Когда инженеры и менеджеры по закупкам ищут распределительное устройство среднего напряжения, они редко начинают с чистого листа. Большинство из них уже имеют в виду уровень напряжения, тип объекта, для которого они проектируются, или философию обслуживания, которую им необходимо учитывать. Что им нужно, так это четкое представление о том, чем на самом деле различаются основные типы продуктов, какие характеристики действительно важны для их применения и какие вопросы следует задать производителю, прежде чем оформить заказ на поставку.
Это руководство охватывает все это. Основное внимание уделяется трем конфигурациям, которые чаще всего встречаются в промышленных и коммунальных проектах по всему миру: распределительное устройство в металлическом корпусе, распределительное устройство переменного тока с металлической оболочкой и выкатное распределительное устройство в броне. Понимание того, как эти три фактора связаны друг с другом, является основой любого правильного решения по выбору.
Помещение распределительного устройства электрической подстанции
Что на самом деле делает распределительное устройство среднего напряжения
Распределительное устройство среднего напряжения – это уровень оборудования, который находится между источником передачи высокого-напряжения и распределительными цепями, питающими здания, двигатели, трансформаторы и другие нагрузки. Его основными задачами являются контроль потока энергии, быстрое обнаружение неисправностей и обеспечение безопасного проведения технического обслуживания.
Термин «среднее напряжение» охватывает широкий диапазон. Под диапазоном напряжения обычно понимают распределительные системы выше 1 кВ и обычно до 52 кВ включительно. На практике большинство коммерческих и промышленных распределительных устройств среднего напряжения рассчитаны на диапазон от 3,3 до 36 кВ. Ниже расположено оборудование низкого-напряжения до 1 кВ, используемое в жилых и небольших коммерческих зданиях. Над ним расположено оборудование передачи высокого-напряжения, требующее принципиально иных стратегий изоляции и зазоров.
Различие между распределительными устройствами среднего и низкого напряжения заключается не только в количестве напряжения. Распределительное устройство среднего напряжения сочетает в себе стоимость, техническое обслуживание с течением времени и размер, что делает его пригодным для малых и крупных промышленных объектов, подстанций и распределительных сетей. Именно благодаря этому балансу данная категория настолько широка и почему выбор между типами конструкции имеет реальные последствия как для первоначальных затрат, так и для долгосрочных-эксплуатационных расходов.
Три основных типа строительства
Металлическое закрытое распределительное устройство
Металлическое закрытое распределительное устройствоявляется более широкой и всеобъемлющей категорией из трех. Распределительное устройство в металлическом корпусе не требует полного разделения внутренних компонентов. Все основные компоненты, включая автоматические выключатели, шины и кабельные соединения, могут находиться в одном корпусе, а не разделяться заземленными металлическими перегородками между каждой функциональной зоной.
Такой подход к строительству имеет практические преимущества. Распределительные устройства в металлическом корпусе обычно дешевле, занимают меньшую площадь и могут предлагать более широкий выбор вариантов шин и соединений по сравнению с распределительными устройствами в металлическом корпусе. Для проектов, где уровни тока повреждения умеренные, а окружающая среда относительно стабильна, эта конструкция обеспечивает надежную производительность без дополнительных затрат, связанных с полностью разделенным оборудованием.
Распределительные устройства в металлическом корпусе часто выбирают из-за их экономической-эффективности и подходят для применений с более низкими уровнями тока повреждения. Он соответствует стандартам ANSI и IEEE, обеспечивая надежность в конкретных средах.
Где металлические закрытые распределительные устройства подходят лучше всего: вторичные подстанции, небольшие коммерческие объекты, приложения, где пространство ограничено, а ток повреждения можно контролировать, а также проекты, где бюджетная дисциплина является основным ограничением.
Распределительное устройство переменного тока с металлическим покрытием
AC Металл ОдетыйРаспределительное устройство представляет собой более высокий уровень конструкции среднего напряжения. Определяющей характеристикой является разобщенность. Каждый функциональный компонент, включая автоматический выключатель, шины и кабельные отсеки, изолирован внутри собственного заземленного корпуса из листового металла. Эти отсеки полностью изолированы для предотвращения случайного контакта и предотвращения потенциальных неисправностей.
Влияние этой конструкции на безопасность весьма существенно. С точки зрения безопасности распределительное устройство с металлической оболочкой обеспечивает превосходную защиту. Разделение на отсеки ограничивает распространение неисправностей, снижает риск распространения вспышки дуги и позволяет выполнять техническое обслуживание одной секции, в то время как соседние секции остаются под напряжением.
Автоматические выключатели, используемые в распределительных устройствах переменного тока с металлической оболочкой, являются выкатными и являются стандартным требованием, а не дополнительной функцией. Выкатная конструкция выключателей позволяет упростить техническое обслуживание и испытания. Выключатель можно физически перемещать через включенное, тестовое и отключенное положения без -отключения питания всей группы. Запасные выключатели можно предварительно-проверить, а выключатели можно заменить с минимальным нарушением работы электроснабжения. Системы управления и защитные реле можно тестировать в положении ТЕСТ, не затрагивая соответствующий распределительный фидер.
Распределительное устройство с металлическим покрытием соответствует строгим отраслевым стандартам, таким как IEC 62271-200 и ANSI/IEEE C37.20.2. Номинальные напряжения обычно варьируются от 4,76 до 38 кВ в верхнем диапазоне, что подходит для большинства промышленных и крупных коммерческих применений.
Где лучше всего подходит распределительное устройство переменного тока с металлическим покрытием:-критически важные объекты, такие как больницы, центры обработки данных и производственные предприятия, где требования к бесперебойной работе высоки; среды с повышенным уровнем тока повреждения; и проекты, в которых гибкость обслуживания на протяжении всего срока службы установки оправдывает более высокие первоначальные инвестиции.
БРОНИРОВАННЫЕ Выкатные распределительные устройства
БРОНИРОВАННЫЕ Выкатные распределительные устройстваэто термин, который часто встречается в спецификациях проектов, написанных в соответствии со стандартами IEC, а также в распределительных устройствах китайского-производства, экспортируемых в рамках стандарта GB 3906, хотя лежащая в их основе инженерная концепция близко соответствует тому, что североамериканские стандарты определяют как металлоплакированное. Само название передает замысел конструкции: корпус обеспечивает физическую броню вокруг каждого отсека, а автоматический выключатель выдвигается, а не фиксируется на месте.
Бронированное распределительное устройство состоит из четырех-отсеков, охватывающих зону шин, зону выключателя, кабельную зону и зону управления. Такая структура гарантирует локализацию неисправности, развивающейся в одной зоне, защищая как персонал, так и прилегающее оборудование. Выключатель, обычно вакуумный выключатель в современных конструкциях, можно перемещать между положениями, оставаясь при этом внутри корпуса, что устраняет необходимость присутствия персонала рядом с проводами под напряжением во время повседневных операций.
Бронированное съемное распределительное устройство переменного тока обеспечивает повышенную безопасность и долговечность, обеспечивая надежное электроснабжение в суровых условиях. Его прочная конструкция устойчива к внешним воздействиям, что делает его идеальным для сложных условий эксплуатации. Модульная природа конструкции также облегчает обслуживание и будущие обновления.
Бронированные распределительные устройства идеально подходят для приложений среднего напряжения в диапазоне от 1 до 35 кВ для промышленных предприятий, коммунальных подстанций и крупномасштабной-инфраструктуры. Серия KYN28A-12 — это широко известная линейка продуктов в этой категории, обычно предназначенная для проектов распределения напряжения 10 кВ в Азии, на Ближнем Востоке и в Африке. При напряжении 35 кВ выдвижные бронированные конструкции являются стандартом при работе на первичной подстанции.
Где БРОНИРОВАННЫЕ выкатные распределительные устройства подходят лучше всего: проекты, соответствующие требованиям IEC 62271-200 или GB 3906; коммунальные подстанции и кольцевые сети на рынках, где преобладает распределительное устройство китайского производства; и объекты, требующие надежной локализации неисправностей в сочетании с эксплуатационной гибкостью выдвижного выключателя.
GANGHENG XGN17-40,5 коробчатого-типа стационарного распределительного устройства переменного тока в металлическом корпусе
Ключевые характеристики для оценки
Выбор типа конструкции – это только часть процесса выбора. Прежде чем обращаться к производителю за предложением, каждый пакет спецификаций должен учитывать следующие технические параметры.
Номинальное напряжение (Ur).Это максимальное постоянное рабочее напряжение, на которое рассчитано оборудование. Номинальное напряжение должно выбираться выше максимального значения рабочего напряжения и связано с уровнем изоляции. Обычные номиналы для промышленных проектов составляют 12 кВ, 24 кВ и 36 кВ. Указание номинала, слишком близкого к фактическому напряжению системы, не оставляет места для переходных перенапряжений.
Базовый уровень изоляции (BIL).Это значение определяет, насколько хорошо распределительное устройство выдерживает грозовые импульсы. Выдерживаемое напряжение грозового импульса охватывает все события высокой частоты, обычно перенапряжения внешнего происхождения. Согласование BIL распределительного устройства с ограничителями перенапряжения и кабельными наконечниками в одной цепи — это требование, которое инженеры иногда упускают из виду при составлении спецификации.
Номинальный нормальный ток.Это непрерывный ток, который должны выдерживать главные шины и автоматические выключатели, не превышая температурных ограничений. Стандартные номиналы для линеек среднего напряжения варьируются от 630 А на нижнем конце до 3000 А или выше для основных вводных секций на крупных объектах.
Рейтинг короткой-цепи.В характеристиках короткого-замыкания должны быть указаны симметричное значение кА и длительность (обычно одна секунда) для выключателей, шин, заземлителей и разъединителей. Создание текущих возможностей также должно быть включено. Занижение номинала короткого-замыкания является одной из наиболее серьезных ошибок в спецификации распределительного устройства, поскольку оно влияет как на выживаемость оборудования во время неисправности, так и на безопасность находящегося поблизости персонала.
Соответствие стандартам.Проекты с международными покупателями или кредиторами потребуют четкого заявления о применимом стандарте. IEC 62271-200 регулирует распределительные устройства среднего напряжения в металлическом корпусе в соответствии с международными стандартами. ANSI/IEEE C37.20.2 применяется к распределительным устройствам с металлической оболочкой на рынках Северной Америки. Соблюдение стандартов безопасности стимулирует современную практику отбора. Для экспортных проектов из Китая выравнивание GB 3906 также является обычным и должно быть подтверждено производителем.
Экологический рейтинг.Факторы окружающей среды, такие как влажность и температура, являются важными факторами при выборе распределительного устройства для обеспечения надежной работы. При установке на открытом воздухе требуется дополнительная защита от атмосферных воздействий, а в тропических или прибрежных районах могут потребоваться противо-обогреватели для защиты от конденсации и усовершенствованная обработка поверхности. Требования к рейтингу IP должны быть четко указаны в спецификации.
Как сравнивать поставщиков
Как только техническая спецификация ясна, процесс выбора переходит к оценке производителей. Некоторые области заслуживают особого внимания.
Документация по типовым испытаниям не является обязательной. Правильно протестированная линейка распределительных устройств будет иметь сертификаты классификации внутренней дуги, отчеты об испытаниях на стойкость к коротким-замыканиям и протоколы испытаний на повышение температуры. Производители, которые не могут предоставить эти документы, продают только по цене, и профиль риска такой покупки трудно обосновать для какого-либо значимого проекта.
Производственные мощности завода имеют большее значение, чем заявления в брошюрах. Известные производители распределительных устройств среднего напряжения имеют выделенные производственные линии с ЧПУ для изготовления компонентов корпусов, контролируемыми процессами сборки шин и собственными-испытаниями с высоким-потенциалом перед отправкой. Просьба о проведении заводского аудита или организации производственного контроля разумна для заказов значительного масштаба.
При первоначальной оценке время выполнения заказа и наличие запасных частей часто не учитываются. Линейка распределительных устройств, на изготовление которой уходит 20 недель и не имеет запасных выключателей на местном складе, создает операционный риск для владельца объекта. Понимание стандартного графика поставок производителя, наличия запасных выключателей и сети после-поддержки должно быть частью сравнения поставщиков, а не второстепенным вопросом на этапе заказа на поставку.
Выбор правильного типа для вашего проекта
Решение между распределительным устройством в металлическом корпусе, распределительным устройством переменного тока с металлической оболочкой и выдвижным распределительным устройством в броне в конечном итоге сводится к трем факторам: уровень тока короткого замыкания, присутствующего в системе, философия технического обслуживания объекта и применимая система стандартов.
Для проектов с более низкими уровнями тока короткого замыкания, стабильной средой и ограниченным бюджетом распределительные устройства в металлическом корпусе обеспечивают адекватную производительность по конкурентоспособной цене. Для-критических объектов, где сдерживание дуговой вспышки и возможность-обслуживания шины под напряжением не-не подлежат обсуждению, подходящим выбором является распределительное устройство переменного тока в металлическом корпусе. Для проектов, отвечающих стандартам IEC или GB, особенно в контексте коммунальных предприятий и инфраструктуры, выкатное распределительное устройство ARMORED обеспечивает разделенную на отсеки выдвижную-конструкцию выключателя, которую ожидают инженеры и коммунальные предприятия на этих рынках.
Ни один из этих типов не является по своей сути превосходящим. Каждый из них представляет собой инженерный ответ на определенный набор требований. Покупатель, который приходит к производителю с четким пониманием этих требований, подкрепленным подробной спецификацией, всегда будет получать более выгодные цены, лучшее соответствие требованиям и меньше сюрпризов при вводе в эксплуатацию, чем покупатель, который оставляет выбор поставщику.
Если вы работаете над спецификацией предстоящего проекта и нуждаетесь в технических указаниях по номинальным параметрам, требованиям к типовым испытаниям или срокам производства, правильной отправной точкой является разговор с производителем, который может показать документацию по всем трем параметрам.