Що таке високовольтні розподільні пристрої?

2026-05-11 0 Залиште мені повідомлення

Що єВисоковольтні розподільні пристрої?

I. Основне визначення (стисла версія)

Високовольтні розподільні пристрої: Броньований комплект розподільних пристроїв розподільної потужності в металевому корпусі з номінальною напругою 3,6 кВ～40,5 кВ, інтегровані автоматичні вимикачі, розділювачі, заземлювачі, трансформатори, компоненти захисту та вторинного керування. Це основний первинний комплект обладнання в системах розподілу електроенергії середньої та високої напруги.

Основні функції: Використовується в системах живлення для прийому, розподілу, керування перемиканням, захисту від короткого замикання та перевантаження, електричної ізоляції, безпечного блокування та моніторингу роботи, широко застосовний до різних сценаріїв розподілу електроенергії середньої та високої напруги.

Основні характеристики: 1. Повністю металевий корпус із незалежною ізоляцією кількох відсіків, захищений від дуги та ураження електричним струмом; 2. Оснащений стандартним п’ятипрофілактичним механічним + електричним блокуванням для усунення неправильної роботи; 3. Взяти вакуумний вимикач як основний виконавчий компонент перемикання та захисту; 4. Відповідає стандартам GB 3906, IEC 62271 для високовольтних розподільних пристроїв.

II. Сфера застосування та стандарти впровадження

Загальні рівні напруги: 10 кВ (12 кВ), 35 кВ (40,5 кВ). Це важливе обладнання для промислових і гірничодобувних підприємств, підстанцій, фотоелектричних накопичувачів енергії, заводських розподільників електроенергії та підтримки коробчатих підстанцій.

Стандарти впровадження: стандарти серії GB 3906, IEC 62271, ANSI/IEEE C37, що забезпечують безпеку, надійність і універсальність роботи обладнання.

III. Основна класифікація (повні розміри)

1. За типом будови кабінету

1. Висувний тип (шафа середнього монтажу): репрезентативні моделі KYN28A-12 (10 кВ), KYN61-40.5 (35 кВ). Автоматичний вимикач викатного типу; його можна витягнути та розділити на робоче положення, тестове положення та положення ізоляції. Технічне обслуговування не вимагає відключення живлення всієї шафи, з найвищим рівнем безпеки, і це основна модель у промисловості та на підстанціях.

2. Розподільний пристрій фіксованого типу: репрезентативні моделі XGN2-12, GG1A. Автоматичний вимикач закріплений в шафі і не може бути витягнутий; має просту конструкцію і низьку вартість. Технічне обслуговування вимагає відключення електроенергії всієї лінії, яка в основному використовується на старих заводських територіях і в сценаріях розподілу електроенергії низького рівня.

3. Кільцевий основний блок: репрезентативні моделі HXGN15-12, кільцевий основний блок SF6. Він має невеликий об’єм і займає менше землі, здебільшого використовується для розподілу електроенергії, муніципальної кільцевої мережі та внутрішніх коробкових підстанцій; це здебільшого комбінація вимикача навантаження + запобіжника, що підходить для потреб розподілу електроенергії.

4. Шафа з газовою ізоляцією (C-GIS): повністю герметизована SF₆/екологічно чистою газовою ізоляцією, шафа є мініатюрною, вологостійкою та корозійно-стійкою, підходить для суворих умов, таких як прибережні райони, вугільні шахти, великі висоти та зовнішні коробчасті підстанції.

2. За способом ізоляції

- Повітряна ізоляція (AIS): використання повітря + ізолятор як ізоляційне середовище, низька ціна, зручне обслуговування, великий об'єм, підходить для звичайних сценаріїв розподілу електроенергії всередині приміщень.

- Газова ізоляція (GIS/C-GIS): застосування закритої газонаповненої конструкції з відмінною ізоляцією та дугогасильними характеристиками, невеликим об’ємом, не потребує обслуговування та високою вартістю, підходить для висококласних і компактних сценаріїв розподілу електроенергії.

3. За типом автоматичного вимикача

- Вакуумний автоматичний вимикач: основна модель для 10 кВ/35 кВ, переважно серій VS1 і ZN63. Він не забруднює маслом, має сильну здатність гасити дугу, має тривалий термін служби та не потребує обслуговування, підходить для більшості сценаріїв розподілу електроенергії середньої та високої напруги.

- Автоматичний вимикач SF₆: здебільшого використовується при рівнях напруги 35 кВ і вище, при сильних струмах і високих умовах відключення, з кращою ізоляцією та ефективністю гасіння дуги.

- Перемикач навантаження: звичайний компонент у кільцевих головних блоках, який може перемикати лише нормальний струм навантаження, не може відключати струм короткого замикання та потребує поєднання з запобіжниками для досягнення захисту від несправностей.

4. За функціями та призначенням кабінету

Тип шафи	Основна функція
Шафа вхідної лінії	Ввести живлення від трансформаторів і шин, що є «входом» системи розподілу електроенергії
Кабінет вихідної лінії	Доставляє електричну енергію в цехи, будівлі та різні навантаження, що є «виходом» з системи розподілу електроенергії.
Шафа для краватки автобуса	З’єднайте дві секції шин, щоб реалізувати взаємне резервне копіювання та підвищити надійність розподілу електроенергії
Шафа PT/шафа вимірювання	Використовується для вимірювання напруги, обліку електроенергії та забезпечення живлення пристроїв захисту
Конденсаторна компенсаційна шафа	Виконайте компенсацію реактивної потужності, покращте коефіцієнт потужності електромережі та зменшіть споживання енергії
Ізоляційна шафа	Реалізуйте чисту електричну ізоляцію без компонентів перемикача, щоб забезпечити безпеку обслуговування

IV. Внутрішня структура шафи з п'ятьма відділеннями (на прикладі KYN28A-12)

Весь корпус має повністю металевий корпус, і кожен відсік ізольований один від одного без спалаху дуги. Дуги несправності можуть бути спрямовані на скидання тиску, що максимізує безпеку персоналу та обладнання. Конкретна структура така:

1. Автобусний відсік (найвищий): розмістіть головні шини та шини відгалужень; оснащений каналом для скидання тиску. Коли всередині відбувається коротке замикання, дугу можна направити вгору, щоб скинути тиск, щоб уникнути травмування персоналу та обладнання в інших відсіках.

2. Відсік автоматичного вимикача (центральне ядро): розмістіть вантажівку вакуумного вимикача; обладнаний пристроєм блокування клапанів. Коли вантажівку витягують, високовольтні статичні контакти автоматично замикаються, щоб запобігти випадковому торканню персоналом струмоведучих частин. Вантажівку можна гнучко перемикати між трьома положеннями: робочим положенням, тестовим положенням і положенням ізоляції/технічного обслуговування для адаптації до різних робочих умов.

3. Кабельний відсік (нижня частина): це місце для проводки для вхідних і вихідних кабелів; вбудовані трансформатори струму (ТТ), заземлювачі, розрядники, трансформатори нульової послідовності та інші компоненти, що відповідають за підключення кабелю та захист лінії.

4. Вторинний відсік приладів (верхня передня частина шафи): розмістіть інтегровані захисні пристрої мікрокомп’ютера, вимірювальні та контрольні пристрої, світлові індикатори, кнопки, живі дисплеї, контролери температури та вологості, вторинні клемні блоки та інше вторинне обладнання, відповідальне за моніторинг обладнання, керування та передачу сигналу.

5. Низьковольтна диспетчерська/механічна кімната: розмістіть робочий механізм автоматичного вимикача, двигун накопичувача енергії, джерело живлення вторинного кола та блокувальну механічну структуру, яка є основною зоною для роботи обладнання та зберігання енергії.

V. Детальне пояснення п'яти основних електричних компонентів

Основні характеристики високовольтних розподільних пристроїв визначаються внутрішніми компонентами. П’ять основних компонентів виконують свої обов’язки та працюють разом, щоб забезпечити нормальну роботу обладнання:

1. Вакуумний автоматичний вимикач (серце обладнання): основною функцією є перемикання за нормальних робочих умов і автоматичне відключення у разі несправностей для відсікання струму замикання. Основні параметри включають номінальну напругу, номінальний струм, номінальний струм відключення при короткому замиканні (зазвичай 20 кА/25 кА/31,5 кА/40 кА) і номінальний струм термічної стабільності, які безпосередньо визначають захисну здатність і застосовні сценарії обладнання.

2. Ізоляційний вимикач: немає можливості гасити дугу, а перемикання навантаження суворо заборонено; основною функцією є формування очевидної точки розриву під час технічного обслуговування та підтвердження відключення електроенергії обладнання шляхом візуального огляду для забезпечення особистої безпеки обслуговуючого персоналу.

3. Вимикач заземлення: використовується для примусового заземлення під час технічного обслуговування відключення електроенергії обладнання, щоб зняти залишкову напругу всередині обладнання та запобігти нещасним випадкам із ураженням електричним струмом, спричиненим випадковою передачею електроенергії; оснащений механічним блокуванням з автоматичними вимикачами та роздільниками для забезпечення дотримання послідовності роботи.

4. Трансформатори (CT/PT): поділяються на трансформатори струму (CT) і трансформатори напруги (PT). КТ в основному використовується для збирання лінійного струму та надання сигналів для вимірювання електроенергії та захисту від перевантаження по струму/короткого замикання; PT в основному використовується для збору напруги шини та надання сигналів для вимірювання напруги, вимірювання, захисту від зниженої/перевищеної напруги та роботи синхронізації.

5. Розрядник: основною функцією є придушення перенапруги від блискавки та робочої перенапруги, запобігання руйнуванню шару ізоляції розподільних пристроїв і наступних трансформаторів, кабелів та іншого обладнання, викликаного перенапругою, а також захист безпеки всієї системи розподілу електроенергії.

VI. Блокування високовольтних комутаційних пристроїв "П'ять запобігань" (вищий пріоритет)

Усі високовольтні розподільні пристрої в обов’язковому порядку оснащені подвійними пристроями блокування з п’ятьма блокуваннями (механічним + електричним), які неможливо змусити працювати незаконно вручну, що принципово виключає випадки неправильної роботи, включаючи:

1. Запобігайте випадковому розмиканню та замиканню автоматичних вимикачів, щоб уникнути ненавмисного перемикання лінії;

2. Запобігайте вмиканню та вимиканню ізоляторів з навантаженням, щоб уникнути горіння дуги та пошкодження обладнання;

3. Запобігайте закриттю заземлювальних вимикачів електрикою, щоб уникнути аварій короткого замикання на землю;

4. Запобігайте замиканню та подачі живлення за допомогою дроту заземлення, щоб уникнути короткого замикання лінії та пошкодження обладнання;

5. Уникайте входу в живопровідні відсіки, щоб уникнути ураження електричним струмом.

VII. Основні технічні параметри (загальні галузеві стандарти)

Взявши за приклад розподільний пристрій KYN28A-12 10 кВ (основна модель), основні технічні параметри такі:

- Номінальна напруга: 12 кВ

- Номінальна частота: 50 Гц

- Номінальний струм: 630A, 1250A, 1600A, 2000A, 2500A, 3150A, 4000A (можна вибрати відповідно до потреб)

- Номінальний струм відключення при короткому замиканні: 20 кА, 25 кА, 31,5 кА, 40 кА

- Номінальний струм термостабільності (4 с): відповідає номінальному рівню струму відключення короткого замикання

- Рівень захисту: корпус IP4X, відсік IP2X, ефективний захист від пилу та сторонніх предметів

- Рівень ізоляції: витримувана напруга промислової частоти та напруга грозового імпульсу відповідають вимогам національного стандарту GB 3906

Основні параметри моделі 35 кВ KYN61-40.5: номінальна напруга 40,5 кВ, номінальний струм 1250 А～3150A, номінальний струм відключення короткого замикання переважно 25kA та 31,5kA, підходить для підстанцій 35kV та великих промислових сценаріїв розподілу електроенергії.

VIII. Робоча логіка операцій

Експлуатація високовольтних розподільних пристроїв відповідає суворим робочим процедурам для забезпечення безпеки та надійності, в основному розділених на три основні робочі умови:

1. Нормальний процес електроживлення: розмикання заземлювача → Вантажівку з автоматичним вимикачем штовхають у робоче положення → Замикання ізолювального вимикача → Замикання автоматичного вимикача → Під напругою на шину, електроенергія подається до різних навантажень.

2. Процес захисту від несправності: коротке замикання, перевантаження, заземлення та інші несправності виникають у лінії → Трансформатор струму (CT) збирає аномальні сигнали → Пристрій захисту мікрокомп'ютера спрацьовує швидко → Автоматичний вимикач спрацьовує миттєво → Ізолюйте лінію пошкодження, щоб забезпечити нормальну роботу інших ланцюгів і уникнути розширення несправності.

3. Процес технічного обслуговування при відключенні електроенергії: розмикання автоматичного вимикача → Вантажівку струсити до тестового/ізоляційного положення → Розмикання ізолятора → Замикання заземлювача → Після підтвердження того, що обладнання знеструмлено, кришку можна відкрити для проведення технічного обслуговування.

IX. Сценарії застосування

Як основне обладнання для розподілу електроенергії середньої та високої напруги, розподільні пристрої високої напруги охоплюють різні галузі, такі як промисловість, засоби до існування людей та нова енергетика, головним чином включаючи:

- ГРМ електростанцій та підстанцій 35кВ/10кВ, відповідальні за прийом, розподіл та захист електроенергії;

- Великі заводи, хімічна промисловість, шахти, металургійні та інші промислові цехи, що забезпечують стабільний високовольтний розподіл електроенергії для обладнання великої потужності;

- Комерційні комплекси, лікарні, дата-центри, залізничний транзит та інші місця з підвищеними вимогами до надійності електропостачання;

- Фотоелектричні електростанції, електростанції накопичення енергії та вітроелектростанції, що адаптуються до потреб високовольтного розподілу електроенергії нової генерації енергії;

- Блок розподілу електроенергії високої напруги всередині коробчатої підстанції (коробкової підстанції), реалізуючи мініатюрний та інтегрований розподіл електроенергії.

X. Щоденне технічне обслуговування та поширені несправності

1. Пункти щоденного огляду

Регулярний огляд дозволяє продовжити термін служби обладнання та вчасно виявити можливі несправності. Зосередьтеся на перевірці: чи немає в шафі аномального шуму, нагрівання та конденсації; чи справні індикатори та живі дисплеї; чи достатній запас енергії робочого механізму; чи проводка вторинного кола ослаблена або застаріла; чи є пристрій блокування з п'ятьма запобіжниками гнучким і надійним.

2. Поширені несправності та короткі вказівки щодо поводження

- Автоматичний вимикач не може накопичувати енергію або вмикатися/вимикатися: перевірте двигун накопичувача енергії та робочий механізм, а також усуньте несправність вторинного ланцюга живлення або механічне блокування;

- Відключення вторинного кола та неправильна робота захисту: перевірте вторинні клемні блоки та кабелі та усуньте несправності параметрів захисного пристрою або несправності компонентів;

- Конденсація в шафі та падіння ізоляції: перевірте регулятор температури та вологості та пристрій осушення, зміцніть герметичність шафи та уникайте впливу вологого середовища;

- Заклинювання та збій блокування під час штовхання та тяги вантажівки: перевірте напрямну рейку вантажівки та механічну структуру блокування, приберіть сміття та виконайте технічне обслуговування мастила;

- Нагрівання трансформатора та абляція клемної колодки: перевірте герметичність проводки та усуньте несправність трансформатора через перевантаження або поганий контакт.

XI. Переваги високовольтних розподільних пристроїв

1. Високий рівень безпеки: повністю закрита металева конструкція, ефективна стійкість до дуги та ураження електричним струмом, конструкція ізоляції з кількома відділеннями зменшує ризик поширення несправності;

2. Безпечна експлуатація: повний блокувальний пристрій із п’ятьма запобіжними блокуваннями, що усуває неправильне керування вручну з механічного та електричного рівнів, забезпечуючи безпеку персоналу та обладнання;

3. Сильна надійність: застосування технології вакуумного дугового гасіння, відсутність масляного забруднення, низький рівень шуму, тривалий термін служби та тривалий період без обслуговування;

4. Висока гнучкість: модульна конструкція, зручна установка, обслуговування та заміна компонентів, які можна гнучко вибрати відповідно до потреб сцени;

5. Інтелектуальне оновлення: може бути оснащено інтелектуальним інтегрованим захистом, онлайн-вимірюванням температури, моніторингом часткового розряду та іншими модулями для реалізації інтелектуального моніторингу та керування системою розподілу електроенергії, адаптації до потреб сучасних інтелектуальних мереж.

Резюме

Розподільні пристрої високої напруги (3,6кВ～40,5 кВ) — це основне обладнання для розподілу електроенергії в металевому корпусі, яке включає в себе компоненти для керування живленням, захисту та моніторингу, які широко використовуються в різних сценаріях середньої та високої напруги.

поширені запитання

1. Що таке високовольтний розподільний пристрій?

Розподільний розподільний пристрій в металевому корпусі броньований (3,6кВ～40,5 кВ), інтегруючи основні компоненти, є основним основним обладнанням для розподілу електроенергії середньої та високої напруги.

2. Які його основні функції?

Прийом, розподіл електроенергії, керування комутацією, захист від несправностей, електрична ізоляція, захисне блокування та контроль роботи.

3. Які основні типи шаф?

Висувний тип (середній монтаж), фіксований тип, кільцевий головний блок і газоізоляційна шафа (C-GIS).

4. Які загальні методи ізоляції?

Повітроізоляція (AIS) і газоізоляція (GIS/C-GIS).

5. Що таке основні електричні компоненти?

Вакуумний вимикач, ізолятор, заземлювач, трансформатори CT/PT і розрядник.

Що таке блокування "п'ять запобігань"?

Уникайте неправильної роботи автоматичних вимикачів, перемикання навантаження ізоляторів, замикання заземлюючих вимикачів під напругою, замикання за допомогою заземлюючих проводів та входження у відсіки під напругою.