Implementeringsschema för installation av blixtskydd eller spänningsomvandlare i gasisolereda ringhuvuden

17yrs 700++ staff 108000m²+m² US$150,000,000+ China

Enligt isoleringstyp kan ringhuvuden (RMUs) kategoriseras som gasisolerede eller luftisolerede. De förra installerar primära kretskomponenter i en seglad metallkabinett fylld med lågtrycksgas (främst SF₆ eller blandade gaser) som isolerande medium, med kabelförsättningar för in- och utgående linjer. På grund av överlägsen isolering, kompakt storlek och modulär design används de vidt i 10kV-utomhusfördelningsstationer och förfabrikerade transformatorstationer. Deras fullständigt isolerade och kompakta natur begränsar dock tillämpbarheten i vissa typiska stationslayouts.

1 Problem med gasisolerede RMU

Figur 1 illustrerar en typisk fördelningsstationlayout, där lastbrytarkombinationskabinettet kräver en blixtnedslagsmotståndare, och spänningstransformator (VT) kabinettet kräver två 10/0.1/0.22kV gjutna VT. Om projekt väljer gasisolerede RMU som Schneider's RM6 eller ABB's Safenng, kan designkraven inte fullt ut uppfyllas.

1.1 Svårigheter att installera motståndare i lastbrytarkombinationskabinetter

För lastbrytarkabinein- och utgående kabinetter, erbjuder båda märken tillräckligt med kabelfackutrymme med Type-C bussholster (IEC 60137-kompatibla), vilket möjliggör plug-in T-typ kabellösningar och plug-in motståndare. I lastbrytarkombinationskabinetter:

Safenng: Horisontellt monterade säkringar (Figur 2) bevarar kabelfackutrymme, vilket möjliggör installation av plug-in motståndare.
RM6: Vertikalt monterade säkringar (Figur 3) upptar kabelfackutrymme, med Type-A bussholster som begränsar tillbehör till armbåge/raka typer. Det finns ingen plats för plug-in motståndare, och inga marknadsfärdiga motståndare som är kompatibla med armbåge/raka tillbehör är tillgängliga.

1.2 Svårigheter att installera VT i VT-kabinetter

Standard VT-kabinetter kräver tre högspänningsfuseneheter och två enfas VT i en V-förbindelse (dubbelvindning, 10/0.1kV för mätning, 10/0.22kV för strömförsörjning; ≥1000VA sekundär utdata). Luftisolerede RMU (t.ex. Schneider SM6) erbjuder generöst utrymme (500×840×950mm). I kontrast har gasisolerede RMU kompakta kabelfackutrymmen (~400×350×700mm), otillräckligt för kabellösningar, anslutningskabler, exponerade säkringar, VT eller 125mm fas-till-fas/jordavstånd.

Tillverkare lägger vanligtvis till en tom kabinett bredvid lastbrytarkabinetten för att placera VT och säkringar, anslutna via kabel. Detta påverkar emellertid:

Säkerhet under VT-underhåll på grund av brist på mekaniska kopplingar.
Kompakthet och estetik av utomhusstationer.

2 Løsninger for installation av blixtnedslagsmotståndare

2.1 Utelämna motståndare

DL/T 620-1997 Överspänningsskydd och isoleringskoordinering för växelströmsanläggningar kräver blixtnedslagsmotståndare för kablar >50m anslutna till överbyströmningar. För ≤50m kablar kan motståndare installeras vid endast ena änden. Standarden specificerar dock inte explicit motståndare på plug-in kabbslutar för 10kV gasisolerede RMU.

Modern stadsbyggnader har omfattande blixtnedslagsmotståndarnät, vilket minskar risken för blixtträffar. Överbyströmningsanslutningar är sällsynta i städer, vilket gör det osannolikt att direkta blixtströmningskommer till kabbslutarna. Internationella praxis (t.ex. T-typ motståndartillbehör) utesluts ofta i urbana områden. Gasisolerede RMU i Zhejiang-provinsen fungerar pålitligt i flera år utan motståndare. Därför kan motståndare utelämnas för urbana gasisolerede RMU-stationer.

2.2 Kriterier för val av motståndare

För förort/rurala nät med överbyströmningsanslutna kablar >50m måste motståndare installeras. För rena lastbrytarenheter räcker de flesta produkter. För lastbrytarsäkringenheter, specificera horisontellt arrangerade säkringar för att reservera motståndareutrymme, undvik återmonteringssvårigheter.

3 Lösningar för installation av spänningstransformatorer

Miniaturisering av VT-kabinetter kräver lösningar för elektrisk isolering och utrymmesbegränsningar.

3.1 Lösa elektrisk isolering

Användandet av standardfusor/VT från luftisolerede RMU i gasisolereda fack strider mot avståndsstandarder. Lösningen är att anta isoleringssamstämmiga komponenter, t.ex. den JSZV16-10R VT. Egenskaper inkluderar:

Integrerade amerikanska kabellösningar för full isolering.
Inbyggda ersättbara fusor vid högspänningskontakter.
Nominell spänning: 10/0.1/0.22kV.

Kablingskonfiguration:

Lastbrytarsida: Européiska touchable T-typ tillbehör.
VT-sida: Amerikanska 20kV touchable armbågetillbehör (kompatibla med VT-fusor).
Figur 4 visar VT och amerikanska tillbehör.

Alla komponenter är fullt isolerade och touchable. Begränsningen är JSZV16-10R VT:s storlek (designad för kompakta utomhus-RMU), vilket begränsar 220V-utdata till ≤2×400VA—tillräckligt för DC-batteriladdning och belysning.

3.2 Lösa utrymmesbegränsningar

Validerade layouter bekräftar otillräckligt utrymme för VT med kabellösningar. Två lösningar testades: