Insinööreille ja hankintapäälliköille, jotka määrittävät12kV kojeistoteollisuus- tai sähköasemaprojektissa varhaisen{0}}vaiheen valintapäätös perustuu usein yhteen kysymykseen, joka on muotoiltu väärin: "Pitäisikö minun valita kiinteä vai poistettava?" Kehystys on väärä, koska se viittaa siihen, että on olemassa universaali vastaus. Se ei tee. Oikea kysymys on: "Mitä sovellukseni todella vaatii - ja mikä kokoonpano täyttää tämän vaatimuksen alhaisin kokonaiskustannuksin omaisuuden käyttöiän aikana?"
Tämä opas vastaa tähän kysymykseenmetallisuljetut kytkinlaitteet12 kV jänniteluokassa, keskittyen erityisestikiinteät metalliset kytkinlaitteetsovelluksia. Se kattaa IEC- ja GB-standardien viitekehyksen, metallikoteloitua rakennetta määrittävät rakenteelliset ominaisuudet, käytännön kokonaiskustannusanalyysin ja spesifikaatioiden tarkistuslistan, jota insinöörit voivat käyttää suoraan projektidokumentaatiossaan.
1. Mitä metallikoteloitu kytkinlaite todella tarkoittaa 12 kV jännitteellä
Termimetallisuljetut kytkinlaitteeton IEC 62271-200:ssa (ja sen edeltäjässä IEC 60298:ssa) määritelty tarkka tekninen merkitys: kytkinlaitekokoonpano, jossa kaikki jännitteiset osat on suljettu maadoitettuun metallikoteloon, ja kokoonpano on suunniteltu suojaamaan, ohjaamaan ja eristämään sähköpiirejä keskijännitteellä.
12 kV jänniteluokassa -, joka kattaa nimellisjännitteet 3,6 kV, 7,2 kV ja 12 kV -, metallikoteloitu rakenne on sisätilojen sähkönjakelun standardi lähestymistapa. Maadoitettu metallikotelo suojaa vahingossa tapahtuvalta kosketukselta jännitteisten osien kanssa, sisältää vikaenergiaa kaapin sisällä ja suojaa sisäiset komponentit ympäristön saastumiselta, joka heikentäisi ilmaeristettyjä välyksiä ajan myötä.
Metallisuljetun kategorian sisällä IEC 62271-200 erottaa kokoonpanot niiden sisäisen lokeroitumisasteen perusteella. Korkeimman-luokan mallit -, joissa jokainen toiminnallinen vyöhyke on erotettu maadoitetuilla metalliesteillä -, vastaavat sitä, mitä kiinalaiset ja eurooppalaiset standardit kutsuvat panssaroiduksi tai metalli{8}}verhoiltuksi rakenteeksi. XGN66-12(Z) laatikkotyyppinenkiinteät metalliset kytkinlaitteetkäyttää tätä täysin lokeroitua lähestymistapaa: katkaisijaosasto, virtakiskotila, kaapelitila ja releosasto on kukin erikseen eristetty maadoitetuilla metalliseinillä, joissa on erilliset paineenalennuskanavat, vaikka itse katkaisija on kiinteä eikä vedettävä.
Tämä ero on tärkeä ja usein ymmärretty väärin:kiinteä tyyppijametallia suljettunakuvaile saman kaapin kahta eri ominaisuutta. "Metallilla suljettu" kuvaa kotelon rakennetta; "kiinteä tyyppi" kuvaa katkaisijan asennustapaa. Kiinteän tyyppisessä kaapissa voi ja sen tulee olla kokonaan metallikoteloitu lokeroitu rakenne - kiinteä asennus ei heikennä kotelon laatua tai vian suojaustasoa.
12kV kiinteä metallikoteloitu kojeisto Kaapelilähtökaavio
2. IEC- ja GB-standardikehys 12 kV:n kiinteille kytkinlaitteille
Hankittaessa12kV kojeistovientiprojektissa sovellettavien standardien - ja vastaavien - ymmärtäminen estää kalliit määrittelyvirheet.
- IEC 62271-200on nykyinen ensisijainen standardi AC metalli{0}}suljetuille kojeistoille 1kV - 52kV. Se korvasi IEC 60298:n, mutta monissa Afrikassa, Lähi-idässä ja Etelä-Aasiassa tehdyissä sopimuksissa viitataan edelleen IEC 60298:aan nimellä. Tuotteet, jotka on sertifioitu GB 3906 - Kiinan kansallisen standardin mukaisesti, joka on harmonisoitu IEC:n 60298 - kanssa, täyttävät molemmat. Kun määrittelysi viittaa jompaankumpaan IEC-standardiin, sertifioidun kiinalaisen valmistajan GB 3906 -yhteensopiva tuote täyttää vaatimuksen.
- IEC 62271-100ohjaa kaapin sisällä olevaa alipainekatkaisijaa erillään itse kaapista. Sekä kaapin että katkaisijan on oltava erikseen sertifioituja; kaappi-tason IEC 62271-200 -sertifikaatti ei kata katkaisijan kytkentätehoa.
- DL 404-97on kiinalainen tilausstandardi, joka määrittelee, mitä tietoja ostajan on annettava määritellessään sisätilojen AC-korkeajännitekojeistoa. Se ei ole IEC-asiakirja, mutta sen tilausvaatimukset ovat kaikkien markkinoiden hyvän suunnittelutavan mukaisia: yksi-linjakaavio, piiriohjelman numero, komponenttien tekniset tiedot, apujohdotuskaavio ja ympäristöolosuhteet. Projektit, jotka lähettävät epätäydellisiä tilaustietoja, ovat yleisin valmistusviiveiden lähde käytetystä standardikehyksestä riippumatta.
Projekteissa, jotka edellyttävät sekä IEC- että IEEE-yhteensopivuutta - yleistä Pohjois-Amerikan konsultointia koskevissa projekteissa - IEEE C37.20.2 metalli-päällysteisille kojeistoille ja IEEE C37.20.3 metalli-suljetuille ei-{6}}verhoiltuille kojeistoille ovat soveltuvia asiakirjoja. Rakenteelliset vaatimukset lokeroidulle kiinteälle metallisuljetulle rakenteelle 12 kV jännitteellä ovat suurelta osin linjassa IEC- ja IEEE-kehysten välillä. varmista konsulttisi kanssa, mikä standardi ohjaa sopimusten hyväksyntätestausta.
3. Kiinteä tyyppi 12 kV:lla: Omistuskustannus-argumentti
Tavallinen kaupallinen argumentti vastaankiinteät kytkinlaitteeton se, että kunnossapito vaatii täyden virtakiskoosuuden seisokin, mikä aiheuttaa käyttöriskiä ja kustannuksia. Tämä argumentti on pätevä joissakin sovelluksissa ja epäolennainen toisissa. Sen ymmärtäminen, mihin kategoriaan projektisi kuuluu, on kiinteä vs. peruutettava -päätöksen koko perusta.
- Missä katkosargumentti on pätevä:Jatkuva prosessilaitos - kemiantehdas, terästehdas, palvelinkeskus -, jossa kyseessä oleva virtakisko-osa palvelee kuormia, joita ei voida keskeyttää ilman merkittävää tuotannon menetystä tai turvallisuusriskiä. Näissä sovelluksissa kyvyllä ylläpitää katkaisijaa ilman virtakiskoa-virtaa on mitattavissa oleva taloudellinen arvo, joka voi oikeuttaa poistettavan lisähinnan.
- Jos katkosargumentilla ei ole merkitystä:Kaikki paneelityypit, joissa vaaditaan virtakiskokatkos asiaan liittyvissä töissä riippumatta katkaisijan asennustavasta. Muuntajien sisääntulon syöttöpaneelit ovat selkein esimerkki: muuntajan, sen kaapelipäätteiden tai suojalaitteiden kunnossapito edellyttää aina muuntajan poistamista käytöstä, mikä myös kytkee sisääntulevan paneelin jännitteet{1}}. Ulosvedettävä mekanismi ei tuo tässä mitään toiminnallista etua, koska huoltoaikataulua itsenäisesti ajava työ edellyttää seisokkia.
Sama logiikka pätee jännitteenmuuntajapaneeleihin, ylijännitesuojapaneeleihin, virtakiskopaneeleihin ja mittauspaneeleihin - toiminnallisiin tyyppeihin, jotka muodostavat merkittävän osan paneeleista missä tahansa kojeistossa.
TCO-laskenta:
Kiinteäkuvioinen kytkinlaite tarjoaa noin 20 % alhaisemman alkuperäisen CapEx-arvon kuin irrotettavat vastaavat. Yli 25 vuoden käyttöiän aikana 12 kV jännitteellä tämä ero yhdistyy pienemmän huollon monimutkaisuuden, vähemmän kuluvien mekaanisten komponenttien ja pienempien varaosien varastotarpeiden ansiosta. Alipainekatkaisija akiinteät metalliset kytkinlaitteetkaappi, kuten XGN66-12(Z), on mitoitettu 10 000 mekaaniseen toimintoon – kahdesti päivässä tapahtuvalla kytkentätiheydellä tämä vastaa yli kolmetoista vuotta ennen kuin mekanismi saavuttaa suunnitellun käyttöikänsä. Kuukausittain vaihdettavien paneelien mekaaninen käyttöikä ulottuu koko käyttöiän ajan ilman vaihtoa. Spike Controls
Nostettavissa oleva palkkio on perusteltu, kun katkon{0}}ylläpitoedun laskettavissa oleva arvo ylittää CapEx-eron. Muuntajien, VT-paneeleiden ja mittauspaneeleiden kohdalla tämä laskelma ei käytännössä koskaan suosi ulosvedettävää mallia. Jatkuvasti toimivia kuormia palveleville kriittisille syöttöpaneeleille se toimii usein. Sekatyyppinen - kiinteä tyyppi apupaneeleille, ulosvedettävä kriittisille syöttölaitteille - on vakiokäytäntö hyvin-suunnitelluilla 12 kV:n sähköasemilla ja tarjoaa järkevän kustannusoptimoinnin tinkimättä toiminnan joustavuudesta, missä se on tärkeää.
4. Tyhjiökatkaisija: miksi se muuttaa kiinteän tyyppisen huoltoyhtälön
Historiallinen argumentti vastaankiinteät kytkinlaitteetkehitettiin öljykatkaisijoiden ja ilma-katkaisijoiden aikakaudella, jolloin valokaari-sammutusaineet vaativat säännöllistä lisäystä ja katkaisijan kunto heikkeni mitattavasti jokaisen toimenpiteen yhteydessä. Tässä yhteydessä mahdollisuudella käyttää katkaisijaa huoltoa varten ilman virtakiskokatkoksia oli todellinen käyttöarvo jopa matalataajuuksisissa-kytkentä-sovelluksissa.
Tyhjiökatkaisija muuttaa perusteellisesti tätä laskelmaa. Valokaari sammuu suljetussa tyhjiökatkaisijassa - hermeettisesti suljetussa kokoonpanossa, jossa ei ole kuluvaa kaaren-sammutusainetta. Tyhjiökatkaisin ei vaadi sisäistä huoltoa sen nimelliskäyttöiän aikana. Koskettimien kulumista valvotaan ulkoisen ilmaisimen avulla katkaisijaa avaamatta. Dielektrisen palautumisaika valokaaren katkaisun jälkeen tyhjiössä on nopeampi kuin missään muussa 12 kV:n väliaineessa, joten tyhjiökatkaisija soveltuu luonnostaan korkeampiin kytkentätaajuuksiin, joita esiintyy moottorin -käynnistys- ja kondensaattoriryhmäsovelluksissa.
XGN66-12(Z) kiinteä metallikoteloitu kytkinlaite|12kV sisäkäyttöinen AC Box-tyyppinen kaappi
a12kV kojeistokaappi, joka toimii normaalissa teollisessa jakeluroolissa - suojaa muuntajien syöttölaitteita, moottorin käynnistimiä ja lähteviä syöttölaitteita kohtuullisella kytkentätaajuudella - tyhjökatkaisijan huolto-vapaa käyttöikä tarkoittaa, että kiskojen -virrankatkaisua vaativien toimenpiteiden käytännön taajuus on erittäin pieni. Kiinteän tyyppiseen rakentamiseen liittyvä seisokki on todellinen rajoite, mutta sitä esiintyy niin harvoin, että sen käyttökustannukset ovat usein alhaisemmat kuin hyödykkeen käyttöiän aikana poistettavan vaihtoehdon vuotuinen kustannuspreemio.
5. Rakenteellisten eritelmien tarkistuslista 12 kV metallikoteloitulle kiinteälle kytkinlaitteistolle
Seuraava tarkistuslista kattaa parametrit, jotka on vahvistettava ennen tilauksen tekemistä12kV metallikoteloitu kojeistokiinteää tyyppiä. Jokainen tuote vastaa tilausasiakirjoissa DL 404-97:n ja IEC-projektien hyvän suunnittelutavan edellyttämää kenttää.
Sähköiset parametrit - vahvistavat verkkotutkimuksesta:
- Nimellisjänniteluokka: 3,6 kV / 7,2 kV / 12 kV - vahvista järjestelmän käyttöjännitettä vastaan
- Päävirtakiskon nimellisvirta: 630A - 3150A - määritetään kuormitusvirrasta kasvumarginaalilla
- Oikosulkuvirta
- Oikosulun muodostava virta (huippu): 40 / 50 / 80 / 100 kA - täytyy ylittää järjestelmän huippuvikavirran
- Lyhyt-kestokesto: 4 sekuntia vakio - varmistu ylävirran suojauksen tyhjennysajasta
- Ohjauspiirin jännitteen: DC 110V / 220V tai AC 110V / 220V - on vastattava sähköaseman akkua tai UPS-järjestelmää
Katkaisija ja käyttömekanismi - määritä tilausvaiheessa:
- Katkaisijamalli: ZN28A-12 standardi; ZN63A-12 ja ZN28-12 ovat myös yhteensopivat
- Toimintamekanismi: CD10 tai CD17A sähkömagneettinen; CT19B jousienergian varastointi itsenäistä toimintaa varten
- Mekaanisen käyttöiän vaatimus: 10 000 toimintoa standardi - vahvistetaan odotettuun kytkentätaajuuteen nähden
Kaappikokoonpano - määritä tilausvaiheessa:
- Pääpiiriohjelman numero ja yksi{0}}viivakaavio
- Virtakiskojärjestelmä: yksikisko tai yksikisko, jossa on ohitus
- Kaapin mitat: vakio (1200 × 1300 × 2650 mm 40 kA:lle, pienempi tai yhtä suuri kuin 2000 A) tai kompakti versio
- Suojareleet, mittauslaitteet ja riviliitinjärjestelyt
- Kaapin väri: RAL-standardiväri, jos sitä ei ole määritetty
- Ympäristöolosuhteet - ilmoittavat täysin:
Korkeus: standardi Alle tai yhtä suuri kuin 1000 m; yli 1000 m vaatii alentumisen arvioinnin
Ympäristön lämpötila: vakio -15 astetta +40 asteeseen ; trooppiset tai arktiset alueet vaativat ilmoituksen
Kosteus: päivittäinen keskiarvo Alle tai yhtä suuri kuin 95 %; rannikkoalueet tai korkean kosteuden{1}}kohteet vaativat ilmoituksen
Ilmakehä: syövyttävän kaasun, pölyn tai kemikaalihöyryn esiintyminen on ilmoitettava - määrittää, tarvitaanko lisävaihdehuoneen tiivistystä tai ilmastointia
Seisminen vaatimus: standardi Vähemmän tai yhtä suuri kuin 8 astetta; korkeammat seismiset vyöhykkeet vaativat rakenteellisen arvioinnin
- Tehdashyväksyntätestaus - edellyttää jokaisen tilauksen yhteydessä:
Tehotaajuuden kestojännitetesti kootuilla paneeleilla
Osittainen purkausmittaus
Lukitusjärjestelmän mekaaninen toimintatesti
Täydellinen FAT-raportti toimitetaan lähetysasiakirjoineen
6. Sovelluskartoitus: mitkä paneelityypit tulisi kiinnittää Tyyppi 12 kV:iin
Alla olevassa taulukossa on kuvattu yleiset 12 kV paneelitoiminnot suositeltuihin kiinnitystyyppeihin perustuen yllä olevaan TCO- ja toiminnan jatkuvuusanalyysiin.
Metallikoteloitujen kytkinlaitteiden 12kv teollisuuden sähköaseman kemiantehtaan asennus
- Suositeltu kiinteä tyyppi:
Muuntajan sisääntulon syöttöpaneelit - virtakiskokatkos vaaditaan muuntajan huoltoa varten riippumatta
Jännitemuuntaja ja mittauspaneelit - erittäin alhainen kytkentätaajuus; minimaalinen huoltotarve
Ylijännitesuojapaneelit - passiivinen suojaustoiminto; ei rutiininvaihtoa
Kiskokonaisuus ja väyläliitinpaneelit - toimivat vain suunniteltujen konfigurointimuutosten aikana
Moottorin syöttöpaneelit tiloissa, joissa on suunniteltu sammutushuoltoikkuna
Kaikki paneelit toisiojakeluasemilla, joissa katkosriski on hyväksyttävä
- Suositeltu irrotettava tyyppi:
Kriittiset prosessinsyöttöpaneelit, joissa virtakiskojen jatkuvuudella huollon aikana on laskettavissa oleva arvo
Paneelit, jotka palvelevat kuormia, joita ei voida keskeyttää ilman merkittävää turvallisuus- tai tuotantoriskiä
Asennukset, joissa laitoksen tai konsultin spesifikaatiot edellyttävät irrotettavaa rakennetta
- Sekalaiset tekniset tiedot (kustannustehokkain{0}}täydellisille kokoonpanoille):
Tärkeimmät saapuvat ja kriittiset syöttöpaneelit: vedettävä
Kaikki aputoiminnalliset paneelit (VT, mittaus, pysäytin, osa): kiinteä tyyppi
Tulos: 30–40 % paneeleista poistettavissa olevalla hinnalla, 60–70 % kiinteällä tyyppihinnalla
7. Ympäristönäkökohdat: Kiinteän metallikojeiston huomiotta jätetty etu
Kiinteiden kytkinlaitteiden ympäristöprofiili on usein parempi kuin vedettävissä olevat vastaavat: alempi materiaalinkulutus alustamekanismissa ja pienempi fyysinen jalanjälki pienentävät hiilijalanjälkeä tuotteen elinkaaren aikana.
12 kV jänniteluokassa tämä huomio on tulossa yhä tärkeämmäksi projekteissa, joissa on kestävän kehityksen raportointivaatimukset tai ESG-hankintakriteerit. XGN66-12(Z) käyttää ilmaa ensisijaisena eristysaineenaan -, mikä eliminoi kaasueristettyihin malleihin liittyvät SF₆-kaasun käsittelyn, vuotojen valvonnan ja -käyttöiän-päätteen hävittämisvaatimukset. Kiinteä kiinnitys eliminoi ulosvedettävän trukkimekanismin kupari- ja teräsosat, mikä vähentää sekä valmistuksen energiankulutusta että kunkin paneelin raaka-ainepitoisuutta.
Hankkeissa markkinoilla, joilla sovelletaan hiiliraportointia, vihreän rakennuksen sertifiointia tai ESG-toimitusketjun vaatimuksia, materiaalitehokkuus on oikein määritelty.kiinteät metalliset kytkinlaitteetkokoonpano on erittelytekijä, joka kuuluu hankintojen arviointiin pääomakustannusten ja operatiivisen suorituskyvyn rinnalla.
8. Yhteenveto: Määrittelypäätös kolmessa kysymyksessä
Jos tarkennat12kV kojeistoTeollisuuden sähköasemalle ja tarve määrittää, onko kiinteätyyppinen metallikoteloitu rakenne sopiva, kolme kysymystä ratkaisevat vastauksen:
- Kysymys 1:Käyttääkö tämä paneeli kuormaa, jossa virtakiskoosan virrankatkaisu katkaisijan huoltoa varten{0}} aiheuttaisi ei-hyväksyttäviä vaikutuksia?
Jos kyllä: määritä nostettavissa oleva
Jos ei: siirry kysymykseen 2
- Kysymys 2:Vaatiiko paneelin toiminta itsenäisesti virtakiskon katkaisun huoltotöitä varten katkaisijan asennustyypistä riippumatta?
Jos kyllä: kiinteä tyyppi on oikea määritys - poistomekanismista ei ole hyötyä
Jos ei: siirry kysymykseen 3
- Kysymys 3:Onko hankkeella budjetti-, tila- tai kestävyysvaatimus, johon kiinteän tyyppinen suunnittelu vastaa tehokkaammin kuin poistettava vaihtoehto?
Jos kyllä: kiinteä tyyppi tarjoaa paremman arvon
Jos ei: kumpi tahansa kokoonpano on teknisesti hyväksyttävä - tee lopullinen päätös kokonaiskustannuksista omaisuuden käyttöiän aikana
Useimmille paneeleille tyypillisessä 12 kV:n teollisuussähköasemakokoonpanossa kysymykset 1 ja 2 viittaavat yhdessä kiinteään tyyppiin oikeana määrityksenä. Nostettavissa olevaa palkkiota tulee soveltaa valikoivasti, kun se vastaa todelliseen toiminnalliseen vaatimukseen -, jota ei sovelleta yhtenäisesti koko valikoimassa, koska sitä pidetään korkeamman-erittelyn vaihtoehtona.
Aiheeseen liittyviä resursseja
Yksityiskohtaista keskustelua kiinteän tyyppisten kytkinlaitteiden sovellusskenaarioista ja tyhjökatkaisijoiden eduista on kohdassa:Kiinteätyyppinen AC-kytkinlaite tyhjiökatkaisijalla - Milloin se on oikea valinta sisäkäyttöön?
XGN66-12(Z) -tuotteen tekniset tiedot, tekniset piirustukset ja tilaustiedot:käy XGN66-12(Z) kiinteän metallikoteloitujen kytkinlaitteiden tuotesivulla.
Ulosvedettävälle metallipäällysteiselle kojeistolle 10 kV ja 35 kV jänniteluokissa,katso KYN28A-12 ja KYN61-40.5 tuotesivut.