Kun insinöörit ja hankintapäälliköt etsivät keskijännitekojeistoa, he harvoin aloittavat tyhjältä pöydältä. Useimmilla on jo mielessään jännitetaso, laitostyyppi, jota varten he suunnittelevat, tai kunnossapitofilosofia, johon heidän on mukauduttava. He tarvitsevat selkeän erittelyn siitä, miten tärkeimmät tuotetyypit todellisuudessa eroavat toisistaan, mitkä tekniset tiedot ovat todella tärkeitä niiden sovelluksen kannalta ja mitä kysymyksiä valmistajalta tulee kysyä ennen ostotilauksen tekemistä.
Tämä opas kattaa kaiken tämän. Se keskittyy kolmeen kokoonpanoon, jotka esiintyvät useimmiten teollisuus- ja yleishyödyllisissä projekteissa maailmanlaajuisesti: metallikoteloitu kytkinlaite, AC metallipäällysteinen kytkinlaite ja ARMOURED Drawout Switchgear. Sen ymmärtäminen, kuinka nämä kolme liittyvät toisiinsa, on jokaisen järkevän valintapäätöksen perusta.
Sähköaseman kojeistohuone
Mitä keskijännitekojeisto todella tekee
Keskijännitekojeisto on laitteistokerros, joka sijaitsee korkea-jännitteen siirtolähteen ja rakennuksia, moottoreita, muuntajia ja muita kuormia syöttävien jakelupiirien välissä. Sen päätehtävät ovat sähkövirran hallinta, vikojen nopea eristäminen ja kunnossapidon turvallinen suorittaminen.
Termi "keskijännite" kattaa laajan kaistan. Jännitealueella tarkoitetaan yleisesti yli 1 kV:n ja yleensä 52 kV:n ja mukaan lukien jakelujärjestelmiä. Käytännössä useimmat kaupalliset ja teolliset MV-kytkinlaitteet on määritelty 3,3 kV - 36 kV alueelle. Sen alapuolella on pieni-jännitevaihteisto, jonka nimellisjännite on alle 1 kV ja jota käytetään asuin- ja pienissä liikerakennuksissa. Sen yläpuolella on korkeajännitteen{10}}siirtolaitteet, jotka vaativat täysin erilaisia eristys- ja välysstrategioita.
Ero MV- ja LV-kojeiston välillä ei ole vain jänniteluku. MV-kojeisto tasapainottaa kustannukset, kunnossapidon ajan ja koon, joten se soveltuu pieniin ja suuriin teollisuuslaitoksiin, sähköasemiin ja sähkönjakeluverkkoihin. Tämä tasapaino johtuu siitä, miksi luokka on niin laaja ja miksi valinnalla rakennustyyppien välillä on todellisia seurauksia sekä alkukustannuksiin että{2}}pitkän aikavälin käyttökustannuksiin.
Kolme päärakennustyyppiä
Metallikoteloitu kytkinlaite
Metallikoteloitu kytkinlaiteon laajempi ja kattavampi luokka näistä kolmesta. Metalliset kytkinlaitteet eivät vaadi sisäisten komponenttien täyttä lokerointia. Kaikki ensisijaiset komponentit, mukaan lukien katkaisijat, virtakiskot ja kaapeliliitännät, voivat jakaa yhden kotelon sen sijaan, että ne erotettaisiin maadoitetuilla metalliesteillä kunkin toimintavyöhykkeen välillä.
Tällä rakennustavalla on käytännön etuja. Metalliset kytkentälaitteet ovat tyypillisesti halvempia, niiden pinta-ala on pienempi ja ne voivat tarjota laajemman valikoiman väylä- ja liitäntävaihtoehtoja verrattuna metallipäällysteisiin kojeistoihin. Projekteissa, joissa vikavirtatasot ovat kohtalaisia ja ympäristö suhteellisen vakaa, tämä rakenne tarjoaa vakaan suorituskyvyn ilman täysin lokeroituun vaihteeseen liittyvää kustannuslisää.
Metalliset kytkinlaitteet valitaan usein kustannustehokkuutensa{0}} vuoksi, ja ne soveltuvat sovelluksiin, joissa vikavirta on alhaisempi. Se täyttää sekä ANSI- että IEEE-standardit, mikä takaa luotettavuuden tietyissä ympäristöissä.
Missä metallikoteloidut kytkinlaitteet sopivat parhaiten: toissijaiset sähköasemat, pienemmät kaupalliset tilat, sovellukset, joissa tilaa on rajoitetusti ja vikavirta on hallittavissa, ja projektit, joissa budjettikuri on ensisijainen rajoite.
AC metallipäällysteinen kytkinlaite
AC metallipäällysteinenKojeistot edustavat keskijänniterakentamisen korkeampaa tasoa. Määrittelevä ominaisuus on lokeroituminen. Jokainen toiminnallinen komponentti, mukaan lukien katkaisija, virtakiskot ja kaapeliosastot, on eristetty omassa maadoitetussa metallikotelossaan. Nämä osastot ovat täysin erillään tahattoman kosketuksen estämiseksi ja mahdollisten vikojen estämiseksi.
Tämän suunnittelun turvallisuusvaikutukset ovat merkittäviä. Turvallisuuden kannalta metallipäällysteiset kytkinlaitteet tarjoavat erinomaisen suojan. Lokerointi rajoittaa vikojen leviämistä, vähentää valokaaren leviämisen riskiä ja mahdollistaa huollon suorittamisen yhdelle osalle, kun viereiset osat pysyvät jännitteinä.
AC Metal Clad Switchgearissa käytetyt katkaisijat ovat vakiovaatimuksena, eivät valinnainen ominaisuus. Sen katkaisijoiden vetoluonne mahdollistaa yksinkertaisemman huollon ja testauksen. Katkaisijaa voidaan liikuttaa fyysisesti kytkettyjen, testattujen ja irrotettujen asentojen kautta ilman, että koko kokoonpano katkaistaan{2}}. Varakatkaisijat voidaan esitestata-ja katkaisijat voidaan vaihtaa mahdollisimman vähän sähköhuoltoa häiritsemättä. Ohjausjärjestelmät ja suojareleet voidaan testata TEST-asennossa vaikuttamatta niihin liittyvään virranjakelun syöttölaitteeseen.
Metallipäällysteiset kytkinlaitteet noudattavat tiukkoja alan standardeja, kuten IEC 62271-200 ja ANSI/IEEE C37.20.2. Jännitearvot vaihtelevat tyypillisesti 4,76 kV:sta 38 kV:iin huipputasolla, ja ne kattavat suurimman osan teollisista ja suurista kaupallisista sovelluksista.
Minne AC Metal Clad Switchgear sopii parhaiten: kriittiset tilat, kuten sairaalat, datakeskukset ja tuotantolaitokset, joissa käyttöaikavaatimukset ovat korkeat; ympäristöt, joissa vikavirtatasot ovat korkeat; ja hankkeet, joissa ylläpidon joustavuus asennuksen elinkaaren aikana oikeuttaa suuremman alkuinvestoinnin.
ARMOURED Drawout kytkinlaite
ARMOURED Drawout kytkinlaiteon termi, joka esiintyy usein IEC-standardien mukaisesti kirjoitetuissa projektispesifikaatioissa ja kiinalaisissa{0}}valmistetuissa kytkinlaitteissa, jotka viedään GB 3906 -kehysten mukaisesti, vaikka taustalla oleva suunnittelukonsepti vastaa läheisesti sitä, mitä Pohjois-Amerikan standardit määrittelevät metallipäällysteisiksi. Itse nimi kertoo suunnittelun tarkoituksesta: kotelo tarjoaa fyysisen panssarin jokaisen lokeron ympärille, ja katkaisija on vedettävä ulos eikä kiinnitetty paikalleen.
Panssaroiduissa kojeistoissa on neli{0}}osastoinen rakenne, joka kattaa virtakiskoalueen, katkaisijavyöhykkeen, kaapelivyöhykkeen ja ohjausvyöhykkeen. Tämä rakenne varmistaa, että yhdelle vyöhykkeelle kehittyvä vika pysyy siellä ja suojaa sekä henkilökuntaa että viereisiä laitteita. Katkaisija, joka on tyypillisesti nykyaikaisissa malleissa tyhjiökatkaisin, voidaan ripustaa asentojen väliin samalla, kun se pysyy kotelon sisällä, jolloin henkilöstön ei tarvitse olla jännitteisten johtimien lähellä rutiinitoimintojen aikana.
Panssaroidut irrotettavat AC-kytkinlaitteet on suunniteltu tarjoamaan parannettua turvallisuutta ja kestävyyttä, mikä takaa luotettavan virransyötön ankarissa ympäristöissä. Sen tukeva rakenne kestää ulkoisia vaikutuksia, mikä tekee siitä ihanteellisen haastaviin työmaa-olosuhteisiin. Suunnittelun modulaarisuus helpottaa myös huoltoa ja tulevia päivityksiä.
Keskijännitesovelluksiin 1 kV - 35 kV panssaroidut kytkinlaitteet sopivat ihanteellisesti teollisuuslaitoksiin, sähköasemille ja suuriin -infrastruktuureihin. KYN28A-12-sarja on yksi laajalti viitattu tuotesarja tässä kategoriassa, ja se on yleisesti määritelty 10 kV:n jakeluprojekteihin Aasiassa, Lähi-idässä ja Afrikassa. 35 kV:n jännitteellä panssaroidut ulosvetokokoonpanot ovat perussähköaseman hoidon standardi.
Mihin ARMOURED Drawout Switchgear sopii parhaiten: IEC 62271-200 tai GB 3906 mukaiset projektit; sähköasemat ja rengasverkkosovellukset markkinoilla, joilla Kiinassa valmistetut kojeistot ovat yleisiä; ja tilat, jotka vaativat vankkaa vikojen hallintaa yhdistettynä ulosvedettävän katkaisijamekanismin toiminnalliseen joustavuuteen.
GANGHENG XGN17-40.5 Box-Tyyppi kiinteä AC metallikoteloitu kytkinlaite
Tärkeimmät arvioitavat tiedot
Rakennustyypin valinta on vain osa valintaprosessia. Jokaisessa erittelypaketissa on otettava huomioon seuraavat tekniset parametrit, ennen kuin se hakee valmistajalta tarjousta.
Nimellisjännite (Ur).Tämä on suurin jatkuva käyttöjännite, jota laite on suunniteltu käsittelemään. Nimellisjännite on valittava korkeammaksi kuin käyttöjännitteen suurin arvo ja se on liitettävä eristystasoon. Teollisuusprojektien yleiset arvot ovat 12 kV, 24 kV ja 36 kV. Nimellisarvon määrittäminen liian lähellä todellista järjestelmän jännitettä ei jätä tilaa ohimeneville ylijännitteille.
Peruseristystaso (BIL).Tämä arvo määrittää, kuinka hyvin kojeisto kestää salama-impulssitapahtumia. Salamaimpulssin kestojännite kattaa kaikki korkeataajuiset tapahtumat, tyypillisesti ulkopuoliset ylijännitteet. Kojeiston BIL:n sovittaminen samassa piirissä oleviin ylijännitesuojaimiin ja kaapeliliittimiin on vaatimus, jonka insinöörit joskus jättävät huomioimatta eritelmiä koottaessa.
Nimellinen normaalivirta.Tämä on jatkuva virta, jonka päävirtakiskojen ja katkaisijoiden on kuljettava lämpötilarajoja ylittämättä. MV-kokoonpanojen vakioluokitukset vaihtelevat alemman pään 630 A:sta 3 000 A:iin tai korkeampiin suurten tilojen päätulolohkoissa.
Lyhyt{0}}Circuit Rating.Oikosulkuluokituksessa on ilmoitettava symmetrinen kA-arvo ja kesto, tyypillisesti yksi sekunti, katkaisijoiden, virtakiskojen, maadoituskytkimien ja irtikytkimien osalta. Myös virrantekokyky on otettava mukaan. Oikosulkuluokituksen alimittaus- on yksi vakavimmista virheistä kojeiston määrittelyssä, koska se vaikuttaa sekä laitteiden selviytymiseen vian aikana että lähellä olevien henkilöiden turvallisuuteen.
Standardien noudattaminen.Hankkeet kansainvälisten ostajien tai lainanantajien kanssa edellyttävät selkeää ilmoitusta sovellettavasta standardista. IEC 62271-200 koskee metallisuljettuja keskijännitekojeistoja kansainvälisen kehyksen mukaisesti. ANSI/IEEE C37.20.2 koskee metallipäällysteisiä kytkinlaitteita Pohjois-Amerikan markkinoilla. Turvallisuusstandardien noudattaminen ohjaa nykyaikaisia valintakäytäntöjä. Kiinasta tulevissa vientiprojekteissa GB 3906 -linjaus on myös yleinen, ja se tulee vahvistaa valmistajalta.
Ympäristöluokitus.Ympäristötekijät, kuten kosteus ja lämpötila, ovat tärkeitä näkökohtia valittaessa kojeistoa luotettavan suorituskyvyn varmistamiseksi. Ulkoasennukset vaativat ylimääräistä säänkestävyyttä, ja trooppiset tai rannikkoympäristöt voivat vaatia anti-kondensaatiolämmittimiä ja päivitettyjä pintakäsittelyjä. IP-luokitusvaatimukset tulee mainita erikseen spesifikaatiossa.
Kuinka vertailla toimittajia
Kun tekniset tiedot ovat selkeitä, valintaprosessi siirtyy valmistajien arviointiin. Muutama alue ansaitsee erityistä huomiota.
Tyyppitestin dokumentaatio ei ole valinnainen. Oikein testatuilla kojeistoilla on sisäiset kaariluokitustodistukset, oikosulku-kestävyystestiraportit ja lämpötilan nousutestitiedot. Valmistajat, jotka eivät pysty esittämään näitä asiakirjoja, myyvät pelkästään hinnalla, ja oston riskiprofiilia on vaikea perustella missään merkittävässä hankkeessa.
Tehtaan tuotantokapasiteetti on tärkeämpää kuin esite väitteet. Vakiintuneet MV-kytkinlaitteiden valmistajat ylläpitävät erityisiä tuotantolinjoja, joissa on CNC-valmistus kotelon komponenteille, kontrolloidut prosessit virtakiskojen kokoamista varten ja -sisäinen korkean potentiaalin{2}}testaus ennen toimitusta. Tehdasauditoinnin tai tuotannon tarkastusjärjestelyn pyytäminen on järkevää mittakaavaltaan merkityksellisille tilauksille.
Toimitusaika ja varaosien saatavuus ovat usein alipainotettuja alkuarvioinnissa. Kojeistovalikoima, jonka tuotanto kestää 20 viikkoa ja jossa ei ole paikallisesti varastossa olevia varakatkaisijoita, aiheuttaa laitoksen omistajalle toimintariskin. Valmistajan vakiotoimitusaikataulun, käytettävissä olevan varakatkaisijavaraston ja myynnin jälkeisen-tukiverkoston ymmärtämisen tulisi olla osa toimittajan vertailua, ei jälkikäteen ostotilausvaiheessa.
Oikean tyypin valitseminen projektillesi
Päätös metallikoteloitujen kytkinlaitteiden, AC-metalliverhoisten kytkinlaitteiden ja ARMOURED Drawout -kytkinlaitteiden välillä riippuu lopulta kolmesta tekijästä: järjestelmässä esiintyvän vikavirran tasosta, laitoksen huoltofilosofiasta ja sovellettavista standardeista.
Projekteissa, joissa vikavirtatasot ovat alhaisemmat, ympäristöt vakaat ja budjetit ovat tiukemmat, metallikoteloitu kytkinlaite tarjoaa riittävän suorituskyvyn kilpailukykyiseen hintaan. Tehtävä-kriittisiin tiloihin, joissa valokaaren välähdyssuoja ja jännitteinen-väylän huolto ei ole-neuvoteltavissa, AC Metal Clad Switchgear on oikea valinta. IEC- tai GB-kehysten mukaisiin projekteihin, erityisesti hyöty- ja infrastruktuurikonteksteihin, ARMOURED Drawout Switchgear tarjoaa lokeroidun, irrotettavan{5}}katkaisijarakenteen, jota näiden markkinoiden suunnittelijat ja laitokset odottavat.
Mikään näistä tyypeistä ei ole luonnostaan parempi. Jokainen on tekninen vastaus tiettyihin vaatimuksiin. Ostaja, joka saapuu valmistajan luo ymmärtäen selkeästi nämä vaatimukset ja yksityiskohtaisen erittelyn tukemana, saa jatkuvasti paremman hinnoittelun, paremman vaatimustenmukaisuuden ja vähemmän yllätyksiä käyttöönoton aikana kuin ostaja, joka jättää valinnan toimittajalle.
Jos käsittelet tulevan projektin eritelmiä ja tarvitset teknisiä ohjeita nimellisparametreista, tyyppitestivaatimuksista tai tuotannon läpimenoajoista, oikea lähtökohta on keskustelu valmistajan kanssa, joka voi näyttää kaikkien kolmen dokumentaation.