Glavni deli zračno izolirane primarne srednjega napetostnega sklopka in njihova uporaba

Srednje napetostni preklopniki igrajo ključno vlogo v procesu distribucije energije znotraj sistemov izmenične struje (AC), omogočajoče pretok moči od proizvodnje skozi prenos do končnih uporabnikov. To bistveno opremo urejajo specifični standardi, ki določajo njihove specifikacije, terminologijo, ocene, kriterije za oblikovanje, prakse za gradnjo in protokole za preskušanje. Za evropsko regijo so ti smernice podrobno opisani v naslednjih standardih Mednarodnega elektrotehniškega komiteta (IEC):

• IEC 62271-1: Ustvarja skupne specifikacije za visokonapetostno preklopno in nadzorno opremo.

• IEC 62271-200: Osredotoča se na AC metalno zaprto preklopno in nadzorno opremo, zasnovano za nominalne napetosti, ki presegajo 1 kV do in vključno s 52 kV.

• IEC 62271-300: Se nanaša na plinsko izolirano metalno zaprto preklopno opremo, namenjeno za nominalne napetosti, večje od 52 kV.

Čeprav so standardi IEC globalno priznani, države, kot so Združene države, Kitajska in Rusija, lahko sledijo svojim nacionalnim standardom. Skladno z razdelkom 3.5 standarda IEC 62271-1 so določeni vsi komponenti preklopne in nadzorne opreme, kar omogoča sestavo celostnih sistemov preklopne opreme z funkcijami, prilagojenimi srednjonapetostnim omrežjem. Te funkcije vključujejo:

• Učinkovito distribucijo energije od višjih ravni prenosnih sistemov dol do točk porabe.

• Omogočanje preklopa električnih tokov.

• Izvajanje meritve, ki je ključna za mehanizme zaščite, operativne kazalnike in računsko postopek.

• Zaščita obremenitev in opreme pred napakami.

• Implementacija nadzora, blokade in zaklepajočih funkcij glede na potrebe delovanja omrežja.

• Omogočanje komunikacije med preklopno opremo in SCADA ali DCS sistemi za izboljšan nadzor in kontroliranje.

• Zaradi varnosti osebila, ki dela v transformatorjih.

Na voljo je številna zasnova, ki so v skladu s standardi IEC, proizvedena od mnogih proizvajalcev. Standard IEC ločuje med zrakom izoliranimi in plinsko izoliranimi tehnologijami, z kompleksnostjo dizajna, ki se spreminja glede na položaj sistema znotraj distribucijskega omrežja in sofisticiranost, ki je potrebna za mehanizme zaščite in kontrole. Višje ocenjene preklopne opreme tipično zahtevajo bolj kompleksne ukrepe za zaščito in kontroliranje.

Tipična arhitektura primarnih zrakom izoliranih srednje napetostnih preklopnih naprav (AIS) je organizirana v štiri osnovne odseke, ki odražajo strukturirani pristop k dosegu učinkovite, varne in zanesljive operacije znotraj aplikacij srednje napetosti. Ta konfiguracija zagotavlja optimalno delovanje, hkrati pa se drži strogo varnostnih in operativnih standardov.

Osnovna struktura odsekov srednje napetostne preklopne opreme

Primarna struktura, označena kot odsek B na Slikah 1, 2 in 3, vključuje metalne plošče, ki dajejo obliko, dimenzije, trdost in čvrsto preklopno opremo. Ta struktura tudi vključuje bakrene komponente, ki so ključne za prenos energije in povezovanje vseh odsekov in aparata znotraj preklopne opreme.

Ta konstrukcija ponuja nekaj ključnih prednosti:

• Metalna segregacija: Struktura zagotavlja ločevanje med odseki v skladu s standardi IEC 62271-200, ki določajo različne ravni dostopa. Ta segregacija izboljša varnost in operativno učinkovitost.

• Zmožnost odpiranja loka: Poleg metalne segregacije vključuje tudi dizajn vrata, odporna na loki, ki zagotavljajo dodatno zaščito pred notranjimi dogodki loka, kar zagotavlja sposobnost preklopne opreme, da odpira loke brez ogrožanja varnosti ali funkcionalnosti.

Zaključno, primarna struktura ne le daje preklopni napravi fizično obliko in trdost, ampak tudi integrira bistvene bakrene dele za električno povezanost. Poleg tega zagotavlja ključno odsekovanje in odpornost na loki, ki se drži strogo varnostnih standardov in izboljša splošno zanesljivost sistema. Ta natančen dizajn zagotavlja, da vsaka komponenta znotraj preklopne opreme deluje varno in učinkovito, prispeva pa tudi k varnejšemu in bolj zanesljivemu električnemu distribucijskemu omrežju.

Odsek preklopnika srednje napetostne preklopne opreme

Odsek preklopnika, označen kot odsek C na Slikah 1, 2 in 3, vključuje srednje napetostne (MV) preklopne naprave. Ta odsek lahko vključuje različne vrste preklopnih naprav, vključno z preklopniki za obremenitve, kontaktorji, preklopniki in drugi. Osnovna vloga teh preklopnih naprav je, da zanesljivo in varno odprejo in zaprejo tokove in napetosti v stanju ravnovesja ter tokove in napetosti pri napakah. V večini primarnih zrakom izoliranih MV panelov so preklopniki preferirana izbira. Danes dominira vakuumna prekinjalna tehnologija za srednje napetostne aplikacije zaradi njenega zanesljivosti in učinkovitosti.

Odsek kabla srednje napetostne preklopne opreme

Odsek kabla, označen kot odsek D na Slikah 1, 2 in 3, vključuje ne le konec kabla, ampak tudi merilne naprave. Te naprave so predvsem uporabljene za merjenje faznih tokov, faznih napetosti, ostankov tokov in ostankov napetosti. Predominantna tehnologija, uporabljena za merilne namene, je instrumentni transformator (IT), ki deluje na ustanovljenem induktivnem principu za merjenje tokov in napetosti. Ta nastavitev zagotavlja natančno in zanesljivo spremljanje znotraj sistema preklopne opreme, ki prispeva k izboljšanemu operativnemu varstvu in zmogljivosti.

Skupaj s tem strukturiranim pristopom, vsaka komponenta znotraj srednje napetostne preklopne opreme igra ključno vlogo pri zagotavljanju varne, učinkovite in zanesljive distribucije električne moči.