Что такоеРаспределительное устройство высокого напряжения?

I. Основное определение (краткая версия)

Распределительное устройство высокого напряжения: Бронированный комплект распределительного устройства в металлическом корпусе на номинальное напряжение 3,6кВ.～40,5 кВ, встроенные автоматические выключатели, разъединители, заземлители, трансформаторы, компоненты защиты и вторичного управления. Это основной первичный комплект оборудования в системах распределения электроэнергии среднего и высокого напряжения.

Основные функции: Используется в энергосистемах для приема, распределения, управления коммутацией, защиты от короткого замыкания и перегрузки, электрической изоляции, защитной блокировки и мониторинга работы, широко применяется в различных сценариях распределения электроэнергии среднего и высокого напряжения.

Основные функции: 1. Полностью металлический корпус с независимой изоляцией нескольких отсеков, дугоустойчивый и защищенный от поражения электрическим током; 2. Оснащен стандартной механической + электрической блокировкой с пятью блокировками для предотвращения неправильной эксплуатации; 3. Использование вакуумного выключателя в качестве исполнительного компонента переключения и защиты ядра; 4. Соответствует стандартам GB 3906, IEC 62271 для высоковольтных распределительных устройств.

II. Область применения и стандарты реализации

Общие уровни напряжения: 10кВ (12кВ), 35кВ (40,5кВ). Это необходимое оборудование для промышленных и горнодобывающих предприятий, подстанций, накопителей фотоэлектрической энергии, распределения электроэнергии на предприятиях и поддержки подстанций коробчатого типа.

Стандарты внедрения: GB 3906, IEC 62271, стандарты серии ANSI/IEEE C37, обеспечивающие безопасность, надежность и универсальность работы оборудования.

III. Основная классификация (полные размеры)

1. По типу конструкции шкафа

1. Выдвижной тип (шкаф средней установки): Типичные модели KYN28A-12 (10 кВ), KYN61-40,5 (35 кВ). Выключатель представляет собой выдвижную тележку; его можно вытянуть и разделить на рабочее положение, испытательное положение и положение изоляции. Техническое обслуживание не требует отключения электроэнергии всего шкафа, обеспечивает высочайший уровень безопасности и является основной моделью в промышленности и на подстанциях.

2. Распределительное устройство фиксированного типа: типичные модели XGN2-12, GG1A. Автоматический выключатель закреплен в шкафу и не может быть выдвинут; он имеет простую конструкцию и низкую стоимость. Техническое обслуживание требует отключения электроэнергии на всей линии, что в основном используется на старых заводах и в сценариях распределения электроэнергии низкого уровня.

3. Основной кольцевой блок: Типичные модели HXGN15-12, кольцевой основной блок SF6. Он имеет небольшой объем и занимает меньшую площадь, в основном используется в коммунальном энергораспределении, муниципальной кольцевой сети и внутри коробчатых подстанций; в основном это комбинация выключателя нагрузки + предохранителя, подходящая для распределения электроэнергии на терминалах.

4. Шкаф с элегазовой изоляцией (C-GIS). Полностью герметичный с изоляцией из SF₆/экологически чистого газа, миниатюрный шкаф, влагостойкий и устойчивый к коррозии, подходит для суровых условий, таких как прибрежные районы, угольные шахты, большие высоты и открытые подстанции коробчатого типа.

2. По методу изоляции

- Воздушная изоляция (AIS): использование воздуха + изолятора в качестве изоляционной среды, низкая цена, удобное обслуживание, большой объем, подходит для традиционных сценариев распределения электроэнергии внутри помещений.

- Газовая изоляция (GIS/C-GIS): использование закрытой газонаполненной конструкции с отличными изоляционными и дугогасительными характеристиками, небольшим объемом, не требующей обслуживания и высокой стоимостью, подходящей для высокопроизводительных и компактных сценариев распределения электроэнергии.

3. По типу автоматического выключателя

- Вакуумный автоматический выключатель: основная модель на напряжение 10 кВ/35 кВ, в основном серии VS1 и ZN63. Он не загрязнен маслом, обладает сильной способностью гашения дуги, имеет длительный срок службы и не требует технического обслуживания, подходит для большинства сценариев распределения электроэнергии среднего и высокого напряжения.

- Автоматический выключатель SF₆: в основном используется при напряжениях 35 кВ и выше, высоких токах и условиях сильного отключения, с более превосходной изоляцией и характеристиками гашения дуги.

- Выключатель нагрузки: общий компонент в устройствах кольцевой сети, который может коммутировать только нормальный ток нагрузки, не может отключать ток короткого замыкания и должен комбинироваться с предохранителями для обеспечения защиты от неисправностей.

4. По функциям и назначению кабинета

IV. Внутренняя пятисекционная структура шкафа (на примере KYN28A-12)

Весь шкаф имеет полностью металлическую конструкцию, и каждый отсек изолирован друг от друга без дугового разряда. Дуги замыкания могут быть направлены на сброс давления, обеспечивая максимальную безопасность персонала и оборудования. Конкретная структура выглядит следующим образом:

1. Автобусный отсек (самый верхний): расположите главные и ответвленные шины; оснащен каналом сброса давления. При возникновении короткого замыкания внутри дугу можно направить вверх для сброса давления, избегая травмирования персонала и оборудования в других отсеках.

2. Отсек автоматического выключателя (центральное ядро): поместите тележку вакуумного выключателя; оснащен устройством блокировки клапана. Когда грузовик выдвигается, высоковольтные статические контакты автоматически замыкаются, чтобы предотвратить случайное прикосновение персонала к частям, находящимся под напряжением. Тележку можно гибко переключать между тремя положениями: рабочее положение, положение тестирования и положение изоляции/технического обслуживания для адаптации к различным условиям работы.

3. Кабельный отсек (нижняя часть). Это место для входящих и исходящих кабелей; встроенные трансформаторы тока (ТТ), заземлители, разрядники, трансформаторы нулевой последовательности и другие компоненты, отвечающие за соединение кабелей и защиту линий.

4. Вспомогательный приборный отсек (верхняя передняя часть шкафа). Разместите встроенные в микрокомпьютер защитные устройства, устройства измерения и контроля, индикаторные лампы, кнопки, живые дисплеи, контроллеры температуры и влажности, вторичные клеммные колодки и другое вторичное оборудование, отвечающее за мониторинг, управление и передачу сигналов оборудования.

5. Низковольтная диспетчерская/механическая комната: разместите приводной механизм выключателя, двигатель-аккумулятор энергии, источник питания вторичной цепи и блокирующую механическую конструкцию, которая является основной зоной для работы оборудования и хранения энергии.

V. Подробное объяснение пяти основных электрических компонентов

Основные характеристики высоковольтного распределительного устройства определяются внутренними компонентами. Пять основных компонентов выполняют свои функции и работают вместе, обеспечивая нормальную работу оборудования:

1. Вакуумный выключатель (сердце оборудования). Основная функция — коммутация при нормальных рабочих условиях и автоматическое отключение в случае неисправности для отключения тока повреждения. Ключевые параметры включают номинальное напряжение, номинальный ток, номинальный ток отключения при коротком замыкании (обычно 20 кА/25 кА/31,5 кА/40 кА) и номинальный ток термостабильности, которые напрямую определяют защитную способность и применимые сценарии работы оборудования.

2. Изолирующий выключатель: отсутствует способность гашения дуги, а операции по переключению нагрузки строго запрещены; Основная функция состоит в том, чтобы сформировать очевидную точку останова во время технического обслуживания и подтвердить отключение питания оборудования посредством визуального осмотра, чтобы обеспечить личную безопасность обслуживающего персонала.

3. Заземлитель: используется для принудительного заземления во время технического обслуживания оборудования при отключении электроэнергии, чтобы снять остаточное напряжение внутри оборудования и предотвратить несчастные случаи с поражением электрическим током, вызванные случайной передачей энергии; оборудованы механической блокировкой с автоматическими выключателями и разъединителями для обеспечения соблюдения последовательности операций.

4. Трансформаторы (CT/PT): подразделяются на трансформаторы тока (CT) и трансформаторы напряжения (PT). ТТ в основном используется для сбора линейного тока и подачи сигналов для учета электроэнергии и защиты от перегрузки по току/короткого замыкания; PT в основном используется для сбора напряжения на шине и подачи сигналов для измерения напряжения, измерения, защиты от пониженного/повышенного напряжения и синхронизации.

5. Разрядник. Основной функцией является подавление грозового перенапряжения и рабочего перенапряжения, предотвращение разрушения изоляционного слоя распределительного устройства и последующих трансформаторов, кабелей и другого оборудования, вызванного перенапряжением, а также защита безопасности всей системы распределения электроэнергии.

VI. Блокировка высоковольтных распределительных устройств «Пятая профилактика» (высший приоритет)

Все высоковольтные распределительные устройства в обязательном порядке оборудуются двойными пятипредохранительными блокировочными устройствами (механическими + электрическими), которые невозможно заставить работать нелегально вручную, что принципиально исключает аварии из-за неправильной эксплуатации, в том числе:

1. Предотвратите случайное размыкание и замыкание автоматических выключателей, чтобы избежать непреднамеренного переключения линии;

2. Предотвратить включение и выключение разъединителей под нагрузкой во избежание возгорания дуги и повреждения оборудования;

3. Не допускайте включения заземлителей с помощью электричества, чтобы избежать несчастных случаев из-за короткого замыкания на землю;

4. Не допускайте замыкания и подачи питания с помощью заземляющего провода, чтобы избежать короткого замыкания линии и повреждения оборудования;

5. Не входите в жилые отсеки, чтобы избежать несчастных случаев с поражением электрическим током.

VII. Основные технические параметры (общие отраслевые стандарты)

Если взять в качестве примера широко используемое распределительное устройство KYN28A-12 10 кВ (основная модель), основные технические параметры следующие:

- Номинальное напряжение: 12 кВ

- Номинальная частота: 50 Гц

- Номинальный ток: 630А, 1250А, 1600А, 2000А, 2500А, 3150А, 4000А (можно выбрать в соответствии с потребностями)

- Номинальный ток отключения короткого замыкания: 20 кА, 25 кА, 31,5 кА, 40 кА

- Номинальный ток термостабильности (4 с): соответствует номинальному уровню тока отключения при коротком замыкании.

- Уровень защиты: шкаф IP4X, отсек IP2X, эффективная защита от пыли и проникновения посторонних предметов.

- Уровень изоляции: выдерживаемое напряжение промышленной частоты и выдерживаемое напряжение грозового импульса соответствуют требованиям национального стандарта GB 3906.

Основные параметры модели KYN61-40.5 35 кВ: номинальное напряжение 40,5 кВ, номинальный ток 1250 А.～3150 А, номинальный ток отключения при коротком замыкании, в основном 25 кА и 31,5 кА, подходит для подстанций 35 кВ и крупномасштабных сценариев промышленного распределения электроэнергии.

VIII. Логика рабочих операций

Эксплуатация высоковольтного распределительного устройства осуществляется в соответствии со строгими рабочими процедурами, обеспечивающими безопасность и надежность, которые в основном разделены на три основных режима работы:

1. Нормальный процесс подачи электропитания: размыкание заземлителя → тележка выключателя переведена в рабочее положение → включение разъединителя → включение выключателя → шина под напряжением, электрическая энергия подается на различные нагрузки.

2. Процесс защиты от неисправностей: в линии возникают короткое замыкание, перегрузка, заземление и другие неисправности → Трансформатор тока (КТ) собирает аномальные сигналы → Устройство защиты микрокомпьютера срабатывает быстро → Автоматический выключатель срабатывает мгновенно → Изолируйте линию повреждения, чтобы обеспечить нормальную работу других цепей и избежать расширения неисправности.

3. Процесс технического обслуживания при отключении электроэнергии: размыкание автоматического выключателя → встряхивание грузовика в положение тестирования/изолирования → размыкание разъединителя → включение заземлителя → после подтверждения того, что оборудование обесточено, крышку можно открыть для проведения технического обслуживания.

IX. Сценарии применения

В качестве основного оборудования для распределения электроэнергии среднего и высокого напряжения высоковольтные распределительные устройства охватывают множество областей, таких как промышленность, средства к существованию людей и новая энергетика, в основном в том числе:

- Главные системы распределения электроэнергии электростанций и подстанций 35кВ/10кВ, отвечающие за прием, распределение и защиту электроэнергии;

- Крупные заводы, химическая промышленность, шахты, металлургия и другие промышленные цеха, обеспечивающие стабильное распределение электроэнергии высокого напряжения для мощного оборудования;

- Торговые комплексы, больницы, дата-центры, железнодорожный транспорт и другие места с повышенными требованиями к надежности электроснабжения;

- Фотоэлектрические электростанции, электростанции по накоплению энергии и ветроэнергетические ускорительные станции, адаптирующиеся к потребностям распределения высоковольтной электроэнергии для новых производств энергии;

- Узел распределения электроэнергии высокого напряжения внутри подстанции коробчатого типа (коробчатой ​​подстанции), реализующий миниатюрное и комплексное распределение электроэнергии.

X. Ежедневное обслуживание и распространенные неисправности

1. Точки ежедневного осмотра

Регулярный осмотр позволяет продлить срок службы оборудования и вовремя выявить потенциальные неисправности. Сосредоточьтесь на проверке: нет ли в шкафу постороннего шума, нагревания и образования конденсата; исправны ли световые индикаторы и живые дисплеи; достаточен ли запас энергии рабочего механизма; ослаблена или устарела проводка вторичной цепи; является ли блокировочное устройство с пятью предохранителями гибким и надежным.

2. Распространенные неисправности и краткие инструкции по их устранению.

- Автоматический выключатель не может накапливать энергию или включаться/выключаться: проверьте двигатель накопления энергии и рабочий механизм, а также устраните неполадки в источнике питания вторичной цепи или механическое заклинивание;

- Отключение вторичной цепи и неправильная работа защиты: проверьте клеммные колодки и кабели вторичной обмотки, а также устраните неисправности настроек параметров защитного устройства или неисправности компонентов;

- Конденсат в шкафу и падение изоляции: проверьте регулятор температуры и влажности и устройство осушения, укрепите герметичность шкафа и избегайте воздействия влажной среды;

- Застревание и неисправность блокировки при толкании и тяге погрузчика: проверьте направляющую погрузчика и механическую конструкцию блокировки, очистите от мусора и выполните техническое обслуживание смазки;

- Нагрев трансформатора и удаление клеммной колодки: проверьте герметичность проводки и устраните перегрузку трансформатора или плохой контакт.

XI. Преимущества распределительных устройств высокого напряжения

1. Высокая безопасность: полностью металлическая конструкция, эффективная защита от дуги и поражения электрическим током, многокамерная изоляционная конструкция снижает риск распространения неисправностей;

2. Безопасная эксплуатация: комплексное блокировочное устройство с пятью блокировками, исключающее неправильное ручное управление на механическом и электрическом уровнях, обеспечивающее безопасность персонала и оборудования;

3. Высокая надежность: применение технологии вакуумного гашения дуги, отсутствие загрязнения маслом, низкий уровень шума, длительный срок службы и длительный период без технического обслуживания;

4. Высокая гибкость: модульная конструкция, удобная установка, обслуживание и замена компонентов, возможность гибкого выбора в соответствии с потребностями сцены;

5. Интеллектуальное обновление: может быть оснащено интеллектуальной встроенной защитой, онлайн-измерением температуры, контролем частичного разряда и другими модулями для реализации интеллектуального мониторинга и управления системой распределения электроэнергии, адаптируясь к потребностям современных интеллектуальных сетей.

Краткое содержание

 Распредустройство высокого напряжения (3,6кВ)～40,5 кВ) представляет собой основное оборудование для распределения электроэнергии в металлическом корпусе, объединяющее компоненты для управления, защиты и мониторинга мощности, широко используемое в различных сценариях среднего и высокого напряжения.

Часто задаваемые вопросы

1. Что такое распределительное устройство высокого напряжения?

Распределительное электрораспределительное устройство (3,6кВ) в металлическом корпусе.～40,5 кВ), объединяющий основные компоненты, является основным основным оборудованием для распределения электроэнергии среднего и высокого напряжения.

2. Каковы его основные функции?

Прием, распределение, управление переключением, защита от неисправностей, электрическая изоляция, защитная блокировка и контроль работы.

3. Каковы основные типы шкафов?

Выкатного типа (установка посередине), фиксированного типа, кольцевого основного блока и элегазового шкафа (C-GIS).

4. Каковы распространенные методы изоляции?

Воздушная изоляция (AIS) и газоизоляция (GIS/C-GIS).

5. Каковы основные электрические компоненты?

Вакуумный выключатель, разъединитель, заземлитель, трансформаторы CT/PT и разрядник.

Что такое блокировка «пять предупреждений»?

Предотвратите неправильное срабатывание автоматических выключателей, переключение нагрузки разъединителей, замыкание заземлителей под напряжением, замыкание с помощью заземляющих проводов и попадание в отсеки под напряжением.

6. Каковы общие модели и параметры?

КИН28А-12 (10кВ, 630А～4000А); КИН61-40,5 (35кВ, 1250А～3150А).

7. Каковы основные сценарии применения?

Электростанции, подстанции, промышленные цеха, коммерческие комплексы, фотоэлектрические станции/станции хранения энергии и подстанции коробчатого типа.

8. Каковы распространенные неисправности?

Выход из строя автоматического выключателя, отключение вторичной цепи, конденсат в шкафу, заклинивание тележки и нагрев трансформатора.

9. Каковы его преимущества?

Высокая безопасность, безопасная работа, высокая надежность, высокая гибкость и поддержка интеллектуального обновления.