Phương án triển khai lắp đặt bộ bảo vệ sét hoặc biến áp điện áp trong tủ phân phối vòng có cách điện khí

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

Theo loại cách điện, các tủ phân phối vòng (RMUs) có thể được phân loại thành cách điện khí hoặc cách điện không khí. Loại đầu tiên lắp đặt các thành phần mạch chính trong một vỏ kim loại kín chứa khí áp suất thấp (chủ yếu là SF₆ hoặc hỗn hợp khí) làm môi trường cách điện, sử dụng đầu cáp cho các đường vào và ra. Do cách điện vượt trội, kích thước nhỏ gọn và thiết kế mô-đun, chúng được sử dụng rộng rãi trong các trạm phân phối ngoài trời 10kV và trạm biến áp tiền chế. Tuy nhiên, tính chất cách điện hoàn toàn và kích thước nhỏ gọn của chúng hạn chế khả năng áp dụng trong một số bố cục trạm điển hình.

1 Các Vấn Đề với RMUs Cách Điện Khí

Hình 1 minh họa một thiết kế trạm phân phối điển hình, nơi tủ kết hợp công tắc tải và cầu chì yêu cầu bộ bảo vệ sét, và tủ biến áp điện áp (VT) yêu cầu hai VT đúc nhựa 10/0.1/0.22kV. Nếu dự án chọn RMUs cách điện khí như RM6 của Schneider hoặc Safenng của ABB, các yêu cầu thiết kế không thể được đáp ứng đầy đủ.

1.1 Khó khăn khi Lắp Đặt Bộ Bảo Vệ Sét trong Tủ Công Tắc Tải-Cầu Chì

Đối với tủ công tắc tải vào/ra, cả hai thương hiệu đều cung cấp không gian khoang cáp đủ với ổ cắm loại C (tuân thủ IEC 60137), cho phép cắm phụ kiện cáp loại T và bộ bảo vệ sét cắm. Trong tủ công tắc tải-cầu chì:

Safenng: Cầu chì gắn ngang (Hình 2) giữ lại không gian cáp, cho phép lắp đặt bộ bảo vệ sét cắm.
RM6: Cầu chì gắn dọc (Hình 3) chiếm không gian cáp, với ổ cắm loại A hạn chế phụ kiện chỉ còn loại khuỷu/tuyến tính. Không có không gian cho bộ bảo vệ sét cắm, và không có bộ bảo vệ sét tương thích với phụ kiện khuỷu/tuyến tính sẵn có trên thị trường.

1.2 Khó khăn khi Lắp Đặt VTs trong Tủ VT

Tủ VT tiêu chuẩn yêu cầu ba đơn vị cầu chì áp cao và hai VT một pha theo cấu hình V (hai cuộn dây, 10/0.1kV cho đo lường, 10/0.22kV cho nguồn điện; ≥1000VA đầu ra thứ cấp). RMUs cách điện không khí (ví dụ, Schneider SM6) cung cấp không gian rộng rãi (500×840×950mm). Ngược lại, RMUs cách điện khí có khoang cáp nhỏ gọn (~400×350×700mm), không đủ cho phụ kiện cáp, cáp nối, cầu chì hở, VTs, hoặc khoảng cách giữa pha/phụ địa 125mm.

Nhà sản xuất thường thêm một tủ trống bên cạnh tủ công tắc tải để chứa VTs và cầu chì, kết nối chúng bằng cáp. Tuy nhiên, điều này ảnh hưởng đến:

An toàn khi bảo trì VT do thiếu khóa cơ học.
Kích thước nhỏ gọn và thẩm mỹ của trạm ngoài trời.

2 Giải Pháp Lắp Đặt Bộ Bảo Vệ Sét

2.1 Bỏ Qua Bộ Bảo Vệ Sét

DL/T 620-1997 Bảo vệ quá áp và phối hợp cách điện cho hệ thống điện xoay chiều yêu cầu bộ bảo vệ sét cho cáp >50m kết nối với đường dây trên không. Đối với cáp ≤50m, bộ bảo vệ sét có thể được lắp đặt ở một đầu. Tuy nhiên, tiêu chuẩn không yêu cầu rõ ràng bộ bảo vệ sét trên đầu cắm cáp của RMUs cách điện khí 10kV.

Các tòa nhà đô thị hiện đại có mạng lưới bảo vệ sét rộng lớn, giảm thiểu rủi ro bị sét đánh. Kết nối cáp trên không hiếm gặp trong thành phố, làm giảm khả năng sét trực tiếp đánh vào lõi cáp. Thực tiễn quốc tế (ví dụ, phụ kiện bộ bảo vệ sét loại T) thường được bỏ qua trong khu vực đô thị. RMUs cách điện khí ở tỉnh Chiết Giang hoạt động đáng tin cậy nhiều năm mà không cần bộ bảo vệ sét. Do đó, bộ bảo vệ sét có thể được bỏ qua cho trạm RMUs cách điện khí đô thị.

2.2 Tiêu Chí Chọn Bộ Bảo Vệ Sét

Đối với lưới điện ngoại ô/quận nông thôn có cáp kết nối trên không >50m, bộ bảo vệ sét phải được lắp đặt. Đối với đơn vị công tắc tải thuần túy, hầu hết các sản phẩm đều phù hợp. Đối với đơn vị công tắc tải-cầu chì, hãy chỉ định cầu chì sắp xếp ngang để dành không gian cho bộ bảo vệ sét, tránh vấn đề cải tạo.

3 Giải Pháp Lắp Đặt Biến Áp Điện Áp

Việc miniatur hóa tủ VT yêu cầu giải quyết cách điện điện và hạn chế về không gian.

3.1 Giải Quyết Cách Điện Điện

Sử dụng cầu chì/VT tiêu chuẩn từ RMUs cách điện không khí trong các ngăn cách điện khí vi phạm tiêu chuẩn khoảng cách. Giải pháp là sử dụng thành phần tuân thủ cách điện, chẳng hạn như JSZV16-10R VT. Đặc điểm bao gồm:

Phụ kiện cáp kiểu Mỹ tích hợp cho cách điện hoàn toàn.
Cầu chì thay thế được tích hợp tại đầu áp cao.
Điện áp định mức: 10/0.1/0.22kV.

Cấu hình đấu dây:

Phía công tắc tải: Phụ kiện kiểu T chạm được kiểu châu Âu.
Phía VT: Phụ kiện khuỷu chạm được kiểu Mỹ 20kV (tương thích với cầu chì VT).
Hình 4 hiển thị VT và phụ kiện kiểu Mỹ.

Tất cả các thành phần đều được cách điện hoàn toàn và có thể chạm vào. Giới hạn là kích thước của JSZV16-10R VT (được thiết kế cho RMUs ngoài trời nhỏ gọn), hạn chế đầu ra 220V đến ≤2×400VA—đủ cho việc sạc pin DC và chiếu sáng.

3.2 Giải Quyết Hạn Chế Về Không Gian

Các bố cục đã được xác nhận cho thấy không đủ không gian cho VTs với phụ kiện cáp. Hai giải pháp đã được thử nghiệm: