עיצוב ויישום של מפעלי חיבור בעומס גבוה: התמקדות במערכות של 20kV באינדונזיה ובוייטנאם

Dyson

שדה: תקנים חשמליים

China

1. מבוא

במתקנים מודרניים של רשת חשמל, מתגים חוזרים בעומס גבוה משחקים תפקיד מרכזי בהגביר את האמינות והיעילות של אספקת החשמל. זה במיוחד קריטי באזורים כמו אינדונזיה, שיש לה רשת הפצה מורכבת ורחבה המכסה איים רבים, וייטנאם, עם מערכת חשמל צומחת לאורך החוף. רמת הנתח של 20kV, שנמצאת בטווח בינוני-גבוה, היא נפוצה ברשתות עירוניות, אספקת חשמל לתעשייה, ובכמה קווים של העברת נתח גבוה בשל יתרונותיה באפקטיביות העברת חשמל ובכיסוי עלויות.

2. תפקיד siguificance של מתגי החזר בעומס גבוה

מתג חזר בעומס גבוה הוא מכשיר מתג חכם המשמש לאוטומציה של רשת הפצה. יש לו יכולת "עצמאית" לזהות זרמים פגומים, לשבור אותם תוך זמן נתון, ולבצע מספר מוגדר של חזרות. כאשר מתרחשת תקלה קצרה בתאורה בקו, המתג פועל כדי לפתוח ולהחזיר בהתאם לסדר ומרווח זמן מוגדרים מראש. במקרה של תקלה קבועה, לאחר השלמת סדר הפעולות המתוכנן ואם החזר נכשל, הוא יתנענע במצב פתוח, מבודד את החלק הפגום. לאחר שהתקלה מתוקנת, בדרך כלל נדרש איפוס ידני לשחרר את הנעילה. עבור תקלות חולפות, פעולות הפתיחה והחזר הבאות יתנשאו מיד עם כל חזרה מוצלחת, ואחרי דחייה מסוימת, הוא ישוב למצב ההגדרה הראשונית, מתכונן לתיקול אפשרי הבא.

באינדונזיה, עם רשת חשמל גדולה שמכסה שטח רחב, מתגי החזר בעומס גבוה הם חיוניים לשחזור מהיר של אספקת החשמל לאחר תקלות, להפחית את זמן הפסקת החשמל ולהגביר את האמינות הכללית של אספקת החשמל. באופן דומה, באזורים החופיים של וייטנאם, שבהם גורמים סביבתיים כמו לחות וגיר גיר יכולים להוות אתגר לרשת החשמל, המתגים עוזרים לשמור על אספקת חשמל יציבה.

3. שיקולים עיצוביים עבור מתגי חזר בעומס גבוה של 20kV
3.1 עיצוב ביצועים חשמליים
3.1.1 נתח וזרם מצפים

עבור מתגי חזר של 20kV, הנתח המצפה מתוכנן להיות 20kV להתאים לרמת הנתח של הרשת. הזרם המצפה צריך להיות נקבע לפי הזרם האמיתי של המטען ברצף הרשת בו הוא מותקן. באזורים תעשייתיים באינדונזיה או וייטנאם עם ציוד חזק, עשוי להיות צורך במתג חזר עם נתח גבוה יותר כדי להבטיח פעולה תקינה בתנאי מטען כבד.

3.1.2 יכולת שבירה של תקלות

על המתג להיות לו יכולת שבירה מספקת כדי לשבור זרמים גדולים של תקלות קצרות. במערכת של 20kV, זרמי תקלות קצרות יכולים להגיע לכמה קילו-אמפרים. לעיצוב יש לקחת בחשבון תרחישי תקלות קיצוניים של הרשת המקומית, כגון תקלות קצרות בשלושה פאזים ליד מקור החשמל. למשל, ברשת הפצה תעשייתית טיפוסית של 20kV באינדונזיה, זרם התקלה עשוי להיות בסביבות 20-30kA, כך שהמתג צריך להתכנן כך שיוכל לשבור זרמים כאלה בצורה בטוחה ואמינה.

3.2 עיצוב מכני
3.2.1 מנגנון פעולה

מנגנון הפעולה של המתג צריך להיות מאוד אמין ומסוגל לעמוד בפעולות תכופות. מנגנונים מסוג קפיץ או מגנט קבוע משמשים לעיתים קרובות. בתנאי הסביבה הקשים באזורים החופיים של וייטנאם, ייתכן שתREFERRED מנגנון פעולה מגנטי קבוע ומחוזק היטב. הוא יכול להבטיח פעולה יציבה אפילו בנוכחות גיר גיר לחות גבוהה, להפחית את הסיכון לאישונים מכניים עקב שחיקה.

3.2.2 מערכת מגע

מערכת המגע של המתג היא קריטית לביצועיו. נבחרים חומרי מגע איכותיים בעלי מוליכות חשמלית טובה ואנטי-פליטה. עבור מתגי 20kV, לעיתים קרובות משתמשים בחומרים כמו אליאג'י נחושת-טונגסטן. לעיצוב המגע יש להבטיח לחץ מגע טוב כדי להפחית את התנגדות המגע למנוע חימום במהלך פעולה תקינה. בנוסף, למערכת המגע צריכה להיות יכולת לסבול את הקשתות אנרגטיות הגבוהות שנוצרות במהלך פעולות השבירה של תקלות, עם חיי שירות ארוכים.

3.3 עיצוב בידוד
3.3.1 חומרי בידוד

במתגי 20kV, נבחרים חומרי בידוד מתאימים בהתאם לסביבת ההפעלה. באקלים הטרופי של אינדונזיה עם לחות גבוהה, נמצאים בשימוש נרחבים חומרים בעלי תכונות בידוד מופלאות נגד לחות, כגון רזין אפוקסי. בידוד מבוסס רזין אפוקסי יכול למנוע ביעילות את הפרצת החשמל הנגרמת על ידי ספיגת לחות. באזורים החופיים של וייטנאם, בהתחשב גם בגורם הנוסף של גיר גיר, ייתכן שיישמו על חומרי הבידוד כתמים מיוחדים נגד גיר גיר כדי להגביר את ביצועי הבידוד שלהם.

3.3.2 מבנה בידוד

מבנה הבידוד של המתג מתוכנן להבטיח מרחק בידוד חשמלי מספיק ולהתמודד עם הנתח המצפה ונתחים מידיים. למשל, לעיצוב הבידוד בין חלקים חשמליים לחלקיקים מחוברים יש להתאים לתקנים בינלאומיים וארציים רלוונטיים. באינדונזיה, לעיצוב המתג יש לעמוד בדרישות התקן SNI 04-0225, המגדיר את המרחקים המינימליים של הבידוד ואת רמות הנתח המידיות להתקן חשמל בעומס גבוה.

4. התאמה לתקנים: IEC 60068-2-52 ו-SNI 04-0225
4.1 IEC 60068-2-52

התקן IEC 60068-2-52 רלוונטי למתגי חזר במובן של בדיקות סביבתיות. בהקשר לאזורים החופיים של וייטנאם, המתגים צריכים לעמוד בדרישות התקן לגבי עמידות לשחיקה מגיר גיר. התקן מגדיר שיטות בדיקה ספציפיות ושיטות קבלה לחומרים חשופים לסביבת גיר גיר. למשל, המתגים נדרשים לעבור תקופת בדיקת啧啧啧喷雾盐雾测试，并在测试后其电气和机械性能仍需满足规定要求。符合此标准可确保重合器能够在越南严苛的沿海环境中可靠运行。 4.2 SNI 04-0225

在印度尼西亚，SNI 04-0225 标准对于高压电气设备（包括重合器）非常重要。该标准涵盖了电气安全、绝缘要求和机械性能等方面。为印尼市场设计的重合器必须符合该标准中规定的耐压测试要求。例如，重合器的绝缘应能够承受规定的交流和直流电压测试而不发生击穿，从而确保电网中人员和设备的安全。

5. 印度尼西亚和越南对重合器的特殊要求

5.1 印度尼西亚
5.1.1 基于岛屿的电网

印度尼西亚的电网特点是跨越众多岛屿。重合器需要设计成易于在偏远岛屿地区安装和维护。优选紧凑型、具有自给自足操作和控制系统的重合器。这些重合器可以轻松运输到岛屿并安装在电线杆或小型变电站上。此外，由于某些岛屿上的电力供应能力有限，重合器应能够高效地使用相对低功率的辅助电源进行操作。

5.1.2 热带气候

印度尼西亚的热带气候全年高温高湿，这对重合器的性能提出了挑战。重合器的设计应包含有效的散热措施。例如，在外壳中使用导热材料并设计适当的通风通道以防止内部组件过热。此外，材料的选择应考虑其抗湿腐蚀性以确保长寿命。

5.2 越南（沿海地区）
5.2.1 盐雾和湿度

在越南沿海地区，空气中的高浓度盐雾和高湿度是主要关注点。重合器需要高度抵抗盐雾腐蚀。如前所述，符合IEC 60068-2-52等标准在这方面有所帮助。除了使用耐腐蚀材料外，重合器外壳应具有高水平的防护等级，如IP68级外壳。在越南沿海地区的IP68级重合器可以防止海水和灰尘进入，即使在最恶劣的沿海条件下也能确保可靠运行。

5.2.2 高风速和风暴条件

越南沿海地区也容易受到高风速和风暴的影响。重合器应设计成能够抵御强风。其安装结构需要坚固，外壳应能抵抗风暴期间飞散物的冲击。例如，重合器可以安装在坚固的电线杆上，并配有适当的拉线，外壳应由抗冲击材料制成。

6. 结论

为印度尼西亚和越南（尤其是越南沿海地区）的20kV系统设计高压重合器时，需要仔细考虑各种因素。从电气和机械性能到绝缘设计，再到符合国际和国家标准（如IEC 60068-2-52和SNI 04-0225）。满足这些地区特定的环境和电网要求（如印度尼西亚的基于岛屿的电网和热带气候，以及越南沿海地区的盐雾、湿度和高风速条件）对于确保电网可靠运行至关重要。设计良好的重合器可以显著提高供电可靠性，减少停电时间，并支持这些地区电力行业的稳定发展。随着印度尼西亚和越南电力需求的持续增长，重合器设计的持续创新和改进将是应对未来电网运行挑战的关键。

תנו טיפ לעודדו את המחבר!

נושאים:

עיצוב וסימולציה

מחזיר כיבוי

אודות מומחים

Dyson

China

תחום מומחיות

Electrical Standards

מאמר מקצועי