Lựa chọn thiết bị đóng cắt 35kV: 5 sai sót về thông số kỹ thuật dẫn đến lỗi hệ thống - và cách tránh chúng

Khi các kỹ sư chỉ định thiết bị đóng cắt 35kV, biên độ sai số sẽ rất hẹp. Xếp hạng đoản mạch-được tính toán sai, lớp IP bị bỏ qua hoặc tiêu chuẩn cách điện không phù hợp không gây ra sự thiếu hụt hiệu suất cận biên - mà nó gây ra lỗi thiết bị, mất điện ngoài kế hoạch và trong trường hợp xấu nhất là sự cố phóng điện hồ quang gây nguy hiểm cho nhân viên và phá hủy cơ sở hạ tầng.

Hướng dẫn này đề cập đến 5 lỗi thông số kỹ thuật phổ biến nhất trong việc mua sắm thiết bị đóng cắt bọc kim loại 35kV-, giải thích các hậu quả thực tế-của chúng và xác định các tiêu chí lựa chọn chính xác cho từng lỗi. Khi thích hợp, thiết bị đóng cắt rút bọc thép KYN61-40.5 của Gangheng Electric được sử dụng làm điểm tham chiếu kỹ thuật - không phải để chào hàng mà vì các thông số được công bố của nó minh họa hình thức của bảng 35kV được chỉ định chính xác trong thực tế.

Sai lầm 1: Chỉ định điện áp định mức mà không tính đến giới hạn cách điện IEC

Có chuyện gì xảy ra:Các kỹ sư chỉ định thiết bị đóng cắt ở điện áp hệ thống danh nghĩa - 35kV - mà không nhận ra rằng tiêu chuẩn IEC yêu cầu thiết bị có định mức 40,5kV đối với hệ thống 35kV danh nghĩa. Khoảng cách 5,5kV không phải là vấn đề kỹ thuật. Nó tồn tại để hấp thụ quá điện áp nhất thời từ các xung chuyển mạch và sét đánh. Thiết bị được chỉ định ở điện áp chính xác 35kV sẽ thường xuyên bị căng thẳng vượt quá giới hạn thiết kế trong quá trình vận hành lưới điện bình thường.

Hậu quả:Tăng tốc độ suy giảm cách điện. Những biểu hiện ban đầu là hoạt động phóng điện cục bộ, cuối cùng sẽ dẫn đến sự cố điện môi -, thường là vào thời điểm tồi tệ nhất có thể xảy ra, khi đang có tải.

Thông số kỹ thuật chính xác:

Điện áp định mức:40,5kV(Ký hiệu IEC cho hệ thống 35kV danh nghĩa)

Điện áp chịu được tần số nguồn (1 phút):95kV

Điện áp chịu xung sét (BIL):185kV(pha-với-trái đất) /215kV(qua giờ nghỉ mở)

KYN61-40,5 có định mức 40,5kV với mức cách điện chính xác là - 95/115kV chịu được tần số nguồn và 185/215kV BIL - phản ánh sự tuân thủ tiêu chuẩn IEC 62271-200 đối với phân phối 35kV.

Sai lầm 2: Xác định sai mức độ chịu đựng ngắn mạch-của mạch

Có chuyện gì xảy ra:Đây là lỗi mua sắm gây hậu quả nặng nề nhất trong thiết bị đóng cắt 35kV. Xếp hạng khả năng chịu ngắn mạch-(Ith) thường được chọn dựa trên mức độ sự cố ước tính tại thời điểm thiết kế dự án - không có dự phòng để tăng cường lưới điện hoặc mở rộng mạng lưới ở thượng nguồn. Trạm biến áp được cấp điện bằng lưới cấp độ sự cố 31,5kA, được chỉ định bằng thiết bị đóng cắt 25kA, sẽ gặp sự cố về cơ và nhiệt trong lần đầu tiên xảy ra sự cố bắt vít.

Hậu quả:Trong trường hợp xảy ra lỗi, bảng điều khiển được xếp hạng dưới mức lỗi thực tế không chỉ dừng lại mà còn bị hỏng về mặt cấu trúc. Thanh cái biến dạng, rào chắn ngăn bị phá vỡ và năng lượng hồ quang lan truyền khắp dây chuyền. Đây không phải là một thất bại có thể phục hồi. Đây là sự kiện thay thế bảng điều khiển hoàn chỉnh, với thời gian ngừng hoạt động liên quan được tính bằng tuần chứ không phải giờ.

Thông số kỹ thuật chính xác:Luôn xác minh dòng điện ngắn mạch (Isc) tiềm năng tại thời điểm lắp đặt, sau đó chọn dòng điện chịu đựng trong thời gian ngắn-danh định với ít nhất một bước biên tiêu chuẩn:

KYN61-40,5 có sẵn ở cả hai mức xếp hạng 25kA và 31,5kA Ith, với dòng điện chịu được cực đại tương ứng là 63kA và 80kA, cùng thời gian chịu đựng 4 giây - đủ để bảo vệ ngược dòng hoạt động và xóa lỗi trước khi bảng điều khiển bị tổn hại.

Sai lầm 3: Bỏ qua lớp bảo vệ IP cho môi trường cài đặt

Có chuyện gì xảy ra:IP4X là định mức vỏ tiêu chuẩn cho thiết bị đóng cắt bọc kim loại 35kV trong nhà-. Các kỹ sư làm việc trong các dự án trong môi trường công nghiệp bụi bặm - nhà máy xi măng, nhà máy thép, cơ sở khai thác mỏ - thường xuyên chấp nhận IP4X mà không đánh giá liệu môi trường hoạt động có tạo ra kích thước hạt dưới 1mm hay không, IP4X không loại trừ. Độ ẩm cũng bị đánh giá thấp tương tự: thiết bị đóng cắt được lắp đặt ở những vị trí ven biển hoặc{10}có độ ẩm cao mà không có lớp đệm kín thích hợp của vỏ bọc sẽ gặp phải hiện tượng theo dõi và hỏng đường rò trên lớp cách điện của thanh cái trong vòng 2 đến 3 năm kể từ khi vận hành thử.

Hậu quả:Sự nhiễm bẩn cách điện dẫn đến phóng điện cục bộ, phóng điện trong ngăn kín sẽ tăng tốc thành hiện tượng hồ quang bên trong. Những thứ này rất tốn kém để sửa chữa và nguy hiểm cho nhân viên.

Thông số kỹ thuật chính xác:

Môi trường trong nhà tiêu chuẩn:IP4X(bao vây đóng cửa),IP2X(Cửa ngăn máy cắt mở, xe đẩy ở vị trí kiểm tra)

Môi trường ven biển hoặc ô nhiễm nặng: thảo luận về IP5X hoặc cao hơn với nhà sản xuất

Luôn xác minh riêng xếp hạng phòng cầu dao - nó thường thấp hơn xếp hạng vỏ khi cửa mở

KYN61-40.5 mang xếp hạng vỏ IP4X và IP2X trong ngăn cầu dao khi cửa mở - một điểm khác biệt quan trọng trong vận hành vì nhân viên bảo trì thường xuyên tiếp cận các ngăn cầu dao trong khi thanh cái vẫn có điện.

Đối với việc lắp đặt ngoài điều kiện tiêu chuẩn - ở độ cao trên 1.000m, nhiệt độ môi trường xung quanh vượt quá 40 độ hoặc vùng địa chấn trên cường độ 8 -, các thông số này phải được khai báo tại thời điểm đặt hàng. Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn KYN61-40.5 bao gồm độ cao lên tới 1.000m và nhiệt độ môi trường xung quanh từ -15 độ đến +40 độ ; các dự án nằm ngoài phạm vi này yêu cầu xem xét kỹ thuật.

Sai lầm 4: Chọn thiết bị chuyển mạch loại-cố định cần có cấu hình rút ra

Có chuyện gì xảy ra:Thiết bị chuyển mạch loại-cố định (không-có thể rút được) có chi phí trả trước thấp hơn và phù hợp cho các ứng dụng tần số-chuyển mạch-ổn định, thấp. Nó thường được chỉ định - không chính xác - cho các trạm biến áp phục vụ tải công nghiệp với tần số chuyển mạch cao hoặc cho việc lắp đặt năng lượng tái tạo nơi việc chuyển đổi kết nối lưới-là thường xuyên. Lỗi trở nên rõ ràng trong lần bảo trì đầu tiên: với cầu dao cố định, toàn bộ bảng điều khiển phải được ngắt điện, cách ly và khóa để tiếp cận cầu dao. Trong một trạm biến áp đang hoạt động, điều này có nghĩa là ngừng hoạt động theo kế hoạch.

Hậu quả:Đối với các trạm biến áp của trang trại gió hoặc bộ thu gom của nhà máy PV yêu cầu thao tác chuyển mạch thường xuyên và thỉnh thoảng thay thế cầu dao nhanh chóng, thiết bị đóng cắt loại{0}}cố định tạo ra thời gian ngừng hoạt động để bảo trì vượt xa lợi thế về chi phí ban đầu trong năm hoạt động đầu tiên.

Thông số kỹ thuật chính xác:Đối với bất kỳ ứng dụng nào liên quan đến:

• Chu kỳ chuyển đổi thường xuyên
• Kết nối lưới năng lượng tái tạo (PV, gió, lưu trữ)
• Tải trọng công nghiệp yêu cầu bảo trì-xe buýt trực tiếp

Các trạm biến áp trong đó việc giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch được quy định theo hợp đồng ...cấu hình rút điện (có thể rút ra) là lựa chọn đúng đắn. Thiết kế dạng rút cho phép xe đẩy cầu dao được rút về vị trí thử nghiệm - được cách ly về điện nhưng thanh cái vẫn còn hoạt động - cho phép kiểm tra, thử nghiệm hoặc thay thế cầu dao mà không làm mất hệ thống.

KYN61-40.5 sử dụng cơ cấu đẩy đai ốc-có bộ ly hợp quá tải để di chuyển xe đẩy. Vít tự khóa ngăn chặn sự dịch chuyển ngẫu nhiên dưới tác dụng của lực điện từ trong các sự cố; bộ ly hợp chạy quá mức sẽ tự động ngắt ở các vị trí cuối để tránh hư hỏng cơ học khi rút nhanh. Trong dự án vận hành thử ở Tanzania, một cầu dao bị lỗi đã được xác định trong quá trình-thử nghiệm trước khi đóng điện và được thay thế mà không làm gián đoạn lịch trình vận hành - hệ quả trực tiếp của cấu trúc rút điện.

Sai lầm 5: Bỏ qua năm-Yêu cầu về khóa liên động ngăn chặn trong Thông số kỹ thuật

Có chuyện gì xảy ra:Ở những thị trường mà việc mua sắm chủ yếu được thúc đẩy bởi sự so sánh giá cả, các yêu cầu về khóa liên động cơ học thường không có trong các thông số kỹ thuật của gói thầu hoặc tùy thuộc vào quyết định của nhà sản xuất. Kết quả là thiết bị đóng cắt đáp ứng được định mức điện nhưng thiếu kiến ​​trúc an toàn vận hành cần thiết cho môi trường trạm biến áp trực tiếp. Điều này đặc biệt phổ biến ở các dự án được mua sắm thông qua thương nhân trung gian thay vì trực tiếp từ nhà sản xuất.

Hậu quả:Nếu không có khóa liên động bắt buộc, các sự kiện vận hành sai - đóng cầu dao vào thanh dẫn nối đất, rút ​​xe điện mang điện, mở bộ cách ly khi đang tải - xảy ra với tần suất thống kê đều đặn trong môi trường trạm biến áp. Những sự kiện này không chỉ do lỗi của người vận hành; chúng là những sai sót về đặc tính kỹ thuật.

Thông số kỹ thuật chính xác:Yêu cầu khóa liên động cơ học "năm{0}}phòng ngừa" làm tính năng thiết kế bắt buộc, bao gồm:

1. Ngăn chặn việc đóng cầu dao vào thanh cái nối đất
2. Ngăn chặn việc rút hoặc chèn xe đẩy khi đang tải
3. Ngăn chặn việc đóng dao nối đất khi thanh cái đang có điện
4. Ngăn chặn việc đi vào khoang cáp khi mạch đang có điện
5. Ngăn chặn việc đóng bộ cách ly thanh cái bằng cầu dao ở vị trí vận hành

KYN61-40.5 triển khai tất cả năm khóa liên động dưới dạng các tính năng cơ học bắt buộc - chứ không phải các tiện ích bổ sung tùy chọn. Cửa chớp an toàn bằng kim loại tự động cách ly các điểm tiếp xúc trực tiếp khi xe đẩy di chuyển và trình tự khóa liên động được thực thi một cách cơ học bất kể hành động của người vận hành. Điều này được xác minh bằng việc bảng điều khiển tuân thủ GB 3906, GB/T 11022, DL/T 404 và IEC 60298.

KYN61-40.5: Thiết bị đóng cắt bọc kim loại 35kV được chỉ định chính xác

cácKYN61-Thiết bị đóng cắt bọc kim loại dạng rút bọc thép 40,5của Gangheng Electric đại diện cho tiêu chuẩn thông số kỹ thuật để đo lường năm lỗi trên. Thiết kế của nó giải quyết trực tiếp từng chế độ hư hỏng: điện áp định mức 40,5kV với mức cách điện IEC chính xác, mức-ngắn mạch lên đến đỉnh 31,5kA/80kA, lớp bảo vệ vỏ IP4X, cấu trúc cầu dao có thể rút ra với cơ chế xe đẩy chính xác và năm-khóa liên động cơ học phòng ngừa bắt buộc xuyên suốt.

Tủ được làm từ tấm thép tráng nhôm-kẽm với cụm bắt vít - một phương pháp sản xuất giúp duy trì dung sai kích thước giữa xe đẩy tay và tủ đến độ chính xác dưới- milimét, đảm bảo sự gắn kết nhất quán của xe đẩy trong suốt vòng đời của bảng. Bốn ngăn hoàn toàn tách biệt (thiết bị rơ-le, cầu dao, cáp và thanh cái), mỗi ngăn mang các kênh giảm áp độc lập: trong trường hợp xảy ra hồ quang bên trong, năng lượng sẽ được thoát lên trên một cách an toàn, chứa trong ngăn bị ảnh hưởng và ngăn không cho lan truyền khắp dãy.

Đối với các dự án trong các ứng dụng năng lượng tái tạo - thị phần mua sắm trạm biến áp 35kV ngày càng tăng trên toàn cầu - KYN61-40.5 kết hợp thiết kế điện trở hài hòa, bảo vệ đảo và bảo vệ nguồn điện ngược, hỗ trợ cấu hình phát điện dao động của các nguồn gió và quang điện mà thiết bị đóng cắt trạm biến áp thông thường không được tối ưu hóa để xử lý.

Sản phẩm hỗ trợ cả máy cắt chân không ZN85-40.5 (trong nước) và máy cắt SF6 của Schneider (dòng SF) hoặc Alstom (dòng FP), cho phép thông số kỹ thuật của máy cắt phù hợp với yêu cầu của dự án và khả năng bảo trì cục bộ độc lập với việc lựa chọn bảng điều khiển.

Dữ liệu vận hành từ dự án Tanzania tháng 1 năm 2023: điện áp chịu được tần số nguồn 95kV/1 phút, phóng điện cục bộ dưới 10pC - đều tốt hơn các điều khoản trong hợp đồng. Đã đạt được mức cấp điện hoàn toàn trong vòng năm ngày kể từ khi mở hộp, so với mức cơ bản của ngành là bảy ngày, nhờ hướng dẫn cài đặt hoạt ảnh 3D giúp giải quyết việc căn chỉnh ngăn thanh cái mà không cần-hỗ trợ kỹ thuật tại chỗ.

Đối với các dự án ở cấp điện áp 10kV yêu cầu cùng cấu trúc bọc kim loại{1}}có thể kéo ra, KYN28A-12 là sản phẩm Gangheng tương ứng. Đối với các dự án có môi trường lắp đặt hoặc thông số điện nằm ngoài thông số kỹ thuật tiêu chuẩn KYN61-40.5, Gangheng cung cấp các giải pháp tùy chỉnh và đánh giá kỹ thuật mà không tính thêm phí.

Danh sách kiểm tra thông số kỹ thuật: Thiết bị đóng cắt bọc kim loại 35kV

Sử dụng danh sách kiểm tra này trước khi hoàn thiện bất kỳ thông số kỹ thuật đấu thầu thiết bị đóng cắt 35kV nào: