Hoe om 'n Hoogspanningskringbreekker te Kies: Sleutelparameters & Kennersgids

Die keuse van 'n hoëspanningskoppelveller is 'n kritieke taak wat direk impak het op die veiligheid, stabiliteit en betroubare operasie van kragstelsels. Hieronder volg die sleuteltegniese spesifikasies en oorwegings by die keuse van hoëspanningskoppelvellers—gedetailleerd, omvattend en professioneel.

Kernkeuseproses en sleutelowerwegings

I. Basiese parameters wat stelselvoorwaardes pas (Die grondslag)

Dit is die fundamentele vereiste—moet volledig ooreenstem met die eienskappe van die installasieplek.

• Gerangskikte spanning (Uₙ)

• Vereiste: Die gerangskikte spanning van die koppelveller moet groter wees as of gelyk aan die maksimum bedryfspanning by sy installasieplek.

• Voorbeeld: In 'n 10kV-stelsel waar die maksimum bedryfspanning 12kV is, moet 'n 12kV-gerangskikte-spanningskoppelveller gekies word.

• Gerangskikte stroom (Iₙ)

• Vereiste: Die gerangskikte stroom van die koppelveller moet groter wees as of gelyk aan die maksimum kontinue bedryfstroom van die sirkel.

• Berekening: Oorweeg normale laaistroom, oorbelastingskapasiteit, potensiële toekomstige uitbreiding, en sluit 'n veiligheidsmargien in. Vermy "klein koppelveller vir groot belasting" of oormatige belegging.

• Gerangskikte frekwensie (fₙ)

• Moet ooreenstem met die kragstelsel se frekwensie—50Hz in China.

II. Kritiese kortsluitprestasieparameters (Die vermoëntoets)

Hierdie parameters meet die koppelveller se onderbreek- en sluitvermoë en moet gebaseer op stelselkortsluitberekeninge gekies word.

• Gerangskikte kortsluitonderbreekstroom (Iₖ)

• Definisie: Die maksimum RMS-waarde van kortsluitstroom wat die koppelveller betroubaar kan onderbreek by gerangskikte spanning.

• Vereiste: Dit is die mees kritiese parameter. Die gerangskikte onderbreekstroom van die koppelveller moet groter wees as of gelyk aan die maksimum vooruitskatte kortsluitstroom by die installasieplek (gewoonlik die driefase kortsluitstroom bereken vanaf stelselstudies).

• Nota: Oorweeg potensiële groei in stelselkortsluitkapasiteit oor die leeftyd van die koppelveller.

• Gerangskikte kortsluitmaakstroom (Iₘᶜ)

• Definisie: Die maksimum piekkortsluitstroom wat die koppelveller suksesvol kan sluit op.

• Vereiste: Gewoonlik 2,5 keer die RMS-waarde van die gerangskikte onderbreekstroom (standaardwaarde). Dit moet die maksimum vooruitskatte kortsluitstroompiek oorskry om die enorme elektrodynamiese kragte tydens sluiting te weerstaan.

• Gerangskikte korttydverdraagspanning (Iₖ) / Termiese verdraagspanning

• Definisie: Die RMS-waarde van kortsluitstroom wat die koppelveller vir 'n gespesifiseerde tydsduur (bv. 1s, 3s, 4s) kan verdra.

• Vereiste: Moet groter wees as of gelyk aan die vooruitskatte kortsluitstroom RMS-waarde by die installasieplek. Toets die koppelveller se vermoë om termiese effekte van kortsluitstromme te verdra.

• Gerangskikte piekverdraagspanning (Iₚₖ) / Dinamiese verdraagspanning

• Definisie: Die piekwert van die eerste siklus van kortsluitstroom wat die koppelveller kan verdra.

• Vereiste: Moet groter wees as of gelyk aan die vooruitskatte kortsluitstroompiek. Toets die meganiese sterkte van die koppelveller onder elektromagnetiese kragte tydens 'n kortsluiting.

III. Isolering en omgewingsbeskermingvereistes

• Isoleringsmediumtipe (Kern tegnologie keuse)

• Voordelige: Ekstrem hoë onderbreekvermoë, uitstekende prestasie.

• Nadelen: SF₆ is 'n kragtige broeikasgas; vereis hoë sigtingintegriteit; lekrisiko; relatief komplekse instandhouding.

• Toepassing: Primêr gebruik in hoëspannings, hoëkapasiteitstelsels (≥35kV) of spesiale omgewings (bv. uiterst koue areas).

• Aanbeveling: In die 10–35kV-vlak, tenzij spesifieke vereistes bestaan, gee voorkeur aan vakuumkoppelvellers vir hul volwassenheid en omgewingsvoordele.

• Voordelige: Sterk boogblussingvermoë, lang leeftyd, kompakte grootte, min instandhouding, geen ontploffingsrisiko, omgewingsvriendelik. Geskik vir gereelde swaai-toepassings (bv. boogovens, motor-swaai).

• Toepassing: Die hoofstroom en voorkeurlike keuse vir 10–35kV-spanningsvlakke vandag.

• Vakuumkoppelveller (bv. VS1, ZN63):

• SF₆ (Sulfuur Heksaflooride) koppelveller:

• Buite isolering

• Kruipafstand: Kies busse en isolators met voldoende kruipafstand gebaseer op die besoedelingvlak van die plek (I–IV), om besoedelingflitsoorgang te voorkom.

• Kondensasie: Vir binnehuisschakeltoestelle in hoogvochtige of groot temperatuurverskil omgewings wat geneig is tot kondensasie, kies koppelvellers of skakeltoestelle wat met warmers of anti-kondensasietoestelle toegerus is.

IV. Meganiese eienskappe en bedryfsmekanisme

• Bedryfsmekanismetype

• Veerverwerkte mekanisme: Meeste algemeen, volwasse tegnologie, hoë betroubaarheid, geen buiteagtige kragbron benodig. Die voorkeurlike keuse in die meeste gevalle.

• Permanente magneetaktuator (PMA): Minder komponente, eenvoudiger struktuur, teoreties hoër betroubaarheid en vinniger bedryf. Echter, veldherstel is moeilik na mislukking—vereis gewoonlik volledige vervanging.

• Elektromagnetiese bedryfsmekanisme: Gebruik in ouer modelle; vereis hoë-mag DC-kragbron en groot sluitstroom; word geleidelik afgefaseer.

• Meganiese en elektriese uitharding

• Meganiese uitharding: Aantal oop-sluitoperasies sonder stroom (gewoonlik 10,000–30,000+ siklusse).

• Elektriese uitharding: Aantal normale onderbrekings by gerangskikte stroom (bv. E2-klas: 10,000 operasies; C2-klas: 100 kortsluitonderbrekings). Vir toepassings wat gereelde swaai van kondensatorbankke, reaktors, of motors vereis, kies koppelvellers met hoë elektriese uitharding.

• Onderbreektyd en sluit-oop tyd

• Vir stelsels wat koördinasie met relaibeskerming of vinnige outomatiese herinsluiting vereis, let op die koppelveller se totale skynseltyd (vanaf initiasie van trip-bevel tot booguitdoding).

V. Sekondêre beheer en byfunksies

• Beheervoltage: Moet ooreenstem met die onderstasie se DC-kragstelsel (gewoonlik DC 110V of DC 220V).

• Bykontakte: Aantal moet voldoen aan die vereistes vir meting, sein, en vergrendeling.

• Vergrendelfunksies: Moet betroubare anti-pomp-sirkels, sluiting/uitkoppel-vergrendelings, ens. insluit, om veiligheid te verseker.

• Intelligente grens: Moderne koppelvellers sluit dikwels intelligente bestuurders in wat elektriese parametermeting, foute-opname, toestandsmonitoring, en ondersteuning vir kommunikasieprotokolle (bv. IEC 61850) bied, wat integrasie in geïntegreerde outomatiseringsstelsels bevorder.

VI. Installasie, omgewing, en merk/diens

• Installasietype: Vaste of uittrekbare (laaitype)? Moet ooreenstem met die skakeltoestelmodel en -struktuur.

• Omgewingsvoorwaardes: Oorweeg hoogte, omgewingstemperatuur, vochtigheid. By hoë hoogtes moet koppelveller-ratings aangepas word.

• Merk en naverkoopsdiens: Kies bekende merke met bewese gehalte, en oorweeg beskikbaarheid van reservere, tegniese ondersteuning, en naverkoopsdiens.

VII. Opsomming: Keuse-checklys

• Bevestig stelselparameters: stelselspanning, frekwensie, maksimum bedryfstroom.

• Bereken kortsluitstroom: verkry vooruitskatte RMS- en piekkortsluitstroom by die installasieplek (gegee deur kragstelselontwerp).

• Pas koppelvellervermoëns aan: verseker dat die gerangskikte onderbreekstroom, maakstroom, en dinamiese/termiese verdraagspannings almal die berekende waardes oorskry.

• Kies tipe: gee voorkeur aan vakuumkoppelvellers vir 10–35kV; bevestig bedryfsmekanisme (veerverwerkte mekanisme is voorkeurlik).

• Verifieer buite isolering: bevestig kruipafstand gebaseer op besoedelingvlak.

• Oorweeg spesiale behoeftes: gereelde operasie? Intelligente grens? Spesiale omgewingsvoorwaardes?

• Merk en aanvaarding: kies betroubare merke; tydens aanvaarding, fokus op fabriekstoetsverslae (spesifiek hoofkruitsweerstand en meganiese eienskappe).

Deur hierdie stappe te volg, kan jy 'n veilige, geskikte en betroubare hoëspanningskoppelveller vir jou stelsel kies. Vir kritieke toepassings word dit sterk aanbeveel om die keuse saam met professionele elektrikus-ingenieurs of ontwerpinstitusies te hersien en te finaliseer.