Kas yra skirstomieji įrenginiai? Tipai, komponentai, standartai ir kaip pasirinkti tinkamą sistemą

Skirstomieji įrenginiaiyra perjungimo įtaisų, apsauginės įrangos ir valdymo aparatų, naudojamų valdyti, apsaugoti ir izoliuoti elektros įrangą, rinkimas. Nuo gyvenamųjų patalpų paskirstymo plokščių iki vidutinio - įtampos jungiklių ir dujų - izoliuotos pastotės, skirstomieji įrenginiai vaidina pagrindinį vaidmenį elektros saugoje, patikimume ir eksploatavimo tęstinume. Šis gilus - nardymo vadovas paaiškina pagrindinius skirstomųjų įrenginių tipus, pagrindinius komponentus, našumo metriką, taikomus standartus ir praktinį žingsnį -, atlikdami - žingsnių pasirinkimo ir viešųjų pirkimų procesą, kurį galite pritaikyti realiems projektams.

1. Skirstomieji įrenginiai - apibrėžimas, tikslas ir aukštas - lygio apžvalga

1.1 Apibrėžimas ir pirminės funkcijos

Paprastai tariant,skirstomieji įrenginiaiyra prietaisų, naudojamų perjungti, apsaugoti ir izoliuoti elektros įrangą, surinkimas. Trys pagrindinės jo funkcijos yra šios: (1) nutraukti gedimo sroves (apsauga), (2) perjungiamos apkrovos normaliam veikimui (valdymas) ir (3), užtikrinant saugią izoliaciją techninei priežiūrai (izoliacija). Skirstomieji įrenginiai suskirstomi į įtampos lygį (žemas - įtampos, vidutinio - įtampos, aukštos - įtampos) ir konstrukcijos ar izoliacijos terpės (oras - izoliuotas, dujinis- izoliuotas, vakuum, vakuumas, kietas - dielctectectectic.).

1.2 Kodėl skirstomieji įrenginiai yra svarbūs

Tinkamas skirstomųjų įrenginių pasirinkimas ir pritaikymas sumažina įrangos pažeidimo riziką, sumažina nutraukimo poveikį ir apsaugo personalą nuo lanko blykstės ir kitų pavojų. Kritinėse įstaigose - duomenų centrai, ligoninės, pramoninės gamyklos - šulinio - suprojektuota skirstomosios sistemos sistema yra pagrindinės ir saugos programų pagrindai.

2. Kaip klasifikuojami skirstomieji įrenginiai

2.1 pagal įtampos lygį: LV, MV, HV

Skirstomieji įrenginiai paprastai klasifikuojami pagal nominalią sistemos įtampą:

• Žemas - įtampa (LV):Iki 1 kV - būdinga pastato paskirstymui ir mažoms pramoninėms plokštėse.
• Vidutinis - įtampa (mv):Paprastai nuo 1 iki 36 kV (paprastai 6–35 kV) -, naudojami pramoniniame pasiskirstyme, tiektuvuose ir komunaliniuose tinkluose.
• Aukšta - įtampa (HV):Virš 36 kV -, naudojamos perdavimo sistemose ir didelėse pastotėse.

Kiekviena įtampos klasė turi skirtingus techninius reikalavimus, standartus ir saugos aspektus.

2.2 pagal statybą ir gaubtą

Skirstomieji įrenginiai gali būti sukurti taip:

• Metalas - plakiruotas:skyriai su „Draw -“ išvežimo grandinės pertraukikliais, skirtais techninei priežiūrai.
• Metalas - uždaras / kabina:fiksuoti arba išimti kompaktiškų įrenginių modulius.
• Pad - pritvirtintas:Lauko korpusai, paprastai naudojami paskirstymo transformatoriams ir skirstomiesiems įrenginiams ant šaligatvių ar vietų.
• Vault - pritvirtintas:požeminių paskirstymo sistemoms suvaržytose miesto erdvėse.

Kiekvienas konstrukcijos tipas subalansuoja prieinamumą, pėdsaką ir aplinkos poveikį.

2.3 Izoliacijos terpėje

Įprastos izoliacijos/pertraukimo terpės apima:

• AIS (oras - izoliuotas skirstomieji įrenginiai):Standartinis ir kaina - efektyvus daugeliui patalpų diegimų.
• GIS (dujos - izoliuotas skirstomieji įrenginiai):kompaktiški, užklijuoti vienetai, naudojant SF₆ arba alternatyvias dujas -, idealiai tinka erdvei - suvaržytos arba aukštos - patikimumo vietos.
• Vakuuminis skirstomieji įrenginiai:Naudojamas pertraukikliams MV programose, turinčiose puikias pertraukiklio savybes.
• Kietas dielektrinis / dervos izoliuotas:Vis labiau naudojami kompaktiškos, techninės priežiūros - draugiški dizainai.

Aplinkos ir reguliavimo vairuotojai (SF₆ apribojimai) spartina SF₆ alternatyvų priėmimą ir švarias - oro GIS technologijas.

3. Pagrindiniai skirstomųjų įrenginių komponentai

3.1 Įrenginių perjungimo ir pertraukimo

Pirminiai perjungimo elementai apima:

• Grandinės pertraukikliai:Nutraukite gedimo sroves -, galima įsigyti vakuume, SF₆ arba alyvos tipuose.
• Izoliatoriai / atjungikliai:Pateikite matomą techninės priežiūros izoliaciją (netrukdykite gedimo srovių).
• Krovinio pertraukos jungikliai:Saugiai perjunkite normalias sroves (ribota lūžio talpa).
• Saugikliai:Aukojimo apsauginiai elementai nurodytoms programoms.

Suprasti kiekvieno įrenginio vaidmenį yra būtinas norint teisingai nustatyti apsaugą.

3.2 Matavimas ir apsauga

Šiuolaikinė skirstomieji įrenginiai integruoja matavimo ir apsaugos įrangą:

• Dabartiniai transformatoriai (CTS) ir įtampos transformatoriai (VTS):Pateikite apsauginių relių ir matavimo mastelio signalus.
• Apsauginės relės:Elektromechaninės, tvirtos - būsenos arba skaitmeninės relės, kurios jungiamos gedimai ir komandų pertraukikliai.
• Valdymo ir ryšio moduliai:Įgalinkite nuotolinį veikimą, IEC 61850 ryšį ir būklės stebėjimą.

Skaitmeninė apsauga ir IEC 61850 ryšiai yra standartiniai naujuose MV ir HV dizainuose.

3.3 Busbarai, įžeminimas ir blokai

Busbarų sistemos paskirsto srovę tarp pertraukiklių ir tiektuvų; Jų šiluminiai ir trumpi - grandinės reitingai turi atitikti sistemos poreikius. Tinkami įžeminimo jungikliai, mechaniniai ir elektriniai blokai ir durų/saugos blokai neleidžia atsitiktiniam poveikiui ir užtikrina saugių priežiūros procedūras.

4. Veiklos metrikos ir saugos funkcijos

4.1 Trumpas - grandinė atlaiko ir laužymo talpa

Du kritiniai įvertinimai, skirti patikrinti bet kurią skirstomojo įrenginio specifikaciją:

• Trumpas - grandinė atlaiko reitingą (KA):Gebėjimas išgyventi elektromagnetinius ir šiluminius įtempius be katastrofinio gedimo.
• Lūžio pajėgumas (ka):Maksimali gedimo srovė, pertraukimo įtaisas gali saugiai išvalyti.

Visada palyginkite būsimą trumpą - grandinės srovę (PSCC) diegimo taške su šiais įvertinimais ir įtraukite inžinerines paraštes.

4.2 ARC - „Flash“ sušvelninimas ir ARC - atsparūs dizainai

ARC - „Flash“ yra didelis pavojus skirstomiesiems kambariams. ARC - atsparūs skirstomieji kanalai yra energija nuo operatorių ir sujungia struktūrinį stiprumą, slėgio mažinimą ir suskirstymą. Tokios technologijos, kaip zonų selektyvusis tarpusavyje (ZSI) ir ARC - blykstės mažinimo priežiūros schemos (ginklai), sumažina krintančių energiją ir padeda saugesnei priežiūrai.

4.3 Aplinkos ir veiklos apribojimai

Nurodykite IP reitingą (apsaugos nuo įėjimo apsaugą), atsparumas korozijai (C - klasei), aukščio mažinimas, seisminė kvalifikacija ir darbinės temperatūros diapazonas. Šie veiksniai lemia gaubtus, ventiliaciją ir medžiagų pasirinkimą.

5. Standartai, testavimas ir atitiktis

5.1 Pagrindiniai tarptautiniai standartai

Tarptautinių standartų vadovo projektavimas, testavimas ir žymėjimas:

• IEC 62271 serija:Aukštos - įtampos skirstomojo įrenginio ir valdymo įrenginio standartai.
• IEEE C37 serija:Šiaurės Amerikos skirstomųjų įrenginių ir pertraukiklių standartai.
• UL 1558 / UL 891:Metalo standartai - uždarius skirstomuosius įrenginius (JAV).

Projekto specifikacijos turėtų aiškiai nurodyti taikomus standartus ir bandymo reikalavimus.

5.2 Tipo testai, įprastiniai testai ir riebalai

Gamintojai atlieka tipo testus (projektavimo patikrinimą), įprastus testus (gamybos patikrinimus) ir gamyklos priėmimo testus (riebalų). Reikalingi testai paprastai apima dielektrinius testus, temperatūros - kilimo bandymus, mechaninį veikimą, trumpą - laiko atlaikymo laiką ir TRV (trumpalaikės atkūrimo įtampos) testus, susijusius su pertraukikliais.

6. Kaip pasirinkti skirstomąjį įrenginį - praktinis žingsnis - pagal - žingsnio vadovą

Skirstomojo įrenginio pasirinkimas yra struktūrizuotas procesas, kuris turėtų būti dokumentuotas specifikacijos ir pirkimų pakete. Žemiau yra praktinė darbo eiga, kuria galite sekti.

6.1 ŽINGSNIS 1 - Apibrėžkite sistemos poreikius

Pradėkite nuo vienos - eilutės diagramos ir nustatykite: sistemos įtampą, maksimalią apkrovos srovę, nuolatinius darbo reitingus, PSCC vertes, perteklių, veikimo dažnį ir priežiūros strategiją. Užfiksuokite aplinkos apribojimus (vidaus/lauko, drėgmės, korozinės atmosferos) ir erdvės apribojimų.

6.2 ŽINGSNIS 2 - Pasirinkite įtampos klasės ir izoliacijos terpę

Nuspręskite tarp AIS ir GIS, remdamiesi erdvės, patikimumo ir gyvavimo ciklo sąnaudomis. GIS kostiumai suvaržytos erdvės ir didelis patikimumas; AIS kainuoja - efektyvus ir lengvai prižiūrimas tipinėms programoms.

6.3 ŽINGSNIS 3 - Nurodykite apsaugą, ryšį ir funkcionalumą

Apibrėžkite reikalingas apsaugos funkcijas (viršįtampis, žemė - gedimas, diferencialas), relių tipai (skaitmeniniai vs elektromechaniniai), ryšiai (IEC 61850, Modbus) ir stebėjimas (temperatūra, dalinė iškrova, pertraukiklių sveikata). Kritinio turto, įtraukite nuotolinę diagnostiką ir numatomą stebėjimą.

6.4 ŽINGSNIS 4 - Užtikrinkite standartus ir bandymo sąlygas

Įtraukite privalomas standartų laikymosi sąlygas (IEC/IEEE/UL), tipas, tipas, riebalų liudininkai, atsarginės dalys ir dokumentacijos rezultatai (schemos, kabelių tvarkaraščiai, eksploatavimo vadovai).

7. Pirkimų kontrolinis sąrašas ir specifikacijos būtiniausi dalykai

Rengdami konkurso dokumentus ar technines užklausas pardavėjams naudokite žemiau pateiktą kontrolinį sąrašą.

8. Diegimo, paleidimo ir priežiūros geriausia praktika

8.1 Mechaniniai ir elektros montavimo patikrinimai

Vykdykite „Busbar“ ir kabelių galūnių gamintojo sukimo momento specifikacijas, patikrinkite įžeminimo tęstinumą ir įsitikinkite, kad kabelio streso mažinimas ir maršruto parinkimas atitinka Bend - RADIUS reikalavimus. Patikrinkite AIS ventiliacijos leidimus ir sandarinimą GIS/Pad - pritvirtintiems vienetams.

8.2 paleidimo testai

Paprastai paleidimo testai apima: atsparumas izoliacijai (Megger), dielektriniam/hipot testavimui, antrinei injekcijai ir relės funkciniams bandymams, mechaninio veikimo patikrinimams ir riebalų tikrinimui. Dokumentuokite visus nustatymus ir kaip - sukurtą schemą.

8.3 Prevencinė techninė priežiūra ir būklės stebėjimas

Priimkite periodinį šiluminį vaizdą, kontaktinių pasipriešinimo patikrinimus, dalinį iškrovos matavimą (GIS/HV) ir pertraukiklio laiko bandymus. Būklė - pagrįsta stebėjimas (temperatūra, vibracija, dalinė iškrova) prailgina gyvenimą ir sumažina neplanuotus nutraukimus.

9. Įprasti gedimų režimai ir trikčių šalinimas

Tipiški skirstomųjų įrenginių gedimai apima kontaktinį eroziją, izoliacijos suskaidymą, laisvų jungčių, sukeliančių taškus, mechaninį atjungimo įstrigimą ir SF₆ nuotėkį GIS. Trikčių šalinimas turėtų prasidėti nuo įvykių registravimo: peržiūrėkite apsaugos keliones, „Comtrade“/oscilografiją, vaizdinį patikrinimą, šiluminį nuskaitymą, o po to atlikite tikslinius elektrinius bandymus.

10. Kylančios tendencijos ir skirstomųjų įrenginių ateitis

10.1 Skaitmeninis skirstomųjų įrenginių ir prognozavimo priežiūra

Skaitmeniniai skirstomieji įrenginiai integruoja jutiklius, įterptą diagnostiką ir ryšių sąsajas (IEC 61850), kad pateiktų realius - laiko sveikatos duomenis. Analitika ir AI leidžia numatyti komponentų ir optimizuotų priežiūros ciklų pakeitimą.

10.2 Tvarumas - SF₆ alternatyvos ir kompaktiški sprendimai

Reguliavimo slėgis ir aplinkos tikslai skatina SF₆ alternatyvų priėmimą (švarus - oras, fluoronitrilas, vakuuminiai pertraukikliai) ir tvaresnė gyvenimo ciklo praktika. Kompaktiški GIS dizainai ir hibridiniai sprendimai sumažina pėdsaką neprarandant patikimumo.

11. Skirstomojo įrenginių saugikliai

11.1 Saugiklio funkcijos skirstymo įrenginių apžvalga

Daugelyje skirstomųjų įrenginių,saugikliaiVeikite kaip pirminiai apsaugos nuo viršįtampių įtaisai, apsaugantys įrangą ir pasroviui. Skirtingai nuo grandinių pertraukiklių, kurie paprastai yra atsinaujinantys, saugikliai veikia vieną kartą -, saugiklio elementas tirpsta esant viršvalandžiams ir turi būti pakeistas. Jų paprasta konstrukcija, greitas veikimas ir didelės pertraukimo galimybės daro saugiklius įprastu pasirinkimu tiek žemoje - įtampos, tiek vidutinės - įtampos skirstomojo įrenginio, kad būtų galima selektyviai apsaugoti ir aiškų gedimų izoliaciją.

11.2 Skirstomojo įrenginių saugiklių naudojimo pranašumai

Pagrindiniai saugiklių integravimo į skirstomuosius įrenginius pranašumai yra::

11.3 Įprasti saugiklių tipai, naudojami skirstomuosiuose įrenginiuose

• Didelis plyšimo talpa (HRC) saugikliai:Sukurtas didelėms gedimo srovėms ir paprastai naudojamas transformatorių ir tiektuvo apsaugai MV skirstomuosiuose įrenginiuose.
• Kasetės saugikliai:Kompaktiškas, dažnai naudojamas LV skirstomojo įrenginio ir valdymo skydeliuose, skirtoms šakai - grandinės apsauga.
• Drop - out / Ištrynimo saugikliai:Lauko paskirstymo skirstomieji įrenginiai ir kai kurios transformatoriaus programos, kai norima matomo izoliacijos ir saugiklių pakeitimo lengvumo.
• Atgal - aukštyn ir pilna - diapazono saugikliai:Nurodyta koordinuoti su aukščiau esančiais pertraukikliais arba pateikti visą - diapazono apsaugą, atsižvelgiant į sistemos projektavimą.

• 

11.4 Geriausia saugiklių integravimo į skirstomuosius įrenginius praktika

• Tinkamas koordinavimas:Įsitikinkite, kad saugiklių įvertinimai yra suderinami su apsaugos nuo tiekimo ir pasroviui (pvz.
• Aplinkos ir gaubto temperatūros sąskaita:Jei reikia, sumažinkite saugiklių srovės įvertinimus, atsižvelgiant į skirstomojo įrenginio vidinę temperatūrą ir grupavimo efektus.
• Naudokite gamintoją t - C duomenis ir i²t informaciją:Patikrinkite, ar leiskite - per energiją, atsižvelgiant į apsaugotos įrangos (transformatorių, variklių, galios elektronikos) kreives.
• Išlaikykite aiškią prieigą ir atsargines atsargas:Projektavimo saugiklių laikikliai, skirti saugiai prieigai, ir išlaikykite kritinius atsargines dalis vietoje, kad po operacijos sumažintų prastovą.
• Reguliarus patikrinimas:Įtraukite vizualinius pasikeitimus, kad būtų spalvos pasikeitimas, saugiklių laikiklių perkaitimo požymiai ir tinkamos sėdimos vietos periodiškai techninės priežiūros grafikuose.

11.5 Kada pasirinkti saugiklį ir grandinės pertraukiklį

Pasirinkite saugiklius, kai jums reikia ypač greitai išvalyti, paprasti ir kainuoti - efektyvi apsauga arba labai didelė pertraukimo talpa kompaktiška forma. Pasirinkite grandinės pertraukiklius, kai reikia atsipalaidavimo, reguliuojamų parametrų (laiko/srovės) arba integruotų perjungimo operacijų. Daugelyje skirstomųjų įrenginių dizaino abiejų derinys („Rapid Device“ saugikliai - lygio apsauga ir sistemos pertraukikliai - lygio perjungimas ir atsarginis kopija) suteikia optimalų patikimumą ir selektyvumą.

12. Išvada

Skirstomieji įrenginiai yra saugaus ir patikimo elektros pasiskirstymo pagrindas, apimantis įvairius įrenginius ir mazgus, skirtus perjungti, apsaugoti ir izoliuoti elektrines sistemas. Tinkamai nurodytos skirstomojo įrenginio adresai įtampos klasė, konstrukcijos tipas, izoliacijos terpė, apsaugos funkcionalumas, bandymai ir priežiūra.Saugikliaiyra svarbūs elementai daugelyje skirstomųjų įrenginių sistemų -, siūlantys labai greitą veikimą, didelę pertraukimo pajėgumą, mažą priežiūrą ir kainą - efektyvi apsauga - ir turėtų būti atidžiai suderinami su pertraukikliais, relėmis ir apsaugota įranga, naudojant gamintoją t - c kreivės ir i²T duomenys.

Norėdami užtikrinti patikimą sprendimą: Apibrėžkite sistemos reikalavimus iš vieno - eilutės schemos, palyginkite AIS/GIS/Metal - apklijuotas parinktis su svetainės apribojimais, reikalaujama tinkamų standartų atitikties ir bandymo įrodymų, taip pat nurodykite paleidimą ir sąlygą - pagrįsta turto gyvenimo plano priežiūra. Kai naudojami saugikliai, pritaikykite kruopščią pasirinkimą, koordinavimą ir aplinkosauginį mažinimą, kad jie papildytų platesnę skirstomojo apsaugos strategiją ir padėtų sumažinti prastovą, tuo pačiu padidinant saugumą.