Основні частини повітряно-ізольованої первинної середньовOLTНОЇ комутаційної апаратури та їх застосування

Середньовольтове комутаційне обладнання відіграє ключову роль у процесі розподілу енергії в системах змінного струму (AC), забезпечуючи потік електроенергії від генерації до передачі і кінцевих споживачів. Це важливе обладнання регулюється певними стандартами, які визначають його специфікації, термінологію, класифікації, критерії проектування, методи будівництва та протоколи тестування. Для європейського регіону ці рекомендації деталізовані в наступних стандартах Міжнародної електротехнічної комісії (IEC):

• IEC 62271-1: Встановлює загальні специфікації для високовольтового комутаційного обладнання та приладів керування.

• IEC 62271-200: Зосереджується на металевому обгорнутому комутаційному обладнанні та приладах керування, призначених для номінальних напруг, які перевищують 1 кВ, але не більше 52 кВ.

• IEC 62271-300: Стосується металевого обгорнутого комутаційного обладнання з газовою ізоляцією, призначеного для номінальних напруг понад 52 кВ.

Хоча стандарти IEC є міжнародно визнаними, країни, такі як США, Китай та Росія, можуть дотримуватися власних національних стандартів. Згідно з розділом 3.5 стандарта IEC 62271-1, всі компоненти комутаційного обладнання та приладів керування визначені, що дозволяє збирати комплексні системи комутаційного обладнання з функціями, пристосованими для середньовольтових мереж. Ці функції включають:

• Ефективне розподілення енергії від вищих рівнів систем передачі до точок споживання.

• Забезпечення переключення електричних струмів.

• Проведення вимірювань, які є важливими для механізмів захисту, операційних показчиків та процесів оплати.

• Захист навантажень та обладнання від аварій.

• Реалізація функцій керування, блокування та взаємозамикання відповідно до потреб роботи мережі.

• Дозвіл на зв'язок між комутаційним обладнанням та системами SCADA або DCS для покращеного моніторингу та керування.

• Забезпечення безпеки персоналу, який працює в підстанціях.

Існує ряд конструкцій, які відповідають стандартам IEC, вироблених багатьма виробниками. Стандарт IEC розрізняє технології з повітряною та газовою ізоляцією, зі складністю дизайну, яка змінюється в залежності від положення системи в мережі розподілу та необхідності у схемах захисту та керування. Комутаційне обладнання з більш високими параметрами, зазвичай, потребує більш складних заходів захисту та керування.

Типова архітектура основного середньовольтового комутаційного обладнання з повітряною ізоляцією (AIS) організована в чотири основні секції, що відображає структурований підхід до досягнення ефективної, безпечного та надійного функціонування в середньовольтових застосуваннях. Ця конфігурація забезпечує оптимальну продуктивність, при дотриманні строгих стандартів безпеки та експлуатації.

Основна структура середньовольтового комутаційного обладнання

Основна структура, позначена як секція B на рисунках 1, 2 і 3, складається з металевих листів, які забезпечують форму, розміри, жорсткість та міцність комутаційного обладнання. Ця структура також включає медні компоненти, які є важливими для передачі енергії та з'єднання всіх секцій та апаратури в комутаційному обладнанні.

Ця конструкція має кілька ключових переваг:

• Металева розділеність: Структура забезпечує розділення між секціями відповідно до стандартів IEC 62271-200, які визначають різні рівні доступності. Це розділення підвищує безпеку та ефективність експлуатації.

• Здатність витримувати дугу: Разом з металевим розділенням, дизайн включає двері, захищені від дуги, які надають додаткову захисту від внутрішніх дугових подій, забезпечуючи здатність комутаційного обладнання витримувати дуги без ушкодження безпеки або функціональності.

У підсумку, основна структура не лише надає комутаційному обладнанню фізичну форму та міцність, але також інтегрує важливі медні частини для електричного з'єднання. Більш того, вона забезпечує критичне розділення секцій та стійкість до дуг, дотримуючись строгих стандартів безпеки та підвищуючи загальну надійність системи. Цей докладний дизайн забезпечує, що кожен компонент в комутаційному обладнанні працює безпечно та ефективно, сприяючи більш безпечній та надійній електричній мережі розподілу.

Комірка автоматичного вимикача середньовольтового комутаційного обладнання

Комірка автоматичного вимикача, позначена як секція C на рисунках 1, 2 і 3, містить середньовольтове (MV) комутаційне обладнання. Ця комірка може бути оснащена різними типами комутаційних пристроїв, включаючи вимикачі навантаження, контактори, автоматичні вимикачі та інші. Основна роль цих комутаційних пристроїв полягає в надійному та безпечному відкриванні та закриванні стаціонарних струмів та напруг, а також аварійних струмів та напруг. У більшості основних середньовольтових панелей з повітряною ізоляцією автоматичні вимикачі є вибором за замовчуванням. Сьогодні технологія вакуумного переривання домінує у середньовольтових застосуваннях через свою надійність та ефективність.

Комірка кабелів середньовольтового комутаційного обладнання

Комірка кабелів, позначена як секція D на рисунках 1, 2 і 3, не тільки містить кінцеві кабельні з'єднання, але також включає вимірювальні пристрої. Ці пристрої в основному використовуються для вимірювання фазових струмів, фазових напруг, залишкового струму та залишкової напруги. Переважна технологія, яка використовується для вимірювання, — це вимірювальний трансформатор (IT), який працює на основі встановленого індуктивного принципу для вимірювання струмів та напруг. Ця система забезпечує точне та надійне моніторинг в системі комутаційного обладнання, сприяючи підвищенню безпеки та продуктивності експлуатації.

Благодіяючи цьому структурованому підходу, кожен компонент в середньовольтовому комутаційному обладнанні відіграє ключову роль у забезпеченні безпечного, ефективного та надійного розподілу електроенергії.