Mérnököknek és beszerzési menedzsereknek megadva12kV-os kapcsolóberendezésipari vagy közüzemi alállomási projekteknél a korai szakaszban{0}} a kiválasztási döntés gyakran egyetlen, helytelenül megfogalmazott kérdésre vezethető vissza: "Rögzített vagy kivonhatót válasszam?" A keretezés hibás, mert azt sugallja, hogy létezik egy univerzális válasz. Nem. A helyes kérdés a következő: "Tulajdonképpen mire van szüksége az adott alkalmazásomnak -, és melyik konfiguráció teljesíti ezt a követelményt a legalacsonyabb összköltséggel az eszköz élettartama során?"
Ez az útmutató választ ad erre a kérdésrefémmel zárt kapcsolóberendezésa 12kV feszültségosztályon, különös tekintettel arögzített fém kapcsolóberendezésalkalmazások. Tartalmazza az IEC és GB szabványok keretrendszerét, a fémmel zárt szerkezetet meghatározó szerkezeti jellemzőket, a tulajdonlás teljes költségének gyakorlati elemzését, valamint egy specifikációs ellenőrzőlistát, amelyet a mérnökök közvetlenül használhatnak a projektdokumentációjukban.
1. Mit jelent valójában a fém tokozású kapcsolóberendezés 12 kV-on
A kifejezésfémmel zárt kapcsolóberendezésaz IEC 62271-200 (és elődje, az IEC 60298) által meghatározott pontos műszaki jelentéssel bír: olyan kapcsolóberendezés-egység, amelyben minden feszültség alatt álló alkatrész egy földelt fémházba van zárva, és a szerelvényt középfeszültségű elektromos áramkörök védelmére, vezérlésére és leválasztására tervezték.
A 12 kV-os - feszültségosztálynál, amely a 3,6 kV, 7,2 kV és 12 kV névleges feszültségeket fedi le, - a fém burkolat a szabványos megközelítés a beltéri áramelosztáshoz. A földelt fémház védelmet nyújt a feszültség alatt álló részekkel való véletlen érintkezés ellen, hibaenergiát tartalmaz a szekrényen belül, és megvédi a belső alkatrészeket a környezeti szennyeződésektől, amelyek idővel rontják a légszigetelt hézagokat, ha nem zárt kivitelben.
A fémmel zárt kategórián belül az IEC 62271-200 a konfigurációkat a belső rekeszezés mértéke alapján különbözteti meg. A legmagasabb -osztályú kialakítások -, amelyekben minden funkcionális zónát földelt fém korlátok választanak el -, megfelelnek a kínai és európai szabványok által páncélozott vagy fém{8}}burkolatú szerkezetnek. Az XGN66-12(Z) doboz típusúrögzített fém kapcsolóberendezésezt a teljesen rekeszes megközelítést alkalmazza: a megszakítóteret, a gyűjtősín-rekeszt, a kábelrekeszt és a reléteret külön-külön földelt fém válaszfalak veszik körül független nyomáscsökkentő csatornákkal, még akkor is, ha maga a megszakító rögzített, nem pedig kihúzható.
Ez a megkülönböztetés fontos és gyakran félreérthető:fix típusésfémmel zárvaírja le ugyanazon szekrény két különböző tulajdonságát. A „fémmel zárt” a burkolat szerkezetét írja le; A "fix típus" a megszakító felszerelési módját írja le. A rögzített típusú szekrény teljesen fémmel zárt rekeszes szerkezettel rendelkezhet, és kell is, - a rögzített rögzítés nem csökkenti a burkolat minőségét vagy a hibaelszigetelés szintjét.
12 kV-os fix, fém zárt kapcsolóberendezés Kábelkimenet diagram
2. Az IEC és a GB szabványok keretrendszere a 12 kV-os fix kapcsolóberendezésekhez
Beszerzéskor12kV-os kapcsolóberendezésexportprojekteknél, ha megérti, hogy mely szabványok vonatkoznak - és melyek egyenértékűek -, elkerülhető a költséges specifikációs hibák.
- IEC 62271-200a jelenlegi elsődleges szabvány az 1 kV-tól 52 kV-ig terjedő váltóáramú fém{0}}zárt kapcsolóberendezésekre. Felváltotta az IEC 60298 szabványt, de Afrikában, a Közel-Keleten és Dél-Ázsiában sok szerződés még mindig név szerint hivatkozik az IEC 60298 szabványra. A GB 3906 -, az IEC-vel 60298 - harmonizált kínai nemzeti szabvány szerint tanúsított termékek mindkettőnek megfelelnek. Ha a specifikáció valamelyik IEC-szabványra hivatkozik, egy tanúsított kínai gyártótól származó, GB 3906-kompatibilis termék megfelel a követelménynek.
- IEC 62271-100a szekrényben lévő vákuummegszakítót magától a szekrénytől külön szabályozza. Mind a szekrényt, mind a megszakítót egyedileg kell tanúsítani; a szekrény-szintű IEC 62271-200 tanúsítvány nem terjed ki a megszakító kapcsolási teljesítményére.
- DL 404-97a kínai rendelési szabvány, amely meghatározza, hogy a vevőnek milyen információkat kell megadnia a beltéri AC nagyfeszültségű kapcsolóberendezések megadásakor. Ez nem egy IEC-dokumentum, de a rendelési követelményei összhangban vannak a bevált mérnöki gyakorlattal bármely piacon: egy-vonalas diagram, áramköri programszám, alkatrészspecifikációk, segédkábelezési séma és környezeti feltételek. A hiányos rendelési információkat benyújtó projektek jelentik a gyártási késések leggyakoribb forrását, függetlenül a használt szabványos keretrendszertől.
Az IEC- és az IEEE-megfelelőséget egyaránt igénylő projekteknél - az észak-amerikai tanácsadói részvételű projektekben általánosan érvényes: - Az IEEE C37.20.2 fém-burkolatú kapcsolóberendezéseknél és az IEEE C37.20.3 a fém{5}}bevont, nem{6}}burkolt kapcsolóberendezéseknél a megfelelő dokumentumok. A 12 kV-on elhelyezett, rögzített, fémmel zárt konstrukció szerkezeti követelményei nagyjából megfelelnek az IEC és az IEEE keretrendszerének; egyeztessen tanácsadójával, hogy melyik szabvány szabályozza a szerződéselfogadási tesztelést.
3. Rögzített típus 12 kV-nál: A teljes tulajdonlási költség érv
A szokásos kereskedelmi érv ellenerögzített kapcsolóberendezésaz, hogy a karbantartás teljes gyűjtősínszakasz-leállást igényel, ami működési kockázatot és költséget jelent. Ez az érv bizonyos alkalmazásokban érvényes, másokban irreleváns. A rögzített kontra visszavonható döntés alapja annak megértése, hogy projektje melyik kategóriába tartozik.
- Ahol érvényes a kimaradási érv:Folyamatos feldolgozási létesítmény - vegyi üzem, acélmű, adatközpont -, ahol a szóban forgó gyűjtősínszakasz olyan terheléseket szolgál ki, amelyeket nem lehet jelentős termelési veszteség vagy biztonsági kockázat nélkül megszakítani. Ezekben az alkalmazásokban az a képesség, hogy a megszakítót a gyűjtősín feszültségmentesítése nélkül tartsák fenn, mérhető gazdasági értékkel bír, amely indokolhatja a kivonható felárat.
- Ahol a kimaradási érv irreleváns:Minden olyan paneltípus, ahol a kapcsolódó munkákhoz gyűjtősín-kimaradás szükséges, függetlenül a megszakító felszerelési módjától. A transzformátor bejövő betápláló panelek erre a legvilágosabb példa: a transzformátor, kábelvégződéseinek vagy védőberendezéseinek karbantartása mindig megköveteli a transzformátor forgalomból való kivonását, ami egyúttal feszültségmentesíti a bejövő panelt is. A kihúzható mechanizmus itt nem járul hozzá a működési előnyhöz, mivel a karbantartási ütemezést önállóan végrehajtó munka kiesést igényel.
Ugyanez a logika vonatkozik a feszültségtranszformátor-panelekre, a túlfeszültség-levezető panelekre, a gyűjtősín-szakasz-panelekre és a mérőpanelekre -, amelyek a panelek jelentős hányadát teszik ki bármely teljes kapcsolóberendezés-sorozatban.
A TCO számítás:
A rögzített mintázatú kapcsolóberendezések körülbelül 20%-kal alacsonyabb kezdeti CapEx-et kínálnak, mint a kihúzható megfelelői. A 25 éves, 12 kV-os eszközélettartam alatt ez a különbség az alacsonyabb karbantartási bonyolultság, a kevesebb kopásnak kitett mechanikai alkatrész és a csökkentett pótalkatrész-készletek miatt komplikálódik. A vákuum megszakító arögzített fém kapcsolóberendezésAz olyan szekrény, mint az XGN66-12(Z) 10 000 mechanikai műveletre van besorolva – napi kétszeri kapcsolási gyakoriság mellett, ez több mint tizenhárom évnek felel meg, mielőtt a mechanizmus eléri tervezett élettartamát. A havonta váltott panelek mechanikus élettartama a teljes eszközélettartamra kiterjed csere nélkül. Spike Controls
A kivonható prémium akkor indokolt, ha a megszakító{0}}szintű karbantartási juttatás kiszámítható értéke meghaladja a CapEx különbséget. A transzformátorok, VT panelek és mérőpanelek esetében ez a számítás gyakorlatilag soha nem részesíti előnyben a kihúzható kialakítást. A folyamatosan működő terhelést kiszolgáló kritikus adagolópaneleknél ez gyakran megteszi. A vegyes specifikációjú - fix típus a segédpanelekhez, kihúzható kritikus adagolókhoz - a jól megtervezett 12 kV-os alállomásokon bevett gyakorlat, és racionális költségoptimalizálást tesz lehetővé anélkül, hogy a működési rugalmasságot veszélyeztetné, ahol ez számít.
4. A vákuum-megszakító: miért változtatja meg a rögzített típusú karbantartási egyenletet
A történelmi érv ellenerögzített kapcsolóberendezésaz olajmegszakítók és a lég-robbanásmegszakítók korszakában fejlesztették ki, ahol az ív-oltóközeg rendszeres utánpótlást igényelt, és a megszakító állapota minden egyes művelettel mérhetően leromlott. Ebben az összefüggésben az a képesség, hogy a megszakítóhoz gyűjtősín-kimaradás nélkül hozzáférhettek a karbantartáshoz, még az alacsony -kapcsolási-frekvenciás alkalmazások esetében is valódi működési értéket képviselt.
A vákuum-megszakító alapjaiban változtatja meg ezt a számítást. Az ív egy lezárt vákuummegszakítóban - egy hermetikusan zárt szerelvényen belül oltódik ki, fogyó- ívoltó közeg nélkül. A vákuum-megszakító névleges élettartama alatt nem igényel belső karbantartást. Az érintkezők kopását a megszakító kinyitása nélkül egy külső jelző figyeli. A vákuumban az ív megszakítása után a dielektromos helyreállítási idő gyorsabb, mint bármely más közegben 12 kV-on, így a vákuum-megszakító természeténél fogva alkalmas a motorindító- és kondenzátortelep-alkalmazásokban előforduló magasabb kapcsolási frekvenciákra.
XGN66-12(Z) Fix fémházas kapcsolóberendezés|12 kV-os beltéri váltóáramú dobozos szekrény
A12kV-os kapcsolóberendezésnormál ipari elosztói szerepkörben működő szekrény - védi a transzformátor adagolókat, motorindítókat és mérsékelt kapcsolási frekvenciájú kimenő betáplálókat - a vákuummegszakító karbantartása-mentes élettartama azt jelenti, hogy a gyűjtősín feszültségmentesítést- igénylő beavatkozások gyakorlati gyakorisága nagyon alacsony. A fix típusú építkezéssel járó leállás valós korlát, de olyan ritkán fordul elő, hogy üzemeltetési költsége gyakran alacsonyabb, mint a kivonható alternatíva eszközélettartam alatt amortizálódó éves költségprémiuma.
5. Szerkezeti specifikáció ellenőrzőlista 12 kV-os, fémmel zárt, rögzített kapcsolóberendezésekhez
Az alábbi ellenőrző lista azokat a paramétereket tartalmazza, amelyeket meg kell erősíteni a rendelés leadása előtt12kV-os fémzáras kapcsolóberendezésfix típusú. Minden tétel megfelel a rendelési dokumentáció egy mezőjének, amelyet a DL 404-97 és a jó mérnöki gyakorlat az IEC projektekhez ír elő.
Az elektromos paraméterek - megerősítik a hálózati tanulmányból:
- Névleges feszültségosztály: 3,6 kV / 7,2 kV / 12 kV - erősítse meg a rendszer üzemi feszültségével
- A főgyűjtősín névleges árama: 630A és 3150A között - határozza meg a terhelési áramlásból növekedési ráhagyással
- Rövidzár-megszakítóáram: 16 / 20 / 31,5 / 40 kA - megerősítés a hibaszint számításból a telepítési ponton
- A zárlatot létrehozó áram
- Rövid-tűrési idő: 4 másodperc normál - megerősítés az upstream védelmi törlési idővel szemben
- Vezérlőáramkör feszültsége: DC 110V / 220V vagy AC 110V / 220V - meg kell egyeznie az alállomás akkumulátorával vagy UPS rendszerével
A megszakítót és a működési mechanizmust - adja meg a rendelési szakaszban:
- Megszakító modell: ZN28A-12 szabvány; ZN63A-12 és ZN28-12 is kompatibilis
- Működési mechanizmus: CD10 vagy CD17A elektromágneses; CT19B rugós energiatároló a független működési követelményekhez
- Mechanikai élettartam követelmény: 10 000 művelet szabványos - megerősítése a várt kapcsolási gyakorisághoz képest
A szekrény konfigurációja - adja meg a rendelési szakaszban:
- A fő áramkör programszáma és egy{0}}vonalas diagram
- Gyűjtősín rendszer: egysínes vagy egysínes bypass-el
- Szekrény méretei: szabványos (1200 × 1300 × 2650 mm 40 kA esetén, legfeljebb 2000 A) vagy kompakt változat
- Védelmi relék, mérőműszerek és sorkapocs elrendezés
- Szekrény színe: RAL szabvány szín, ha nincs megadva
- A környezeti feltételek - teljes mértékben kijelentik:
Magasság: normál 1000 m vagy annál kisebb; 1000 m felett leértékelést igényel
Környezeti hőmérséklet: normál -15 foktól +40 fokig ; a trópusi vagy sarkvidéki területekről be kell jelenteni
Páratartalom: napi átlag 95% vagy annál kevesebb; tengerparti vagy magas páratartalmú helyek{1}}bejelentést igényelnek
Légkör: korrozív gáz, por vagy vegyi gőz jelenlétét be kell jelenteni. - meghatározza, hogy szükség van-e további kapcsolóhelyiség-tömítésre vagy klímaszabályozásra
Szeizmikus követelmény: szabvány 8 foknál vagy annál kisebb; magasabb szeizmikus zónák szerkezeti értékelést igényelnek
- A gyári átvételi teszt - minden megrendeléshez szükséges:
Tápfrekvencia-tűrő feszültség teszt összeszerelt paneleken
Részleges kisülési mérés
Reteszelőrendszer mechanikai működésének vizsgálata
Teljes FAT jelentés a szállítási dokumentációval együtt
6. Alkalmazás leképezés: mely paneltípusokat kell rögzíteni Típus 12 kV-on
Az alábbi táblázat az általános 12 kV-os panelfunkciókat leképezi az ajánlott szerelési típusra, a fenti TCO és üzemfolytonossági elemzés alapján.
Fém zárt kapcsolóberendezések 12kv ipari alállomás vegyi üzem telepítése
- Fix típus ajánlott:
Transzformátor bejövő betápláló panelek - gyűjtősín kimaradás szükséges a transzformátor karbantartásához ettől függetlenül
Feszültségtranszformátor és mérőpanelek - nagyon alacsony kapcsolási frekvencia; minimális karbantartási igény
Túlfeszültség-levezető panelek - passzív védelmi funkció; nincs rutinváltás
A gyűjtősín szakasz és a buszcsatoló panelek - csak a tervezett konfigurációs változtatások során működtek
Motoradagoló panelek tervezett leállási karbantartási ablakokkal rendelkező létesítményekben
A másodlagos elosztó alállomások összes panelje elfogadható kimaradási kockázattal
- Kihúzható típus javasolt:
Kritikus folyamatadagoló panelek, ahol a gyűjtősín folytonossága a karbantartás során kiszámítható értékkel bír
Olyan terhelést kiszolgáló panelek, amelyek nem szakíthatók meg jelentős biztonsági vagy gyártási kockázat nélkül
Olyan létesítmények, ahol a közmű vagy tanácsadó specifikációja kivehető konstrukciót ír elő
- Vegyes specifikáció (a legköltséghatékonyabb{0}}a komplett felállások esetén):
Fő bejövő és kritikus adagoló panelek: kihúzható
Minden kiegészítő funkcionális panel (VT, mérő, levezető, szakasz): fix típus
Eredmény: a panelek 30-40%-a kivehető prémiummal, 60-70%-a fix típusú költséggel
7. Környezetvédelmi megfontolások: A rögzített fém kapcsolóberendezések figyelmen kívül hagyott előnyei
A rögzített kapcsolóberendezések környezeti profilja gyakran felülmúlja a kivonható ekvivalenseket: az alvázmechanizmus csökkentett anyagfelhasználása és a kisebb fizikai lábnyom hozzájárul a termék életciklusa alatti alacsonyabb szénlábnyomhoz.
A 12 kV-os feszültségosztálynál ez a megfontolás egyre fontosabb a fenntarthatósági jelentési követelményekkel vagy ESG beszerzési kritériumokkal rendelkező projekteknél. Az XGN66-12(Z) levegőt használ elsődleges szigetelő közegként -, így nincs szükség az SF₆-gáz kezelésére, a szivárgásfigyelésre és az -élettartam-végi ártalmatlanítására, amelyek a gázszigetelt kivitelekkel kapcsolatosak. A rögzített rögzítés kiküszöböli a kihúzható targonca mechanizmusának réz- és acélelemeit, csökkentve mind a gyártási energiafogyasztást, mind az egyes panelek nyersanyagtartalmát.
Az olyan piacokon zajló projektek esetében, ahol a szén-dioxid-jelentés, a zöld épület tanúsítása vagy az ESG ellátási lánc követelményei érvényesek, a helyesen meghatározott anyaghatékonyságrögzített fém kapcsolóberendezésA felállás egy specifikációs tényező, amely a tőkeköltség és a működési teljesítmény mellett beletartozik a beszerzés értékelésébe.
8. Összefoglalás: A specifikációs döntés három kérdésben
Ha megadod12kV-os kapcsolóberendezésegy ipari alállomás esetében, és annak eldöntésére, hogy megfelelő-e a fix típusú fém zárt szerkezet, három kérdés határozza meg a választ:
- 1. kérdés:Ez a panel olyan terhelést szolgál ki, ahol a gyűjtősínszakasz áramtalanítása a megszakító karbantartása miatt elfogadhatatlan működési hatást okozna?
Ha igen: adja meg a visszavonhatót
Ha nem: folytassa a 2. kérdéssel
- 2. kérdés:A panelműködés önállóan igényel gyűjtősín-kimaradást a kapcsolódó karbantartási munkákhoz, függetlenül a megszakító felszerelési típusától?
Ha igen: a rögzített típus a megfelelő specifikáció - a visszavonási mechanizmus nem nyújt előnyt
Ha nem: folytassa a 3. kérdéssel
- 3. kérdés:Van-e a projektnek költségvetési korlátja, helyszűke vagy fenntarthatósági követelménye, amelyet a rögzített típusterv hatékonyabban teljesít, mint a visszavonható alternatíva?
Ha igen: a rögzített típus jobb értéket biztosít
Ha nem: bármelyik konfiguráció műszakilag elfogadható - hozza meg a végső döntést a teljes tulajdonlási költségről az eszköz élettartama alatt
A tipikus 12 kV-os ipari alállomások paneljeinek többsége esetében az 1. és 2. kérdés együtt a rögzített típusra utal, mint a helyes specifikációra. A kivonható prémiumot szelektíven kell alkalmazni, ahol egy valódi működési követelményre - felel meg, amelyet nem alkalmaznak egységesen a teljes termékkínálatban, mivel ez a magasabb-specifikációs lehetőség.
Kapcsolódó források
A rögzített típusú kapcsolóberendezések alkalmazási forgatókönyveinek és a vákuum-megszakító előnyeinek részletes ismertetéséhez lásd:Fix típusú váltóáramú kapcsolóberendezés vákuum-megszakítóval - Mikor a megfelelő választás beltéri áramelosztáshoz?
Az XGN66-12(Z) termékleírásokhoz, műszaki rajzokhoz és rendelési információkhoz,látogasson el az XGN66-12(Z) Fixed Metal Enclose Switchgear termékoldalára.
Kihúzható fémburkolatú kapcsolóberendezésekhez 10 kV és 35 kV feszültségosztályokhoz,lásd a KYN28A-12 és KYN61-40.5 termékoldalakat.