Hava yalıtımlı birincil orta gerilim anahtarlama dolabının ana bileşenleri ve uygulamaları

Orta gerilim anahtarlı dağıtım şebekeleri, alternatif akım (AC) sistemlerinde enerji dağıtım sürecinde kritik bir rol oynar ve güç üretiminden iletimine kadar son kullanıcıya ulaşmasını sağlar. Bu önemli ekipman, belirli standartlar tarafından yönetilir ve bu standartlar, özelliklerini, terminolojisini, derecelendirmelerini, tasarım kriterlerini, inşaat uygulamalarını ve test protokollerini tanımlar. Avrupa bölgesi için bu yönergeler aşağıdaki Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) standartlarında detaylandırılmıştır:

• IEC 62271-1: Yüksek gerilimli anahtarlama ve kontrol ekipmanı için ortak özellikler belirler.

• IEC 62271-200: 1 kV'den fazla olup 52 kV'ye kadar olan nominal gerilimlere tasarlanmış AC metal kaplı anahtarlama ve kontrol ekipmanına odaklanır.

• IEC 62271-300: 52 kV'den fazla nominal gerilimlere tasarlanmış gaz yalıtımlı metal kaplı anahtarlama ekipmanına dair bilgileri içerir.

IEC standartları küresel olarak tanınmasına rağmen, ABD, Çin ve Rusya gibi ülkeler kendi ulusal standartlarına uyabilir. IEC 62271-1'in 3.5. bölümüne göre, anahtarlama ve kontrol ekipmanının tüm bileşenleri belirlenmiştir, bu da orta gerilim ağları için işlevsellikle donatılmış kapsamlı anahtarlama sistemlerinin montajını sağlar. Bu işlevler şunları içerir:

• Daha yüksek seviyeli iletim sistemlerinden tüketim noktalarına doğru enerjinin etkili bir şekilde dağıtımını sağlama.

• Elektrik akımlarının anahtarlama işlemini sağlama.

• Koruma mekanizmaları, operasyonel göstergeler ve fatura işlemleri için kritik ölçümlerin gerçekleştirilmesi.

• Ağ hataları karşısında yük ve ekipmanların korunması.

• Ağ operasyon gerekliliklerine göre kontrol, engelleme ve kilitleme özellikleri uygulanması.

• Anahtarlama ekipmanları ile SCADA veya DCS sistemleri arasındaki iletişim sağlanması, izleme ve kontrolün geliştirilmesi.

• Alt merkezlerde çalışan personelin güvenliğinin sağlanması.

Birçok üreticiden çeşitli IEC standartlarına uygun tasarımlar mevcuttur. IEC standardı, hava yalıtımlı ve gaz yalıtımlı teknolojiler arasında ayrım yapar, tasarım karmaşıklığı dağıtım ağındaki sistemin konumuna ve koruma ve kontrol şemaları için gerekli olan sofistikelik düzeyine bağlı olarak değişir. Daha yüksek dereceli anahtarlama ekipmanları genellikle daha karmaşık koruma ve kontrol önlemlerini gerektirir.

Birincil hava yalıtımlı orta gerilim anahtarlama ekipmanının (AIS) tipik mimarisi, orta gerilim uygulamalarında verimli, güvenli ve güvenilir bir işlem sağlamak için dört temel bölüme ayrılmıştır. Bu yapılandırma, sıkı güvenlik ve operasyonel standartlara uygun olarak optimal performansı sağlar.

Orta Gerilim Anahtarlama Ekipmanı Temel Yapısal Bölümleri

Birincil yapı, Şekiller 1, 2 ve 3'teki B bölümü ile gösterilen, anahtarlama ekipmanına şekil, boyut, sertlik ve dayanıklılık sağlayan metal levhaları içerir. Bu yapı ayrıca enerji iletimi için ve anahtarlama ekipmanındaki tüm bölümleri ve ekipmanları birbirine bağlamak için kritik olan bakır bileşenleri de içerir.

Bu inşaat birkaç ana avantaj sunar:

• Metal Tabanlı Ayırım: Yapı, IEC 62271-200 standartları tarafından tanımlanan farklı erişilebilirlik seviyelerine göre bölümlerin ayrılmasını sağlar. Bu ayırım, güvenliği ve operasyonel verimliliği artırır.

• Arc Dayanıklılığı: Metal tabanlı ayrımın yanı sıra, tasarım, iç arcing olaylarına karşı ek koruma sağlayan arc-proof kapıları içerir, bu da anahtarlama ekipmanının güvenliği veya işlevselliğini tehlikeye atmadan ark dayanıklılığını sağlar.

Sonuç olarak, birincil yapı, anahtarlama ekipmanına fiziksel formu ve dayanıklılığını verirken, aynı zamanda elektriksel bağlantı için kritik bakır parçalarını entegre eder. Ayrıca, kritik bölümlendirme ve arc direncini sağlar, sıkı güvenlik standartlarına uygun olarak genel sistem güvenilirliğini artırır. Bu titiz tasarım, anahtarlama ekipmanındaki her bileşenin güvenli ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlar, bu da daha güvenli ve daha güvenilir bir elektrik dağıtım ağına katkıda bulunur.

Orta Gerilim Anahtarlama Ekipmanı Kesici Bölümü

Kesici bölüm, Şekiller 1, 2 ve 3'teki C bölümü ile belirtilen, orta gerilim (MV) anahtarlama ekipmanını barındırır. Bu bölüm, yük kesici anahtarlar, kontaktörler, kesiciler ve diğer cihazlar dahil olmak üzere çeşitli tür anahtarlama cihazlarıyla donatılabilir. Bu anahtarlama cihazlarının temel görevi, normal durum akımları ve gerilimlerini, hata akımları ve gerilimlerini güvenli ve güvenilir bir şekilde açıp kapamaktır. Birincil hava yalıtımlı MV panelinde, kesiciler tercih edilen seçenektir. Bugün, orta gerilim uygulamalarında vakum kesme teknolojisi, güvenilirliği ve verimliliği nedeniyle hakimdir.

Orta Gerilim Anahtarlama Ekipmanı Kablo Bölümü

Kablo bölümü, Şekiller 1, 2 ve 3'teki D bölümü ile belirtilen, kablo sonlandırmalarını barındırırken, aynı zamanda algılama cihazlarını da içerir. Bu cihazlar, faz akımlarını, faz gerilimlerini, arta kalan akımı ve arta kalan gerilimi ölçmek için kullanılır. Ölçüm amaçları için kullanılan önde gelen teknoloji, hem akım hem de gerilim ölçümleri için kurulmuş indüktif prensiple çalışan ölçüm transformatörüdür (IT). Bu yapılandırma, anahtarlama ekipmanı sisteminde hassas ve güvenilir izlemeyi sağlar, bu da operasyonel güvenliğin ve performansın artırılmasına katkıda bulunur.

Bu yapılandırılmış yaklaşım sayesinde, orta gerilim anahtarlama ekipmanındaki her bileşen, elektrik gücünün güvenli, verimli ve güvenilir bir şekilde dağıtılmasında kritik bir rol oynar.