Схема за осъществяване на инсталирането на молниеотводи или трансформатори на напрежението в газово изолирани кръгови разпределителни устройства

Според типа изолация, кръговите главни единици (RMU) могат да бъдат класифицирани като газово изолирани или въздушно изолирани. Първият тип инсталира основните компоненти на електрическата верига в герметизиран метален контейнер, пълен с ниско-наляган газ (предимно SF₆ или смесени газове), като изолиращ средство, използвайки кабелни терминали за входящи и изходящи линии. Благодарение на отличната изолация, компактния размер и модуларния дизайн, те са широко използвани в 10kV външни разпределителни подстанции и предварително изградени трансформаторни станции. Въпреки това, техният напълно изолиран и компактен характер ограничава приложимостта им в определени типични дизайни на подстанции.

​1 Проблеми с газово изолираните RMU​

Фигура 1 илюстрира типичен дизайн на разпределителна подстанция, където комбинацията от ключ за нагрузка и предпазен пръстен изисква мълниев отводник, а кабинетът за напрегнатост преобразувател (VT) изисква два 10/0.1/0.22kV литейни резинови VT. Ако проекти изберат газово изолирани RMU като Schneider’s RM6 или ABB’s Safenng, проектните изисквания не могат да бъдат напълно изпълнени.

​1.1 Трудности при инсталиране на отводници в кабинети за ключ за нагрузка и предпазен пръстен​

За кабинети за входящи/изходящи ключове за нагрузка, двете марки предлагат достатъчно пространство за кабелна камера с Type-C bushings (IEC 60137-съответстващи), позволяващи plug-in T-type кабелни принадлежности и plug-in отводници. В кабинети за ключ за нагрузка и предпазен пръстен:

• ​Safenng: Хоризонтално монтирани предпазни пръстени (Фигура 2) запазват пространството за кабели, позволявайки инсталиране на plug-in отводници.
• ​RM6: Вертикално монтирани предпазни пръстени (Фигура 3) заемат пространството за кабели, с Type-A bushings, които ограничават принадлежностите до типовете elbow/straight. Няма пространство за plug-in отводници, и няма налични на пазара отводници, съвместими с elbow/straight принадлежности.

​1.2 Трудности при инсталиране на VT в кабинети за VT​

Стандартните кабинети за VT изискват три HV предпазни пръстена и два единични фазни VT в V-конфигурация (двухвиткови, 10/0.1kV за измерване, 10/0.22kV за доставка на енергия; ≥1000VA вторичен изход). Въздушно изолирани RMU (например, Schneider SM6) предлагат достатъчно пространство (500×840×950mm). В сравнение, газово изолирани RMU разполагат с компактни кабелни камери (~400×350×700mm), недостатъчни за кабелни принадлежности, свързващи кабели, открити предпазни пръстени, VT или 125mm фазно-фазно/земно разстояние.

Производителите обикновено добавят празен кабинет до кабинета за ключ за нагрузка, за да съхраняват VT и предпазни пръстени, свързвайки ги чрез кабели. Въпреки това, това компрометира:

• Безопасността при поддръжка на VT поради липса на механични интерлоки.
• Компактността и естетиката на външните станции.

​2 Решения за инсталиране на мълниеви отводници​

​2.1 Пропускане на отводници​

DL/T 620-1997 Защита от надвишаване на напрежението и координация на изолацията за AC електрически инсталации изисква мълниеви отводници за кабели >50m, свързани с въздушни линии. За ≤50m кабели, отводниците могат да бъдат инсталирани само на едната страна. Въпреки това, стандартът не изисква явно отводници на plug-in кабелни глави на 10kV газово изолирани RMU.

Съвременните градски сгради разполагат с обширни мрежи за защита от мълнии, намаляващи риска от удари на мълнии. Въздушните връзки на кабели са рядки в градовете, правейки директните удари на мълнии в ядрата на кабелите маловероятни. Международните практики (например, T-type отводници) често се пропускат в градските области. Газово изолираните RMU в провинция Зхеjiang работят надеждно години без отводници. Следователно, ​отводниците могат да бъдат пропуснати за градски газово изолирани RMU подстанции.

​2.2 Критерии за избор на отводници​

За пригородни/селски мрежи с въздушно свързани кабели >50m, отводниците трябва да бъдат инсталирани. За чисти ключове за нагрузка, повечето продукти са достатъчни. За ​ключове за нагрузка и предпазен пръстен, уточнете ​хоризонтално подредени предпазни пръстени​, за да запазите пространство за отводници, избягвайки проблеми при ретрофит.

​3 Решения за инсталиране на преобразуватели на напрежението​

Миниатюризирането на кабинетите за VT изисква решаване на проблемите с ​електричната изолация​ и ​ограниченото пространство.

​3.1 Решаване на електричната изолация​

Използването на стандартни предпазни пръстени/VT от въздушно изолирани RMU в газово изолирани камери нарушава стандарти за разстояние. Решението е да се използват ​компоненти, съответстващи на изолацията, като ​JSZV16-10R VT. Основни характеристики включват:

• Интегрирани американски стилови кабелни принадлежности за пълна изолация.
• Вградени заменяеми предпазни пръстени на HV терминалите.
• Номинално напрежение: 10/0.1/0.22kV.

​Конфигурация на проводката:

• От страната на ключа за нагрузка: европейски стилови touchable T-type принадлежности.
• От страната на VT: американски стилови 20kV touchable elbow принадлежности (съвместими с предпазни пръстени на VT).
• Фигура 4 показва VT и американските стилови принадлежности.

Всички компоненти са напълно изолирани и touchable. Ограничението е размерът на JSZV16-10R VT (проектиран за компактни външни RMU), ограничавайки 220V изход до ≤2×400VA—достатъчно за зареждане на DC батерии и осветление.

​3.2 Решаване на ограниченията по пространство​

Потвърдени дизайни показват, че пространството за VT с кабелни принадлежности е недостатъчно. Две решения бяха тествани:

1. ​Кабинет за VT, монтиран отгоре: Външни кабели и небезопасна поддръжка на VT (нарушава интерлоки).
2. ​Основа за VT, монтирана отдолу (приложено)​:
• Разширява кабелната камера надолу.
• Височина: 400mm, съвместима с 700mm високи кабелни камери.
• Позволява механични интерлоки за поддръжка.

​Резултат: Този дизайн осигурява безопасна инсталация и поддръжка, запазвайки компактността на газово изолираните RMU.