Ontwerp en Toepassing van Hoogspannings-Hersluiters: Fokus op 20kV-stelsels in Indonesië en Vietnam
1. Inleiding
In die moderne kragverspreidingsinfrastruktuur speel hoëspanning-herluyters 'n sleutelrol in die verhoging van die betroubaarheid en doeltreffendheid van kragvoorsiening. Dit is veral belangrik in areas soos Indonesië, wat 'n uitgestrekte en komplekse kragverspreidingsnetwerk oor vele eilande het, en Viëtnam, met sy ontwikkelende kusgebiede kragstelsels. Die 20kV spanningsvlak, wat binne die medium-hoëspanningsomvang val, word wyd in stedelike netwerke, industriële kragvoorsiening, en sekere hoëspanningsowerdragslyne gebruik weens sy voordele in kragowerdragdoeltreffendheid en koste-effektiwiteit.
2. Funksie en Betekenis van Hoëspanning-Herluyters
'n Hoëspanning-herluyter is 'n intelligente swaarapparaat wat in die outomatisering van kragverspreidingsnetwerke gebruik word. Dit het die "selfbevattende" vermoë om foutstrome te bespeur, hulle binne 'n gegewe tydperk te onderbreek, en 'n gespesifiseerde aantal herluitings uit te voer. Wanneer 'n kortsluitfout in die lyn plaasvind, bedryf die herluyter om volgens 'n vooraf gestelde reeks en tydinterval oop te gaan en weer toe te luit. In die geval van 'n permanente fout, nadat die vooraf bepaalde operasie-reeks voltooi is en as die herluiting misluk, sal dit in die oop-sirkel toestand vasgemaak, die foutige gedeelte afsonder. Een die fout opgelos is, word gewoonlik 'n handmatige herstel benodig om die slot te vrylaat. Vir tussentydse foute, sal die volgende oop-en-toe-operasies onmiddellik na enige suksesvolle herluiting gestaak word, en na 'n sekere vertragting, sal dit terug keer tot die aanvanklike ingestelde toestand, gereed vir die volgende potensiële fout.
In Indonesië, met sy groot-skaalse kragnetwerk wat 'n wye area dek, is hoëspanning-herluyters noodsaaklik om skynbaar die kragvoorsiening na foute vinnig te herstel, die tyd van kragonderbreking te verminder, en die algehele betroubaarheid van die kragvoorsiening te verbeter. Op dieselfde manier, in Viëtnam se kusareas, waar omgewingsfaktore soos vochtigheid en sout-mis kan uitdagings vir die kragnetwerk bied, help herluyters om 'n stabiele kragvoorsiening te handhaaf.
3. Ontwerpoverwegings vir 20kV Hoëspanning-Herluyters
3.1 Elektriese Prestasieontwerp
3.1.1 Gepaste Spanning en Stroom
Vir 20kV herluyters is die gepaste spanning ontwerp om 20kV te wees om by die netwerkspanningsvlak te pas. Die gepaste stroom moet gebaseer op die werklike belastingstroom in die kragnetwerkgedeelte waar dit geïnstalleer word, bepaal word. In industriële areas van Indonesië of Viëtnam met hoëvermogtapparate, mag 'n hoër-gepaste stroom herluyter vereis word om normale werking onder swaarbelastingstoestande te verseker.
3.1.2 Foutonderbreekvermoë
Die herluyter moet genoeg foutonderbreekvermoë hê om groot-magnitude kortsluitstrome te onderbreek. In 'n 20kV stelsel kan kortsluitstrome verskeie kilo-amperes bereik. Die ontwerp moet die ergste moontlike kortsluit-scenario's in die plaaslike kragnetwerk, soos driefase-kortsluit naby die kragbron, oorweeg. Byvoorbeeld, in 'n tipiese 20kV industriële verspreidingsnetwerk in Indonesië, kan die kortsluitstroom ongeveer 20-30kA wees, dus die herluyter moet ontwerp word om sulke strome veilig en betroubaar te onderbreek.
3.2 Meganiese Ontwerp
3.2.1 Bedryfsmechanisme
Die bedryfsmechanisme van die herluyter moet hoog betroubaar wees en in staat om frekwente operasies te hanteer. Veerskil- of permanent-magnetiese bedryfsmechanismes word algemeen gebruik. In die harde omgewingsvoorwaardes van Viëtnam se kusareas, kan 'n goed geslote en korrosiebestendige permanent-magnetiese bedryfsmechanisme verkies word. Dit kan selfs in die teenwoordigheid van soutmis en hoë vochtigheid stabiele werking verseker, die risiko van meganiese foute as gevolg van korrosie verminder.
3.2.2 Kontaksisteem
Die kontaksisteem van die herluyter is krities vir sy prestasie. Hoëkwaliteit kontakmateriaal met goeie elektriese geleidbaarheid en anti-bogei-eienskappe word gekies. Vir 20kV herluyters word materiaal soos koper-wolfram legers algemeen gebruik. Die kontakontwerp moet goeie kontakdruk verseker om kontakweerstand te minimeer en oorgloeiing tydens normale werking te verhoed. Buite dié moet die kontaksisteem in staat wees om die hoë-energie bogen wat tydens foutonderbreek-operasies gegenereer word, te hanteer, met 'n lang leeftyd.
3.3 Isolasieontwerp
3.3.1 Isolasiemateriaal
In 20kV herluyters word geskikte isolatiematerialia gebaseer op die bedryfsomgewing gekies. In Indonesië se tropiese klimaat met hoë vochtigheid, word materialia met uitstekende vochtigheidsbestendige isolasie-eienskappe, soos epoxyhars, wyd gebruik. Epoxyhars-gestigde isolasie kan effektief elektriese inslag as gevolg van vochtigheidsoptrenging verhoed. In Viëtnam se kusareas, met die addisionele faktor van soutmis, kan spesiale anti-soutmis isolasie-beskermings op die isolatiematerialia aangebring word om hul isolasieprestasie verder te verhoog.
3.3.2 Isolasiestruktuur
Die isolasiestruktuur van die herluyter is ontwerp om genoeg elektriese isolasieafstand te verseker en die gepaste spanning en tussentydse oor-spannings te hanteer. Byvoorbeeld, die ontwerp van die isolasie tussen die levende dele en die afgelande dele moet aan relevante internasionale en nasionale standaarde voldoen. In Indonesië moet die herluyterontwerp aan die vereistes van die SNI 04-0225 standaard voldoen, wat die minimum isolasieafstande en standhou-voltsvlakke vir hoëspanning-elektriese toerusting spesifiseer.
4. Voldoening aan Standaarde: IEC 60068-2-52 en SNI 04-0225
4.1 IEC 60068-2-52
Die IEC 60068-2-52 standaard is relevant vir herluyters in terme van omgewingstoetsing. In die konteks van Viëtnam se kusareas, moet herluyters aan die vereistes van hierdie standaard oor weerstand teen soutmis-korrosie voldoen. Hierdie standaard stel spesifieke toetmetodes en aanvaardingskriteria vir toerusting wat blootgestel is aan soutmis-omgewings, vast. Byvoorbeeld, moet herluyters 'n sekere tydperk soutmis-spuittoet ondergaan, en na die toet, moet hul elektriese en meganiese prestasie steeds aan die gespesifiseerde vereistes voldoen. Voldoening aan hierdie standaard verseker dat die herluyters betroubaar kan funksioneer in die harde kusomgewing van Viëtnam.
4.2 SNI 04-0225
In Indonesië is die SNI 04-0225 standaard baie belangrik vir hoëspanning-elektriese toerusting, insluitend herluyters. Hierdie standaard dek aspekte soos elektriese veiligheid, isolasievereistes, en meganiese prestasie. Herluyters wat vir die Indonesiese mark ontwerp is, moet aan die spanningsstandhou-toetvereistes wat in hierdie standaard spesifiseer, voldoen. Byvoorbeeld, moet die isolasie van die herluyter in staat wees om die gespesifiseerde AC en DC spannings-toette sonder inslag te hanteer, die veiligheid van personeel en toerusting in die kragnetwerk verseker.
5. Spesifieke Vereistes vir Herluyters in Indonesië en Viëtnam
5.1 Indonesië
5.1.1 Eilandbasisse Kragnetwerk
Indonesië se kragnetwerk kenmerk hom deur sy uitgestrektheid oor vele eilande. Herluyters moet ontwerp word vir maklike installasie en instandhouding in afgeleë eilandareas. Kompakte herluyters met selfbevattende bedryf en beheersisteme word verkies. Hierdie herluyters kan maklik na eilande vervoer en op palings of in klein transformatorhuise geïnstalleer word. Buite dié, as gevolg van die dikwels beperkte kragvoorsieningskapasiteit op sommige eilande, moet herluyters in staat wees om doeltreffend met relatief lae-vermog-aanvullingsbronne te funksioneer.
5.1.2 Tropiese Klimaat
Die tropiese klimaat in Indonesië, met hoë temperature en vochtigheid deur die hele jaar, bied uitdagings aan die prestasie van herluyters. Die herluyterontwerp moet effektiewe hitte-afvoermaatreëls insluit. Byvoorbeeld, die gebruik van hittegeleiënde materialia in die behuising en die ontwerp van geskikte ventilasiekannels om oorgloeiing van interne komponente te verhoed. Buite dié, die keuse van materialia moet hul weerstand teen vochtigheidsgeïnduseerde korrosie oorweeg om 'n lang leeftyd te verseker.
5.2 Viëtnam (Kusareas)
5.2.1 Soutmis en Vochtigheid
In Viëtnam se kusareas, is die hoë konsertrasis van soutmis in die lug en hoë vochtigheidsvlakke groot bekommernisse. Herluyters moet hoogs weerstand teen soutmis-korrosie hê. Soos vroeër genoem, help voldoening aan standaarde soos IEC 60068-2-52 in hierdie opsig. Buite die gebruik van korrosiebestendige materialia, moet die herluyterbehuis 'n hoë vlak van beskerming hê, soos 'n IP68-gerangskikte behuis. 'n IP68-gerangskikte herluyter in Viëtnam se kusareas kan die indringing van soutwater en stof verhoed, betroubare werking selfs in die strengste kusomstandighede verseker.
5.2.2 Hoëwind- en Stormtoestande
Kusareas in Viëtnam is ook vatbaar vir hoëwind- en stormgebeure. Herluyters moet ontwerp word om sterk wind te hanteer. Hul installasiestrukture moet robuust wees, en die behuis moet in staat wees om die impak van vliegende puin tydens storme te weerstaan. Byvoorbeeld, kan die herluyter op 'n sterke paling met geskikte guywires geïnstalleer word, en die behuis moet van impakbestendige materialia gemaak word.
6. Gevolgtrekking
Die ontwerp van hoëspanning-herluyters vir 20kV-stelsels in Indonesië en Viëtnam, veral in Viëtnam se kusareas, vereis sorgvuldige oorweging van verskeie faktore. Vanaf elektriese en meganiese prestasie tot isolasieontwerp, en voldoening aan internasionale en nasionale standaarde soos IEC 60068-2-52 en SNI 04-0225. Om aan die spesifieke omgewings- en kragnetwerkvereistes van hierdie areas, soos die eilandbasisse kragnetwerk en tropiese klimaat in Indonesië, en soutmis, vochtigheid, hoëwind-toestande in Viëtnam se kusareas, te voldoen, is noodsaaklik om die betroubare werking van die kragnetwerk te verseker. Goed ontwerpte herluyters kan die kragvoorsieningsbetroubaarheid beduidend verbeter, die tyd van kragonderbreking verminder, en die stabiele ontwikkeling van die kragindustrie in hierdie areas ondersteun. As die kragbehoeftes in Indonesië en Viëtnam voortgaan om te groei, sal kontinue innovasie en verbetering in herluyterontwerp krities wees om die toekomstige uitdagings van kragnetwerkbedryf te ontmoet.
