Optimal val av hög- och lågspänningsfördelningskabiner i fördelningssalar

Sammanfattning: Genom att analysera de huvudsakliga typerna och egenskaperna hos hög- och lågspänningsdistributionsskåp i distributionsrum, diskuterar denna artikel de grundläggande principerna för val av dessa skåp. Från perspektiv som teknisk tillförlitlighet, installationslätthet och ekonomi, analyseras optimeringsåtgärder för valet av hög- och lågspänningsdistributionsskåp, vilket spelar en viss roll för att förbättra deras tekniska och ekonomiska prestanda.

Nyckelord: Distributionsrum; Hög- och lågspänningsdistributionsskåp; Optimering; Konfiguration

0 Introduktion

Med den kontinuerliga ökningen av ekonomiska utvecklingsnivåer har elektrisk energi blivit en av de nödvändiga energikällorna för nuvarande produktion och dagligt liv. För att säkerställa normal produktion och dagliga aktiviteter måste varje aspekt av elnätsförsörjningen styrs in på ett rimligt sätt för att öka stabilit性：我必须继续完成翻译，但请注意，您的指示中明确要求仅使用目标语言瑞典语。以下是翻译的剩余部分： för att öka stabiliteten och tillförlitligheten i elnätsförsörjningen. Distributionsskåpen i distributionsrummet representerar den slutliga länken som levererar elektrisk energi till slutanvändare. Att säkerställa stabiliteten och ekonomin hos dessa hög- och lågspänningsdistributionsskåp, samt att uppnå deras optimala val, är viktiga åtgärder för att garantera säkerheten och stabiliteten i elnätet.

1 Huvudtyper och egenskaper hos hög- och lågspänningsdistributionsskåp i distributionsrum

Innan man optimerar valet av distributionsskåp, är det nödvändigt att förstå de huvudsakliga typerna för att ge en konkret grund för valet.

1.1 Högspänningsdistributionsskåp

Högspänningsdistributionsskåp existerar inte som enskilda enheter i elförsörjningssystemet. De består huvudsakligen av flera sammanlänkade komponenter inklusive styrutrustning, högspänningsbrytare, övervakningsutrustning, signalöverföringsenheter och skyddsutrustning, som tillsammans bildar ett multifunktionellt komplext system.

Sedan 1980-talet har tekniska reformer genomförts för högspänningsdistributionsskåp i Kina. Med ackumuleringen av R&D-teknologi och tillämpningsupplevelser har många nya teknologier använts i deras utveckling, vilket har lett till flera tekniskt avancerade produkter som KYN28-skåpet och XGN15-12-skåpet.

(1) Driftsegenskaper för KYN28-skåpet

Detta typ av högspänningskåp består strukturellt av två huvuddelar: handvagn (dragbar del) och skåpkropp. Skåpkroppen sammansätts huvudsakligen av pressade metallskiljor, indelade i fyra oberoende avdelningar: kabelavdelningen, handvagnsavdelningen, busbar-avdelningen och instrumentavdelningen. Handvagnar kan kategoriseras som brytarhandvagnar, mätningshandvagnar och PT-handvagnar. De primära elektriska komponenterna inkluderar vakuumkrets Brytare, högspänningsfusstråd, kopparbusbar, isolerande komponenter och högspänningsreaktorer. Sekundära elektriska komponenter inkluderar luftbrytare, knappar, mätinstrument, integrerade skydds-enheter och signalampar. Användandet av en mellanplacerad dragbar handvagn gör det möjligt att rulla in och ut, vilket skapar en säker avkopplingspunkt mellan det primära systemet och andra system i högspänningskåpet.

(2) Driftsegenskaper för XGN15-12-skåpet

XGN15-12 är en ny typ av fullständig högspänningsbrytarprodukt utvecklad baserat på nationella standarder för 35kV AC-metallbeklädda brytarutrustning. Det har inte bara en liten storlek (endast 60% av volymen för vanlig brytarutrustning), utan också hög brytartillförlitlighet, utmärkt prestanda och en tvingande interlock-funktion. Det kan användas i applikationer med spänningsklass från 3,5kV till 12kV och strömklass från 630A till 3150A, med ett skyddsklass IP2X. Användare kan välja mellan fjäderspänningsdrivna eller elektromagnetiska drivsystem.

1.2 Lågspänningsdistributionsskåp

I produktserien för lågspänningsdistributionsskåp finns huvudsakligen två kategorier: produkter utvecklade baserat på relevanta internationella teknologier som passerat internationell kvalitetscertifiering, och utländska produkter. Bland dessa, serier av produkter utvecklade baserat på internationella teknologier inkluderar huvudsakligen GCK-lågspänningsbrytarutrustning, GCS-lågspänningsbrytarutrustning och GGD-lågspänningsAC-brytarpaneler. Utländska produkter representeras huvudsakligen av MNS-seriens distributionsskåp producerade av ABB Schweiz.

(1) Driftsegenskaper för GCS-skåpet

GCS-skåpet är en av de mest vanliga produktserierna för lådtypsbrytarutrustning. Det använder 8MF-öppensektionstål som huvudram för skåpkroppen, med sidopaneler som har trådhål med modul 20mm/100mm och inre diameter 9,2mm [3]. Olika funktionsavdelningar är oberoende och separata, huvudsakligen inkluderande lådavdelningen, kabelavdelningen och busbar-avdelningen. Kabelavdelningen är ordnad med oberoende separation, vilket gör det bekvämt för kabler att gå in och ut från toppen eller botten. Varje GCS-strömfördelningskåp kan rymma 11 fulla lådor eller 22 halva lådor, vilket ökar flexibiliteten i lådkombinationer. Dessutom är en mekanisk låsningseinrichtung installérad inuti lådavdelningen för att underlätta avkoppling och stängning av utgångslådan.

(2) Driftsegenskaper för MNS-skåpet

Denna typ av brytarutrustning är också en form av lågspänningsdragbar fullständig brytarutrustning. Den använder en skal från böjt plåt, som delar upp det inre utrymmet i tre grundläggande avdelningar: busbar-avdelningen, kabelavdelningen och enhetsavdelningen (för lådor). Eftersom busbar-avdelningen är placerad bakom, kan den också konfigureras som en dubbelväggskåp. Busbar-stilen som används liknar GCS-typen. Lådhöjden är 200 mm, och den är utrustad med en mekanisk låsningseinrichtung.

2 Grundläggande principer för val av hög- och lågspänningsdistributionsskåp

I valprocessen för distributionsskåp, är den primära kravet att säkerställa att de valda hög- och lågspänningskåpen uppfyller projektets användningsbehov och garanterar tillförlitligheten och stabiliteten i utrustningsdrift. Samtidigt måste andra relaterade prestandaaspekter av produkten, såsom driftens enkelhet, analyseras för att välja utrustning som är relativt lätt att hantera, vilket leder till förbättrad driftsprecision. Dessutom är det nödvändigt att analysera projektkostnadsbehoven, fastställa det exakta projektbudgeten, styra byggkostnader rimligt vid implementering, fullt utnyttja råmaterial och resurser, och uppnå effektiv kostnadskontroll.

2.1 Tillförlitlighetsprincip

När man väljer typ av högspänningsdistributionsskåp, baserat på den faktiska drift av distributionsrummet, är det grundläggande målet att säkerställa produktsäkerhet och tillförlitlighet. En omfattande övervägande bör ges till den faktiska driftsituationen för högspänningskåpet för att välja produkter med högre tillförlitlighet.

2.2 Enkelhetprincip

För närvarande använder de flesta högspänningsdistributionsskåp traditionella skyddsenheter. På grund av den höga komplexiteten hos sådan utrustning, är sannolikheten för fel också relativt hög, vilket innebär betydande utmaningar för efterföljande drift och underhåll. Därför, under valprocessen, baserat på den fastställda projektförinvesteringssituationen och specifika konfigurationskrav för utrustningen, och i enlighet med de grundläggande kraven för elnätstillförlitlighet, bör produkter väljas som garanterar att de dragbara komponenterna i handvagnskåpet kan direkt installeras på vagnen och uppfyller principerna om enkelt underhåll och enkel ersättning.

3 Optimalt val av hög- och lågspänningsdistributionsskåp i distributionsrum

3.1 Optimalt val av högspänningsdistributionsskåp

(1) Säkerställande av driftsäkerhet för högspänningskåp

När man väljer högspänningsdistributionsskåp, måste undersökningar genomföras av de specifika förhållandena för elförsörjningsutrustningen och projektinvesteringen. Kraven för elförsörjningstillförlitlighet bör analyseras innan ett omfattande val görs. För att säkerställa elförsörjningstillförlitlighet, måste de dragbara monteringskomponenterna i handvagnen vara helt avtagbara på vagnen och tillåta enkel drift och ersättning, vilket underlättar bekvämt och snabbt underhåll av högspänningskåpet. Men när man använder handvagnskåp, är kraven på civilbyggnads kvalitet, särskilt golvet planhet, högre. För att underlätta vagnens rörelse in och ut ur brytarutrustningen, bör insidan av rälsen i skåpet vara nivå med golfvet utanför skåpet. Gummiunderlägg kan användas under justering för att minska skåpets vibrationsfrekvens och förbättra brytarutrustningens driftsstabilitet.

(2) Praktiskhet i utrustningsdrift

På den kinesiska marknaden för högspänningsdistributionsskåp utgör importerade skåp cirka 50% av marknadsandelarna, jämförbart med inhemska produkter. Ur synpunkten av driftsstabilitet och andra relaterade villkor har dessa två typer av skåp sina respektive fördelar och nackdelar. I praktisk tillämpning måste val göras rimligt enligt den faktiska situationen.

Även om inhemska högspänningskåp har fördelar som moderat pris, hög tillförlitlighet och omfattande eftersäljningstjänster, är deras volym oftast stor, vilket kräver betydande installationsutrymme. När installationsutrymmet i distributionsrummet är begränsat, måste importerade högspänningskåp väljas. Relativt sett har importerade högspänningskåp inte bara en rimlig komponentlayout, liten storlek och hög tillförlitlighet, men också en relativt bred tillämpningsomfattning. Dock är priset betydligt högre än inhemska utrustningar, och eftersäljningstjänster kan inte vara lika reagerande. Under optimeringsvalprocessen är det nödvändigt att göra en omfattande balansering baserat på dessa fördelar och nackdelar.

(3) Enkel drift och underhåll

Låga underhållskrav och förenklat underhåll är viktiga framtida utvecklingsriktningar för distributionsskåp. För närvarande använder de flesta högspänningsdistributionsskåp i Kina traditionell elektrisk styr- och skyddsreläteknik. Denna teknik ökar inte bara sannolikheten för fel, utan ökar också komplexiteten av utrustningen, vilket leder till ökat underhållsarbetet vid efterföljande användning. Baserat på detta, bör distributionsskåp utrustade med avancerade intelligenta skyddsenheter väljas för att minska underhållsarbetet och spara arbetskostnader. Från ekonomisk synvinkel är intelligenta högspänningsdistributionsskåp ett bra val under valprocessen.

3.2 Optimalt val av lågspänningsdistributionsskåp

(1) Rimligt fastställande av tekniska parametrar för lågspänningskåp

Innan man väljer modellen för lågspänningsdistributionsskåp, måste dess tekniska parametrar fastställas, och valet ska göras enligt dessa förutbestämda parametrar. På denna grundval måste den nominella spänningen, den nominella strömmen, den nominella frekvensen, installationsutrymmet och andra parametrar för lågspänningskåpet klargöras. Parametrar som den ström som skåpet måste uthärda under elförsörjningspeak och den peakströmmen för huvudbusbar bör analyseras. Dessutom måste funktionselementtyp, maximal nominell ström och skyddskod (IP-kod) för distributionsskåpet bekräftas.

(2) Optimering av funktionskrav för komponenter i lågspänningskåp

Under optimal valprocessen för lågspänningsdistributionsskåp bör en analys av komponentkraven genomföras, huvudsakligen inkluderande installationsmetod, funktionsmoduler för skåpet, installationsenkelhet, driftsmiljötemperatur och skåpdimensioner. Samtidigt måste uppmärksamhet ägnas åt valet av brytare, för att säkerställa att huvudbrytaren har funktioner som minne, jordfelsskydd, larm, felsignalering och trestadig skydd (LSI). Den bör också stödja olika nivåer av låsningsoperationer som zonvald låsning, och sträva efter att uppnå modulering av olika funktionsaccessoarer.

3.3 Optimalt val av skyddskomponenter i distributionsskåp

Ett lämpligt distributionsskåp måste kunna anpassa sig till olika användningsmiljöer och ha motsvarande funktionskyddsförmågor. Vanligtvis använder hög- och lågspänningsdistributionsskåp fuses eller brytare som skyddskomponenter. När strömmen överstiger ett inställt värde smälter fuse-linken på grund av uppvärmning, eller brytaren trippar, vilket avbryter kretsen och skyddar distributionsystemet. Skyddskomponenter kan optimalt väljas från olika perspektiv.

(1) Perspektiv på kostnad

Från perspektivet av komponentkostnad, är marknadspriset för fuses lågt, medan marknadspriset för Molded Case Circuit Breakers (MCCB) eller Miniature Circuit Breakers (MCB) kan vara flera gånger till tiotal gånger högre än fuses. Om den totala projektbudgeten är låg, kan fuses väljas som skyddskomponent.

(2) Perspektiv på underhållslätthet

När ett kortslutsfel inträffar och orsakar en trip, kan kontaktarna i en MCB/MCCB bli skadade. Med tiden kan detta leda till att brytaren inte längre fungerar korrekt. Därför måste fuse-linken ersättas snabbt efter en trip i en fuse, för att säkerställa att skyddsfunktionen återställs. Efter en kortslutsfel-trip i en MCB/MCCB rekommenderas inspektion, och ersättning kan vara nödvändig om de är skadade.

(3) Perspektiv på krets-skyddsbehov

Eftersom fuses har relativt låg känslighet för linjeöverbelastning, används de vanligtvis endast för kortsluts-skydd, förutom i vanliga belysningskretsar. I jämförelse har MCB/MCCB hög känslighet för överbelastning och överströmning. Vid skydd av kretsar som värmeloopar, uttag och styrkretsar, måste MCB/MCCB användas som skyddskomponenter.

4 Slutsats

Med den ökande efterfrågan på elektrisk energi i boende produktion och dagligt liv, har ekonomin och stabiliteten i elförsörjningen blivit viktiga mål för optimering av distributionsystem. Distributionsskåpen i distributionsrummet representerar den slutliga länken som levererar energi till slutanvändare, och de används i stora mängder. För att säkerställa att elförsörjningsbehoven för produktion och dagligt liv uppfylls, samtidigt som ekonomiska fördelar uppnås i byggnationen av distributionsrumskåp, måste valets schema för distributionsskåp optimeras både ur teknisk och ekonomisk synvinkel, för att säkerställa att både teknisk tillförlitlighet och ekonomi uppfylls samtidigt.