Implementacijski plan za instalaciju grebnih ograničitelja ili transformatora napona u plininsuliranim kružnim glavnim jedinicama

Prema vrsti izolacije, kružne glavne jedinice (RMU) mogu se klasificirati kao plin-insulirane ili zračno insulirane. Prve instaliraju komponente primarnog kruga u zatvorenu metalnu kutiju ispunjenu niskotlačnim plinom ( uglavnom SF₆ ili mješavine plinova) kao sredstvo izolacije, koristeći terminali za kabelske ulaze i izlaze. Zbog superiornih izolacijskih svojstava, kompaktnosti i modularnog dizajna, široko se koriste u vanjskim distribucijskim podstanicama od 10kV i pripremljenim transformatornim stanicama. Međutim, njihova potpuno izolirana i kompaktna priroda ograničava primjenjivost u nekim tipičnim shemama podstanica.

​1 Problemi s plin-insuliranim RMU-ima​

Slika 1 prikazuje tipični dizajn distribucijske podstanice, gdje kombinacija sklopova za prekidnik opterećenja i predarenika zahtijeva gremljavski zaštitni uređaj, a sklop napona (VT) zahtijeva dva litje resinska VT-a od 10/0.1/0.22kV. Ako projekti odaberu plin-insulirane RMU-e poput Schneiderovog RM6-a ili ABB-ovog Safennga, zahtjevi za dizajnom ne mogu biti u potpunosti ispunjeni.

​1.1 Teškoće s instalacijom gremljavskih zaštitnih uređaja u sklopovima za prekidnik opterećenja i predarenik​

Za sklope za prekidnik opterećenja na ulazu/izlazu, oba brenda nude dovoljno prostora u odsjeku za kable s Type-C bushingom (u skladu s IEC 60137), omogućujući ubacivanje T-tipa kabelskih dodataka i ubacivanje gremljavskih zaštitnih uređaja. U sklopovima za prekidnik opterećenja i predarenik:

• ​Safenng: Horizontalno postavljeni predarenici (Slika 2) čuvaju prostor za kable, omogućujući instalaciju ubacivanog gremljavskog zaštitnog uređaja.
• ​RM6: Vertikalno postavljeni predarenici (Slika 3) zauzimaju prostor za kable, s Type-A bushingom koji ograničava dodatke na lokotne/pravokutne tipove. Ne postoji prostor za ubacivanje gremljavskih zaštitnih uređaja, te nema dostupnih gremljavskih zaštitnih uređaja kompatibilnih s lokotnim/pravokutnim dodacima.

​1.2 Teškoće s instalacijom VT-ova u VT sklopovima​

Standardni VT sklopi zahtijevaju tri HV fuzijska jedinica i dva jednofazna VT-a u V-konfiguraciji (dualni zavojnicu, 10/0.1kV za mjerenje, 10/0.22kV za snabdevanje strujom; ≥1000VA sekundarni izlaz). Zračno insulirani RMU-ovi (npr., Schneider SM6) nude dovoljno prostora (500×840×950mm). Naprotiv, plin-insulirani RMU-ovi imaju kompaktni odsjek za kable (~400×350×700mm), što nije dovoljno za kabelske dodatke, spojne kable, izložene fuzije, VT-ove ili razmak od 125mm između faza/zemlje.

Proizvođači obično dodaju prazan sklop pored sklopa za prekidnik opterećenja za smještanje VT-ova i fuzija, povezujući ih kroz kable. Međutim, to kompromitira:

• Sigurnost tijekom održavanja VT-ova zbog nedostatka mehaničkih interlokova.
• Kompaktnost i estetiku vanjskih stanica.

​2 Rješenja za instalaciju gremljavskih zaštitnih uređaja​

​2.1 Omitanje gremljavskih zaštitnih uređaja​

DL/T 620-1997 Zaštita od preopterećenja i koordinacija izolacije za AC električne instalacije propisuje gremljavske zaštitne uređaje za kable >50m spojene na površinske linije. Za kable ≤50m, gremljavski zaštitni uređaji mogu biti instalirani samo na jednom kraju. Međutim, standard eksplicitno ne zahtijeva gremljavske zaštitne uređaje na ubacivanim kabelskim glavicama 10kV plin-insuliranih RMU-ova.

Savremeni urbanistički građevini imaju proširene mreže za zaštitu od gremljava, smanjujući rizik od udara gremljave. Poveznice kroz površinske kable su rijetke u gradovima, što čini direktno udaranje gremljave u jezgra kabela nevjerojatnim. Međunarodne prakse (npr., T-tip dodaci za gremljavske zaštitne uređaje) često se izostavljaju u urbanim područjima. Plin-insulirani RMU-ovi u provinciji Zhejiang pouzdano rade godinama bez gremljavskih zaštitnih uređaja. Stoga, ​gremljavski zaštitni uređaji mogu biti izostavljeni za urbanne plin-insulirane RMU podstanice.

​2.2 Kriteriji za odabir gremljavskih zaštitnih uređaja​

Za predgrađe/seljačke mreže s površinskim spojenim kablom >50m, moraju se instalirati gremljavski zaštitni uređaji. Za ​sklope za prekidnik opterećenja, većina proizvoda je zadovoljavajuća. Za ​sklope za prekidnik opterećenja i predarenike, specificirajte ​horizontalno raspoređene predarenike​ kako biste rezervirali prostor za gremljavske zaštitne uređaje, izbjegavajući probleme s nadogradnjom.

​3 Rješenja za instalaciju naponskih transformatora​

Miniaturizacija VT sklopova zahtijeva rješenje problema ​​električne izolacije​ i ​​prostornih ograničenja.

​3.1 Rješenje problema električne izolacije​

Korištenje standardnih fuzija/VT-ova iz zračno insuliranih RMU-ova u plin-insuliranim odsjecima krši standardne razmake. Rješenje je upotreba ​​kompromisnih komponenti, poput ​​JSZV16-10R VT. Osobine uključuju:

• Integrirani američki stil kabelskih dodataka za potpunu izolaciju.
• Ugrađene zamjenjive fuzije na visokonaponskim terminalima.
• Nominirani napon: 10/0.1/0.22kV.

​​Konfiguracija vezanja:

• Strana prekidnika opterećenja: europski stil dodaci T-tipa.
• Strana VT-a: američki stil dodaci lokotne vrste od 20kV (kompatibilni s fuzijama VT-a).
• Slika 4 prikazuje VT i američki stil dodaci.

Sve komponente su potpuno izolirane i dopustivo dodirnuti. Ograničenje je veličina JSZV16-10R VT-a (izrađen za kompaktnu vanjsku RMU), ograničavajući 220V izlaz na ≤2×400VA—dovoljno za punjenje DC baterija i osvjetljenje.

​3.2 Rješenje problema prostornih ograničenja​

Validirane sheme potvrđuju nedostatak prostora za VT-ove s kabelskim dodacima. Testirana su dva rješenja:

1. ​​VT kutija montirana na vrhu: Vanjski kabeli i nesigurno održavanje VT-ova (kršenje interlokova).
2. ​​VT baza montirana na dnu (implementirano)​​:
• Proširuje odsjek za kable prema dolje.
• Visina: 400mm, kompatibilna s 700mm visokim odsjecima za kable.
• Omogućuje mehaničko interlokovanje za održavanje.

​​Rezultat: Ovaj dizajn osigurava sigurnu instalaciju i održavanje, uz očuvanje kompaktnosti plin-insuliranih RMU-ova.