Środkowonapięciowe przełączniki rozdzielcze

Przełącznik systemu o napięciu od 3 kV do 36 kV jest klasyfikowany jako środowiskowy przełącznik średniego napięcia lub MV switchgear. Te przełączniki występują w wielu typach. Mogą to być przełączniki w obudowie metalowej typu wewnętrzny, przełączniki w obudowie metalowej typu zewnętrzny, przełączniki typu zewnętrzny bez obudowy metalowej itp. Środek przerwania tego przełącznika może być izolującym olejem, gazem SF6 lub próżnią. Głównym wymaganiem sieci energetycznej jest przerwanie prądu w przypadku awarii, niezależnie od tego, jaki typ wyłącznika jest używany w systemie MV switchgear. Choć może również działać w innych warunkach.
Środowiskowy przełącznik średniego napięcia powinien być w stanie,

1. Normalna operacja włączania i wyłączania.

2. Przerwanie prądu przy zwarciu.

3. Włączanie i wyłączanie prądów pojemnościowych.

4. Włączanie i wyłączanie prądów indukcyjnych.

5. Niektóre specjalne zastosowania.

Wszystkie powyższe funkcje muszą być wykonywane z wysokim stopniem bezpieczeństwa i niezawodności.

Przerwanie prądu przy zwarciu

Głównym celem projektu wyłącznika jest zapewnienie, aby wszystkie wyłączniki były w stanie przerwać prąd przy zwarciu z wysokim stopniem niezawodności i bezpieczeństwa. Liczba błędnych wyzwalania podczas całkowitego okresu użytkowania wyłącznika zależy głównie od lokalizacji systemu, jakości systemu i warunków środowiskowych. Jeśli liczba wyzwalania jest bardzo duża, najlepszym wyborem jest wyłącznik próżniowy, ponieważ może on nie wymagać żadnego konserwacji do 100 błędnych wyzwalania z prądem przy zwarciu do 25 kA. Podczas gdy inne wyłączniki wymagają konserwacji po 15 do 20 błędnych wyzwalania z tym samym prądem przy zwarciu wyłącznika. Podstacje zlokalizowane na terenach wiejskich są zwykle typu zewnętrznego, a większość z nich jest nieobsadzana. Dlatego dla tego typu zastosowań najbardziej odpowiednim rozwiązaniem jest bezkonserwacyjny, zewnętrzny typ środowiskowego przełącznika średniego napięcia. Wyłącznik próżniowy obudowany w porcelanie spełnia te wymagania w porównaniu z tradycyjnymi kioskami wewnętrznymi.

Włączanie i wyłączanie prądów pojemnościowych

Bank kondensatorów jest używany w systemie średniego napięcia, aby poprawić czynnik mocy systemu. Niezaładowane kabiny i linie nadziemne mają również prąd ładujący pojemnościowy. Bank kondensatorów i niezaładowane linie elektryczne powinny być bezpiecznie odłączone od systemu bez ponownego jonizacji. Ponowna jonizacja w szczelinie kontaktowej powoduje przepięcie w systemie. Wyłącznik próżniowy spełnia to wymaganie.

Podczas włączania banku kondensatorów, przez kontakty wyłącznika przepływa duży wzrost prądu. Wyłącznik z płynnym środkiem chłodzącym i tulipanowymi kontaktami może cierpieć na opóźnienie wypalania kontaktów. Wyłącznik próżniowy średniego napięcia jest najdoskonalszym rozwiązaniem, ponieważ wyłącznik próżniowy ma niskie elektryczne łuki podczas krótkiego czasu przedarcoowania.

Włączanie i wyłączanie prądów indukcyjnych

Starsze VCB miały poziom przycinania prądu na poziomie 20 A, kiedy te wyłączniki były używane do przełączania transformatorów, wymagano specjalnych urządzeń ochrony przeciwprzepięciowej. Nowoczesne VCB mają bardzo niski prąd przycinania, który wynosi około 2 – 4 A. Dlatego nowoczesny wyłącznik próżniowy średniego napięcia jest bardzo odpowiedni do przełączania niezaładowanego transformatora. Ponieważ nowoczesne VCB przycina prąd na bardzo niskim poziomie, nie ma potrzeby dodatkowych urządzeń ochrony przeciwprzepięciowej. Dlatego VCB jest odpowiedni do przełączania bardzo małych obciążeń indukcyjnych. Ale kiedy prąd indukcyjny w systemie jest niski, ale nie bardzo niski, VCB jest najlepszym wyborem.

Specjalne zastosowanie przełączników średniego napięcia

Piec elektryczny z łukiem

Piec elektryczny z łukiem wymaga częstego włączania i wyłączania. Prąd do przełączenia może wynosić od 0 do 8 razy nominalny prąd pieca. Piec elektryczny z łukiem musi być włączany i wyłączany przy jego normalnym prądzie nominalnym do 2000 A, około 100 razy dziennie. Normalny wyłącznik gazowy SF6, wyłącznik powietrzny i wyłącznik olejowy nie jest w ogóle ekonomiczny dla tak częstych operacji. Standardowy wyłącznik próżniowy jest najbardziej odpowiednim alternatywnym rozwiązaniem dla tej częstej operacji wyłącznika o wysokim prądzie.

Trakcja kolejowa

Innym zastosowaniem środowiskowego przełącznika średniego napięcia jest jednofazowy system toru kolejowego. Główne zadanie wyłącznika skojarzonego z systemem trakcji kolejowej polega na przerwaniu zwarć w systemie nadziemnym, które występują często i są przejściowe. Dlatego wyłącznik używany do tego celu powinien mieć krótki czas przerwania dla małej szczeliny kontaktowej, krótki czas łuku, szybkie przerwanie, a VCB jest najlepszym możliwym rozwiązaniem. Energia łuku jest znacznie wyższa w jednofazowym CB niż w trójfazowym CB. Nadal jest znacznie niższa w wyłączniku próżniowym niż w tradycyjnym wyłączniku. Liczba zwarć w systemie nadziemnym jest znacznie wyższa niż w systemie transmisji elektrycznej. Środowiskowy przełącznik średniego napięcia z wyłącznikiem próżniowym jest najbardziej odpowiedni dla zastosowań trakcji. Możemy wnioskować, że w systemach średniego napięcia, gdzie częstotliwość wyzwalania jest bardzo wysoka, MV przełącznik próżniowy jest najbardziej odpowiednim rozwiązaniem.

Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły warto dzielić się, jeśli dochodzi do naruszenia praw autorskich proszę o usunięcie.