Die hoofdele van 'n luggeïsoleerde primêre mediumspanningskakelbord en hul toepassing

Medium voltage swaarwe speel 'n kritieke rol in die energieverdelingproses binne wisselstroom (AC) stelsels, wat die vloei van krag van generasie deur transmissie tot eindgebruikers moontlik maak. Hierdie noodsaaklike toerusting word gereguleer deur spesifieke standaarde wat sy spesifikasies, terminologie, beoordelings, ontwerpmaatstawwe, boupraktyke en toetsprotokolle definieer. Vir die Europese streek word hierdie riglyne in detail beskryf in die volgende Internasionale Elektrotekniese Kommissie (IEC) standaarde:

• IEC 62271-1: Stel algemene spesifikasies vir hoëspanningswaarwe en -beheertoerusting.

• IEC 62271-200: Fokus op AC metaal-omhulde waarwe en -beheertoerusting ontwerp vir beoordeelde spannings wat 1 kV oorskry tot en met 52 kV.

• IEC 62271-300: Handel oor gasgeïsoleerde metaal-omhulde waarwe bedoel vir beoordeelde spannings bo 52 kV.

Alhoewel IEC-standaarde wêreldwyd erken word, mag lande soos die Verenigde State, China en Rusland hul eie nasionale standaarde volg. Volgens Afdeling 3.5 van IEC 62271-1 word alle komponente van waarwe en -beheertoerusting gespesifiseer, wat die samestelling van omvattende waarwestelsels met funksionaliteite geskik vir medium-spanningsnetwerke moontlik maak. Hierdie funksies sluit in:

• Effektiewe verdeling van energie van hoër-niveau transmissiestelsels af tot verbruikspunte.

• Fasilitering van die skakeling van elektriese strome.

• Dwingende meetwerk belangrik vir beskermingsmekanisme, operasionele aanwysers en faksverwerkingsprosesse.

• Beskerming van lasse en toerusting teen foutkomste.

• Implementering van beheer, blokkering en interlocking kenmerke volgens netwerkbedryfsbehoeftes.

• Verwysing van kommunikasie tussen waarwe en SCADA of DCS-stelsels vir verbeterde monitering en beheer.

• Verzeker die veiligheid van personeel wat binne substasies werk.

'n Verskeidenheid ontwerpe in ooreenstemming met IEC-standaarde is beskikbaar, vervaardig deur talryke vervaardigers. Die IEC-standaard onderskei tussen luggeïsoleerde en gasgeïsoleerde tegnologieë, met ontwerpkompleksiteit wat varieer op grond van die stelsel se posisie binne die verspreidingsnetwerk en die sofistikaasie vereis vir beskermings- en beheerskemas. Hoër-beoordeelde waarwe vereis tipies meer komplekse beskermings- en beheermaatreëls.

Die tipiese argitektuur van primêre luggeïsoleerde medium-spanningswaarwe (AIS) is georganiseer in vier fundamentele kompartemente, wat 'n gestruktureerde benadering weerspieël om doeltreffende, veilige en betroubare operasie binne medium-spanningsapplikasies te verseker. Hierdie konfigurasie verseker optimale prestasie terwyl dit streng veiligheids- en operasiestandaarde handhaaf.

Medium Voltage Switchgear Basic Structure Compartment

Die primêre struktuur, aangedui as afdeling B in Figure 1, 2 en 3, bestaan uit metaalplaatjies wat vorm, dimensies, stevigheid en robustheid aan die waarwe gee. Hierdie struktuur sluit ook koperkomponente in wat krities is vir energie-oordrag en vir die verbind van al die kompartemente en toerusting binne die waarwe.

Hierdie konstruksie bied verskeie sleutelvoordele:

• Metal-Based Segregation: Die struktuur verseker skeiding tussen kompartemente volgens IEC 62271-200 standaarde, wat verskillende vlakke van toeganklikheid definieer. Hierdie segregering verhoog veiligheid en operasie-effektiwiteit.

• Arc Withstand Capability: Saam met die metal-based segregering, sluit die ontwerp boogbestendige deure in wat addisionele beskerming teen interne boogkomste bied, wat verseker dat die waarwe bogen kan weerstaan sonder om veiligheid of funksionaliteit te kompromitteer.

In opsomming, nie slegs gee die primêre struktuur die waarwe sy fisieke vorm en sterkte nie, maar integreer dit ook essensiële koperdele vir elektriese verbindings. Dit verskaf ook kritieke kompartmentalisering en boogbestendigheid, wat streng veiligheidsstandaarde handhaaf en die algehele stelselbetroubaarheid verhoog. Hierdie akkurate ontwerp verseker dat elke komponent binne die waarwe veilig en doeltreffend funksioneer, wat bydra tot 'n veiliger en betroubaarder elektriese verspreidingsnetwerk.

Medium Voltage Switchgear Circuit Breaker Compartment

Die sirkuitbreekertafel, aangedui as afdeling C in Figure 1, 2 en 3, huisves medium-spannings (MV) skakelaartoerusting. Hierdie kompartment kan uitgerus word met verskeie tipes skakelaartoerusting, insluitend belastingskake, kontakters, sirkuitbreekers, en ander. Die fundamentele rol van hierdie skakelaartoerusting is om betroubaar en veilig stabiele strome en spannings, sowel as foutstrome en -spannings, te oop en te sluit. In die meeste primêre luggeïsoleerde MV panele is sirkuitbreekers die voorkeur. Vandag domineer vakuumonderbrekingstegnologie vir medium-spanningsapplikasies as gevolg van sy betroubaarheid en doeltreffendheid.

Medium Voltage Switchgear Cable Compartment

Die kabelkompartement, aangedui as afdeling D in Figure 1, 2 en 3, huisves nie net kabelterminals nie, maar sluit ook sensortoestelle in. Hierdie toestelle word hoofsaaklik gebruik vir die meet van fasestrome, fase-spannings, residuele stroom, en residuele spanning. Die dominante tegnologie wat vir meetdoeleindes gebruik word, is die instrumenttransformator (IT), wat op die etablieerde induktiewe beginsel vir beide stroom- en spanningmetings gebaseer is. Hierdie opstel verseker akkurate en betroubare monitering binne die waarwestelsel, wat bydra tot verbeterde operasieveiligheid en -prestasie.

Deur hierdie gestruktureerde benadering speel elke komponent binne die medium-spanningswaarwe 'n kritieke rol om die veilige, doeltreffende en betroubare verspreiding van elektriese krag te verseker.