkinakilpailussa.
Junray sähköon pitkään keskittynyt korkea- ja pienjännitekytkinlaitteiden tutkimukseen ja kehitykseen sekä valmistukseen. Sen KYN28A-12-sarjan keskijännitekojeistot kattavat täyden valikoiman virtaluokituksia 630 A - 4000 A ja täyden katkaisukapasiteetin 25 kA - 40 kA, ja ne tukevat räätälöityjä kokoonpanoja ja ovat laajasti mukautettavissa erilaisiin skenaarioihin, kuten sähköverkkoihin, teollisuuteen ja uuteen energiaan.
