Glavni dijelovi zrakom izolirane primarne srednje naponske aparature i njihova primjena

Srednje naponska aparatura odigra ključnu ulogu u procesu distribucije energije unutar strujnih sustava naizmjenične struje (AC), omogućujući protok snage od proizvodnje kroz prijenos do završnih korisnika. Ova su bitna oprema upravljana specifičnim standardima koji definiraju njihove specifikacije terminologiju ocjene kriterije dizajna prakse izrade i protokole testiranja. Za europsku regiju ove smjernice detaljno su opisane u sljedećim standardima Međunarodne elektrotehničke komisije (IEC):

• IEC 62271-1: Ustala zajedničke specifikacije za visokonaponsku aparaturu za prekid i kontrolu.

• IEC 62271-200: Fokusira se na AC metalno zatvorenu aparaturu za prekid i kontrolu dizajniranu za nominalne naponove veće od 1 kV do i uključivo 52 kV.

• IEC 62271-300: Obuhvaća plinom izoliranu metalno zatvorenu aparaturu namijenjenu za nominalne naponove veće od 52 kV.

Iako su IEC standardi globalno prepoznati zemlje poput Sjedinjenih Američkih Država Kine i Rusije mogu slijediti svoje nacionalne standarde. Prema članku 3.5 IEC 62271-1 svi su komponenti aparature za prekid i kontrole specificirani omogućujući asambliranje kompleksnih sustava srednje naponske aparature s funkcionalnostima prilagođenim mrežama srednjeg napona. Te funkcije uključuju:

• Učinkovitu distribuciju energije od viših razina prijenosnih sustava do točaka potrošnje.

• Omogućavanje preklapanja električnih struja.

• Izvođenje mjerenja ključnih za mehanizme zaštite operativne pokazatelje i procese naplate.

• Zaštita opterećenja i opreme od grešaka.

• Implementacija kontrole blokade i zaklopke prema potrebama operacije mreže.

• Omogućavanje komunikacije između aparature i SCADA ili DCS sustava za poboljšano praćenje i kontrolu.

• Osiguravanje sigurnosti osoblja koje radi u podstanicama.

Razne su dostupne dizajne u skladu s IEC standardima proizvedeni od brojnih proizvođača. IEC standard razlikuje između tehnologija zračne i plinske izolacije s složenošću dizajna koja varira ovisno o položaju sustava unutar distribucijske mreže i sofisticiranosti potrebnoj za sheme zaštite i kontrole. Aparatura s višim ocjenama obično zahtijeva složenije mjere zaštite i kontrole.

Tipična arhitektura glavne zračno izolirane srednje naponske aparature (AIS) organizirana je u četiri temeljna odjela odražavajući strukturirani pristup postizanju učinkovitog sigurnog i pouzdanog rada unutar primjena srednjeg napona. Ova konfiguracija osigurava optimalnu performansu uz striktne sigurnosne i operativne standarde.

Osnovna struktura odjela srednje naponske aparature

Glavna struktura označena kao odjel B na slikama 1 2 i 3 sastoji se od metaličkih ploča koje daju oblik dimenzije čvrstoću i otpornost aparaturi. Ova struktura također uključuje bakrene komponente ključne za prijenos energije i povezivanje svih odjela i opreme unutar aparature.

Ova konstrukcija nudi nekoliko ključnih prednosti:

• Metalna segregacija: Struktura osigurava razdvajanje između odjela prema IEC 62271-200 standardima koji definiraju različite stupnjeve pristupa. Ova segregacija poboljšava sigurnost i operativnu učinkovitost.

• Izdržljivost na lukove: Pored metalne segregacije dizajn uključuje vrata otporna na luke što pruža dodatnu zaštitu od internih događaja lukovanja osiguravajući sposobnost aparature da izdrži luke bez kompromitiranja sigurnosti ili funkcionalnosti.

Ukratko glavna struktura ne samo daje fizičku formu i čvrstoću aparaturi već također integriše bitne bakrene dijelove za električnu povezanost. Nadalje pruža ključnu odjelnu segregaciju i otpornost na luke pridržavajući striktne sigurnosne standarde i poboljšavajući ukupnu pouzdanost sustava. Taj pažljivo dizajn osigurava da svaki komponent unutar aparature djeluje sigurno i učinkovito doprinoseći sigurnijoj i pouzdanoj električnoj distribucijskoj mreži.

Odjel prekidnika srednje naponske aparature

Odjel prekidnika identificiran kao odjel C na slikama 1 2 i 3 sadrži aparaturu za prekid srednjeg napona (MV). Ovaj odjel može biti opremljen različitim tipovima aparata za prekid uključujući prekidnike opterećenja kontaktore prekidnike i druge. Temeljna je uloga ovih aparata za prekid pouzdan i siguran otvaranje i zatvaranje struja i naponova u stanju ravnoteže kao i struja i naponova uzrokovanih greškama. U većini primarnih zračno izoliranih MV panela prekidnici su omiljeni izbor. Danas dominira tehnologija vakuumskog prekida za primjene srednjeg napona zbog svoje pouzdanosti i učinkovitosti.

Odjel za kabelske spojeve srednje naponske aparature

Odjel za kabelske spojeve označen kao odjel D na slikama 1 2 i 3 ne samo smješta krajeve kabela nego uključuje i uređaje za mjerenje. Ovi uređaji uglavnom se koriste za mjerenje faznih struja faznih naponova rezidualne struje i rezidualnog napon. Predominantna tehnologija korištena za svrhe mjerenja jest instrumentni transformator (IT) koji funkcionira prema utvrđenom induktivnom principu za mjerenje struje i napon. Ova postavka osigurava precizno i pouzdano praćenje unutar sustava aparature doprinoseći poboljšanoj operativnoj sigurnosti i performanci.

Kroz ovaj strukturirani pristup svaki komponent unutar srednje naponske aparature igra ključnu ulogu u osiguravanju sigurnog učinkovitog i pouzdanog distribucije električne snage.