Implementeringskema vir die installasie van bliksemafleiers of spanningstransformers in gasgeïsoleerde ringhoofeenhede

Volgens die isolasietipe kan ringhoofdele (RMUs) in gasgeïsoleerde of luggeïsoleerde kategorieë verdeel word. Die eerste tipe installeer hoofkompone van die skakeling in 'n geslote metaalbeskerming gevul met laagdruk gas (primêr SF₆ of gemengde gase) as die isolasiemedium, en gebruik kabelterminals vir ingaande en uitgaande lyne. As gevolg van hul superieure isolasie, kompakte grootte en modulaire ontwerp, word hulle wyd gebruik in 10kV buite-verteilingsonderstasies en vervaardigde transformatorstasies. Hulle volledig geïsoleerde en kompakte aard beperk egter hul toepasbaarheid in sekere tipiese onderstasie-uitligtings.

​1 Probleme met Gasgeïsoleerde RMUs​

Figuur 1 illustreer 'n tipiese verteilingsonderstasie-ontwerp, waar die belasting-skakelaar-fuse kombinasiekabinet 'n onweersbeveiliging vereis, en die spanningsoversetter (VT) kabinet twee 10/0.1/0.22kV gegose VTs benodig. Indien projekte gasgeïsoleerde RMUs soos Schneider se RM6 of ABB se Safenng kies, kan die ontwerpeise nie volledig bevredig word nie.

​1.1 Difikulteit om Beveiligingsmiddels in Belasting-skakelaar-fuse Kabinette te Installeer​

Vir belasting-skakelaar ingaande/uitgaande kabinette bied beide merke genoeg kabelkompartementsruimte met Type-C busse (IEC 60137-komplimaan), wat T-tipe kabeltoebehore en plug-in beveiligingsmiddels toelaat. In belasting-skakelaar-fuse kabinette:

• ​Safenng: Horisontaal gemonteerde fuses (Figuur 2) behou kabelruimte, wat die installering van 'n plug-in beveiligingsmiddel moontlik maak.
• ​RM6: Vertikaal gemonteerde fuses (Figuur 3) beset kabelruimte, met Type-A busse wat toebehore tot elleboog/reguit tipes beperk. Daar is geen ruimte vir 'n plug-in beveiligingsmiddel, en daar is geen markgereed beveiligingsmiddels kompatibel met elleboog/reguit toebehore beskikbaar nie.

​1.2 Difikulteit om VTs in VT Kabinette te Installeer​

Standaard VT kabinette vereis drie HV fuse eenhede en twee enkelvoudige fase VTs in 'n V-verbinding (dubbel-winding, 10/0.1kV vir metering, 10/0.22kV vir energievoorsiening; ≥1000VA sekondêre uitset). Luggeïsoleerde RMUs (bv. Schneider SM6) bied genoeg ruimte (500×840×950mm). Ten spyte hiervan het gasgeïsoleerde RMUs kompakte kabelkompartemente (~400×350×700mm), wat onvoldoende is vir kabeltoebehore, verbindingskabelle, blootgestelde fuses, VTs, of 125mm fase-na-fase/aarde afstand.

Vervaardigers voeg gewoonlik 'n leë kabinet naast die belasting-skakelaarkabinet by om VTs en fuses te huisvest, en verbind hulle deur middel van kabelle. Dit kom egter ten koste van:

• Veiligheid tydens VT-onderhoud weens die gebrek aan meganiese interlocks.
• Kompaktheid en esteties van buite-vertakkingstasies.

​2 Onweersbeveiligingsmiddel Installasie-oplossings​

​2.1 Uitsluiting van Beveiligingsmiddels​

DL/T 620-1997 Oorvoltage Beskerming en Isolasiemediëring vir AC Elektriese Installasies vereis onweersbeveiligingsmiddels vir kabelle >50m verbonden aan oorhoofdryne. Vir ≤50m kabelle kan beveiligingsmiddels slegs op een einde geïnstalleer word. Die standaard vereis egter nie eksplisiet beveiligingsmiddels op plug-in kabelkoppe van 10kV gasgeïsoleerde RMUs nie.

Moderne stedelike geboue het uitgebreide onweersbeskermingsnetwerke, wat die risiko van onweerslae verminder. Oorhoofdkabelverbindinge is selde in stede, wat direkte onweerslae na kabelkerne onwaarskynlik maak. Internasionale praktyke (bv. T-tipe beveiligingsmiddel toebehore) word dikwels in stedelike areas weggeëlimineer. Gasgeïsoleerde RMUs in Zhejiang Provinsie werk betroubaar jare sonder beveiligingsmiddels. Daarom kan beveiligingsmiddels vir stedelike gasgeïsoleerde RMU-onderstasies weggelaat word.

​2.2 Kriteria vir Beveiligingsmiddel Seleksie​

Vir voorstedelike/plattelandse nette met oorhoofdverbonden kabelle >50m moet beveiligingsmiddels geïnstalleer word. Vir puur belasting-skakelaar-eenhede is die meeste produkte voldoende. Vir ​belasting-skakelaar-fuse eenhede, spesifiseer horisontaal gerangskikte fuses om beveiligingsmiddelruimte te behou, en om herkonfigurasieprobleme te vermy.

​3 Spanningsomsteller Installasie-oplossings​

Miniaturisering van VT kabinette vereis die oplossing van elektriese isolasie en ruimtebeperking.

​3.1 Oplossing van Elektriese Isolasie​

Die gebruik van standaard fuses/VTs van luggeïsoleerde RMUs in gasgeïsoleerde kompartemente oortree afstandstandaarde. Die oplossing is om isolasie-komplimaan komponente, soos die JSZV16-10R VT, te gebruik. Kenmerke sluit in:

• Gebundelde Amerikaanse-styl kabeltoebehore vir volledige isolasie.
• Ingeboude vervangbare fuses by HV-terminals.
• Geklassifiseerde spanning: 10/0.1/0.22kV.

​Bedraad konfigurasie:

• Belasting-skakelaar-kant: Europese-styl raakbare T-tipe toebehore.
• VT-kant: Amerikaanse-styl 20kV raakbare elleboog toebehore (kompatibel met VT fuses).
• Figuur 4 wys die VT en Amerikaanse-styl toebehore.

Al die komponente is volledig geïsoleerd en raakbaar. Die beperking is die grootte van die JSZV16-10R VT (ontwerp vir kompakte buite-RMUs), wat die 220V uitset tot ≤2×400VA beperk - voldoende vir DC-batterylaading en verligting.

​3.2 Oplossing van Ruimtebeperking​

Geverifieerde uitlegging bevestig onvoldoende ruimte vir VTs met kabeltoebehore. Twee oplossings is getoets:

1. ​Bovenopgemonteerde VT doos: Eksterne kabelle en onveilige VT-onderhoud (oortreding van interlocks).
2. ​Onderopgemonteerde VT basis (geïmplementeer)​:
• Verleng die kabelkompartement omlaag.
• Hoogte: 400mm, kompatibel met 700mm-hoë kabelkompartemente.
• Maak meganiese interlocking vir onderhoud moontlik.

​Resultaat: Hierdie ontwerp verseker veilige installasie en onderhoud terwyl dit die kompaktheid van gasgeïsoleerde RMUs behou.