Optimal valg av høy- og lavspenningsfordelingskabinetter i fordelingsrom

Sammenfatning: Basert på en analyse av de hovedtyper og egenskaper til høy- og lavspenningsskab i distribusjonsrom, diskuterer denne artikkelen de grunnleggende prinsippene for valg av slike skab. Fra perspektiver som teknisk pålitelighet, installasjonsbevisthet og økonomi, analyseres optimaliseringsforanstaltninger for utvalg av høy- og lavspenningsskab, noe som har en viss rolle i å forbedre deres tekniske og økonomiske ytelse.

Nøkkelord: Distribusjonsrom; Høy- og lavspenningsskab; Optimalisering; Konfigurasjon

0 Innledning

Med den kontinuerlige stigning i økonomisk utviklingsnivå, har elektrisk energi blitt en av de viktigste energikildene for nåværende produksjon og dagligliv. For å sikre normal produksjon og daglige aktiviteter, må alle aspekter av strømforsyningen være fornuftig kontrollert for å forbedre nettets stabilitet og pålitelighet. Skabene i distribusjonsromet representerer den endelige lenken for levering av elektrisk energi til sluttkundene. Å sikre stabilitet og økonomi for disse høy- og lavspenningsskabene, og å oppnå deres optimale utvalg, er nødvendige tiltak for å sikre sikkerheten og stabiliteten i strømnettet.

1 Hovedtyper og -egenskaper ved høy- og lavspenningsskab i distribusjonsrom

Før optimalisering av utvalget av skab, er det nødvendig å forstå de hovedtypene for å gi en konkret grunnlag for utvalget.

1.1 Høyspenningsskab

Høyspenningsskab eksisterer ikke som individuelle enheter i strømsystemet. De består hovedsakelig av flere sammenkoblede komponenter, inkludert styreutstyr, høyspenningsbrytere, overvåkningsutstyr, signaloverføringsenheter og beskyttelsesutstyr, som danner et flerkomponent system.

Siden 1980-årene har det vært gjennomført tekniske reformer for høyspenningsskab i Kina. Med akkumulering av forsknings- og utviklingsteknologi og anvendelseserfaring, har mange nye teknologier blitt brukt i deres utvikling, noe som fører til flere teknologisk avanserte produkter som KYN28-skabet og XGN15-12-skabet.

(1) Driftsegenskaper for KYN28-skabet

Denne typen høyspenningsskab består strukturelt av to hoveddeler: handlevogn (trukket del) og skabehverv. Skabehvervet er hovedsakelig montert av stampede metallpartisjoner, delt inn i fire uavhengige rom: kabelrom, handlevegnrom, busbarrom og instrumentrom. Handlevognene er kategorisert som bryterhandlevogner, målinghandlevogner og PT-handlevogner. De primære elektriske komponentene inkluderer vakuum-brytere, høyspenningsfuse, kobberbusser, isolerende komponenter og høyspenningsreaktorer. Sekundære elektriske komponenter inkluderer luftbrytere, knapper, målere, komplekse beskyttelsesenheter og signallamper. Ved å bruke en midterstilt trukket handlevegn, kan den settes inn og ut, noe som skaper et trygt frakoblingspunkt mellom det primære systemet og andre systemer i høyspenningsskabet.

(2) Driftsegenskaper for XGN15-12-skabet

XGN15-12 er en ny type høyspenning fullskalutstyr utviklet basert på nasjonale standarder for 35kV AC metallbesluttede skap. Det har ikke bare liten størrelse (bare 60% av volumet til vanlige skap), men også høy bryterpålitelighet, fremragende ytelse og en tvungen interlocking funksjon. Det kan brukes i applikasjoner med spenningsnivå fra 3,5kV til 12kV og nominellstrøm fra 630A til 3150A, og oppnår en beskyttelsesklasse på IP2X. Brukere kan velge mellom fjederdratt eller elektromagnetisk driftsmekanisme.

1.2 Lavspenningsskab

I produktserien av lavspenningsskab, er det hovedsakelig to kategorier: produkter utviklet basert på relevant internasjonal teknologi som har godkjent internasjonale kvalitetsstandarder, og utenlandske produkter. Blant dem, inkluderer serieprodukter utviklet basert på internasjonal teknologi hovedsakelig GCK lavspenningsskap, GCS lavspenningsskap og GGD lavspenning AC skap. Utenlandske produkter representeres hovedsakelig av MNS-seriens skap produsert av ABB Sveits.

(1) Driftsegenskaper for GCS-skabet

GCS-skabet er en av de mest vanlige produktseriene av skuffetype skap. Det bruker 8MF åpen seksjon stål som hovedramme for skabehvervet, med sideplater med trådkjøring med modul 20mm/100mm og indre diameter på 9,2mm [3]. De ulike funksjonelle rommene er uavhengige og adskilt, hovedsakelig inkluderer skuffeenhetrom, kabelrom og busbarrom. Kabelrommet er organisert med uavhengig adskillelse, slik at kabler kan gå inn og ut bekvemt fra toppen eller bunnen. Hvert GCS forsyningsskab kan romme 11 fullskal skuffer eller 22 halvskal skuffer, noe som øker fleksibiliteten i skuffekombinasjoner. I tillegg er det installert en mekanisk låsesmekanisme inne i skuffeenheten for å forenkle kopling og avkopling av utgangsskuffen.

(2) Driftsegenskaper for MNS-skabet

Denne typen skap er også en form for lavspenning trukket skap. Det bruker en skall laget av buet stålplasser, som deler det interne rommet inn i tre grunnleggende rom: busbarrom, kabelrom og enhetsrom (for skuffer). Siden busbarrommet er plassert bak, kan det også konfigureres som et dobbeltsidet skap. Busbarstilen som brukes, er lik GCS-typen. Skuffehøyden er 200mm, og det er utstyrt med en mekanisk låsesmekanisme.

2 Grunnleggende prinsipper for utvalg av høy- og lavspenningsskab

I utvalgsprosessen for skab, er det første kravet å sikre at de valgte høy- og lavspenningsskabene oppfyller prosjektets bruksbehov og garanterer påliteligheten og stabiliteten i utstyrsoperasjon. Samtidig må andre relaterte yteaspekter av produktet, som operativ enkelhet, analysere for å velge utstyr som er relativt lett å operere, for å forbedre operasjonsnøyaktigheten. I tillegg er det nødvendig å analysere prosjektets kostnadsbehov, fastsette nøyaktig prosjektbudget, fornuftig kontrollere byggekostnader under implementering, full utnytte råvarer og ressurser, og oppnå effektiv kostnadskontroll.

2.1 Pålitelighetsprinsippet

Når man velger typen høyspenningsskab, basert på den faktiske drift av distribusjonsrommet, er det grunnleggende målet å sikre produktets sikkerhet og pålitelighet. Det skal gis omfattende vurdering av den faktiske driftsforholdet for høyspenningsskabet for å velge produkter med høyere pålitelighet.

2.2 Enkelhetprinsippet

For tiden bruker de fleste høyspenningsskab tradisjonelle beskyttelsesenheter. På grunn av høy kompleksitet av slikt utstyr, er feilutsannsynligheten også relativt høy, noe som gir store utfordringer for senere drift og vedlikehold. Derfor, under utvalgsprosessen, basert på den fastsatte prosjektinvesteringssituasjonen og spesifikke konfigurasjonskravene til utstyret, og i overensstemmelse med de grunnleggende kravene til strømforsyningens pålitelighet, bør produkter velges som sikrer at de trukkede komponentene i handlevegnsskabet kan direkte installeres på vogna og tilfredsstiller prinsippene for enkelt vedlikehold og lett utskifte.

3 Optimalisert utvalg av høy- og lavspenningsskab i distribusjonsrom

3.1 Optimalisert utvalg av høyspenningsskab

(1) Sikre drifts pålitelighet av høyspenningsskab

Når man velger høyspenningsskab, må det gjøres undersøkelser av de spesifikke forholdene for strømforsyningsutstyret og konstruksjonsprosjektinvesteringen. Kravene for strømforsyningens pålitelighet må analysere før en omfattende utvalg. For å sikre strømforsyningens pålitelighet, må de trukkede samlesettkomponentene i handlevegnen være helt trukket ut på vogna og tillate enkel operasjon og utskifting, for å forenkle og hurtig vedlikehold av høyspenningsskabet. Men når man bruker handlevegnsskab, er kravene til byggteknisk kvalitet, spesielt gulvet nivå, høyere. For å forenkle vogna sin inn- og utbevegelse i skapet, bør toppflaten av rillene inne i skabet være nivå med gulvet utenfor skabet. Gummiplater kan brukes under justering for å redusere skabets vibrasjonsfrekvens og forbedre skapets driftsstabilitet.

(2) Praktisk bruk av utstyr

På den kinesiske markedsandel for høyspenningsskab, utgjør importerte skab omtrent 50% av markedsandelen, sammenlignbart med kinesiske produkter. Dømt fra driftsstabilitet og andre relaterte forhold, har disse to typer skab sine respektive fordeler og ulemper. I praktisk bruk, må utvalg gjøres fornuftig i henhold til den faktiske situasjonen.

Selv om kinesiske høyspenningsskab har fordeler som rimelig pris, høy pålitelighet og fullstendig etter salgs service, er deres volum hovedsakelig stort, krever betydelig installasjonsrom. Når installasjonsrommet i distribusjonsrommet er begrenset, må importerte høyspenningsskab velges. Relativt sett, har importerte høyspenningsskab ikke bare fornuftig komponentoppsett, lite volum, høy pålitelighet, men også en relativt bred anvendelsesområde. Men deres pris er betydelig høyere enn kinesiske utstyr, og etter salgs støtte kan ikke være like reaktiv. Under optimalisert utvalgsprosess, er det nødvendig å foreta en omfattende veivalg basert på disse fordelene og ulemper.

(3) Enkel drift og vedlikehold

Lav vedlikeholdsbehov og forenklet vedlikehold er viktige fremtidige utviklingsretninger for skab. For tiden bruker de fleste høyspenningsskab i Kina tradisjonell elektrisk kontroll- og beskyttelsesrelayteknologi. Denne teknologien øker ikke bare feilutsannsynligheten, men også øker utstyrets kompleksitet, noe som fører til økt vedlikeholdsarbeid under senere bruk. Basert på dette, bør skab utstyrt med avansert intelligente beskyttelsesenheter velges for å redusere vedlikeholdsarbeid og spare arbeidskraftskostnader. Fra et økonomisk perspektiv, er intelligente høyspenningsskab et godt valg under utvalgsprosessen.

3.2 Optimalisert utvalg av lavspenningsskab

(1) Fornuftig fastsetting av tekniske parametre for lavspenningsskab

Før utvalg av lavspenningsskabmodellen, må dens tekniske parametre fastsettes, og utvalget skal gjøres i henhold til disse forhåndsbestemte parametrene. På denne grunnlaget, må den nominelle spenningen, den nominelle strømmen, den nominelle frekvensen, installasjonsrommet og andre parametre for lavspenningsskabet klargjøres. Parametre som strømmen skabet må tåle under strømforsyningspeak, og hovedbusbarpeakstrømmen, må analysere. I tillegg må funksjonale enhettype, maksimal nominell strøm, og kabinetts beskyttelsesgrad (IP kode) for distribusjonsskabet bekreftes.

(2) Optimalisering av funksjonale krav til komponenter i lavspenningsskab

Under optimalisert utvalgsprosess for lavspenningsskab, bør en analyse av komponentkrav gjøres, hovedsakelig inkluderer installasjonsmåte, funksjonale moduler av skabet, installasjonsenkelhet, driftsomgivelses temperatur, og skabets dimensjoner. Samtidig må det legges merke til utvalg av brytere, for å sikre at hovedbryter har funksjoner som minne, jordfeilbeskyttelse, alarm, feilindikator, og tre-trinns beskyttelse (LSI). Det bør også støtte ulike nivåer av interlocking-operasjoner som zoneselective interlocking, for å strebe etter modularisering av ulike funksjonale tilbehør.

3.3 Optimalisert utvalg av beskyttelseskomponenter i skab

Et passende skap må kunne tilpasse seg ulike bruksmiljøer og ha korresponderende funksjonale beskyttelsesevner. Typisk bruker høy- og lavspenningsskab fusser eller brytere som beskyttelseskomponenter. Når strømmen overstiger en satt verdi, smelter fusesnutten på grunn av varming, eller bryteren tripper, noe som skaper en frakobling av strømkretsen og beskytter distribusjonssystemet. Beskyttelseskomponenter kan optimaliseres fra ulike perspektiver.

(1) Kostnadsperspektiv

Fra perspektivet av komponentkostnader, er markedsprisen for fusser lav, mens markedsprisen for Molded Case Circuit Breakers (MCCB) eller Miniature Circuit Breakers (MCB) kan være flere ganger til titusener ganger høyere enn fusser. Hvis det totale prosjektbudsjettet er lavt, kan fusser velges som beskyttelseskomponent.

(2) Vedlikeholdskonvenanse perspektiv

Når en kortslutning feil oppstår og fører til en trip, kan kontaktene til en MCB/MCCB bli skadet. Over tid, kan dette føre til at bryteren ikke lenger fungerer korrekt. Derfor, etter en kortslutning feil trip i en fuse, må fusesnutten byttes umiddelbart for å sikre at beskyttelsesfunksjonen gjenopprettes. Etter en kortslutning trip av en MCB/MCCB, anbefales inspeksjon, og bytte kan være nødvendig hvis skadet.

(3) Perspektiv for krettsbeskyttelseskrav

Fordi fusser har relativt lav sensitivitet for linjeoverbelastning, brukes de vanligvis kun for kortslutningbeskyttelse, unntatt i vanlige lyskretser. I motsetning til dette, har MCB/MCCB høy sensitivitet for overbelastning og overstrømning. Når man beskytter kretser som varmeløkker, stikkontakter, og kontrollkretser, må MCB/MCCB brukes som beskyttelseskomponenter.

4 Konklusjon

Med økende behov for elektrisk energi i boende produksjon og daglig liv, har økonomi og stabilitet i strømforsyningen blitt viktige mål for optimalisering av distribusjonssystemer. Skabene i distribusjonsromet representerer den endelige lenken for levering av strøm til sluttkundene, og de brukes i stor mengde. For å sikre at strømbehovene for produksjon og daglig liv blir oppfylt, samtidig som økonomiske fordelinger oppnås i konstruksjonen av distribusjonsromsskab, må utvalgsskjemaet for skab optimaliseres både fra et teknisk og økonomisk perspektiv, for å sikre at både teknisk pålitelighet og økonomi blir tilfredsstilt samtidig.