Высоковольтные распределительные устройства 101: основы для начинающих

Что такое высоковольтное распределительное устройство?

Высоковольтное распределительное устройство - это любой выключатель, используемый для подключения или отключения компонента высоковольтной энергосистемы, работающей при напряжении более 36 кВ. Это оборудование имеет решающее значение для защиты и бесперебойного функционирования высоковольтной энергосистемы, поскольку напрямую связано с качеством электроснабжения.

Высоковольтный автоматический выключатель (АВ), который является важнейшим компонентом распределительного устройства высокого напряжения, должен обладать особыми характеристиками для безопасной и надежной работы. Разрывы высоковольтных цепей и дефекты коммутации встречаются довольно редко. Эти выключатели могут использоваться в течение длительного периода времени и часто находятся во включенном состоянии.

Поэтому CBS должны быть достаточно надежными, чтобы гарантировать безопасную работу в случае необходимости. За последние 15 лет технология высоковольтных выключателей значительно продвинулась вперед. В высоковольтных распределительных устройствах часто используются минимальные масляные выключатели (MOCB), воздушно-взрывные выключатели и выключатели SF6.

Электрика Типы распределительных устройств

Существует три различных класса распределительных устройств: низковольтные, средневольтные и высоковольтные.

• Высоковольтные распределительные устройства: Высоковольтные распределительные устройства (ВРУ) - это устройства, управляющие напряжением 75 кВ и выше. Поскольку эти выключатели предназначены для работы с высоким напряжением, они часто включают в себя улучшенные функции безопасности.
• Распределительные устройства среднего напряжения: Распределительные устройства среднего напряжения (РУСН) используются в системах от 1 до 75 Кв. Это распределительное устройство обычно используется в системах, включающих двигатели, фидерные цепи, генераторы, линии передачи и распределения электроэнергии.
• Низковольтные распределительные устройства: Низковольтные распределительные устройства (НКУ) предназначены для регулирования систем напряжением до 1 кВ. Они часто встречаются на низковольтных сторонах силовых распределительных трансформаторов и используются в самых разных отраслях промышленности.

Высоковольтные распределительные устройства Компоненты

Понимание работы высоковольтного распределительного устройства требует знакомства с его основными элементами. Хотя существуют различные компоненты, мы сосредоточимся на основных. Основными компонентами высоковольтного распределительного устройства, представленного как в закрытом, так и в открытом виде, являются:

Автоматические выключатели

Сайт автоматический выключательважнейший компонент высоковольтных распределительных устройств, электрический выключатель, который автоматически защищает цепь от повреждений, вызванных перегрузкой или коротким замыканием. Инновационная конструкция позволяет ему срабатывать за миллисекунды, быстро снижая чрезмерные и аварийные токи и тем самым защищая всю систему.

Приборные трансформаторы

Приборные трансформаторы - это важнейшее измерительное оборудование, которое встраивается в высоковольтные распределительные устройства. Основная функция трансформаторов тока (ТТ) и трансформаторов напряжения (ТН) заключается в снижении уровня тока и напряжения. Это снижение позволяет безопасно контролировать потоки в электрической системе, активировать реле защиты и передавать сигналы о неисправностях в центр управления.

Заземляющие выключатели

Заземляющее устройство - важный компонент системы электроснабжения - имеет большое значение для безопасности системы и операторов. Когда разъединитель или прерыватель открывается, он устанавливает соединение с землей. Это действие рассеивает оставшиеся электрические заряды в линии, которая была отсоединена от источника питания, предотвращая опасные ситуации.

Повышающий/понижающий трансформатор

Самыми крупными и дорогостоящими компонентами высоковольтного распределительного устройства являются повышающий трансформатор, который увеличивает напряжение электрического сигнала для эффективной передачи на большие расстояния с минимальными потерями мощности, и понижающий трансформатор, который снижает напряжение перед тем, как оно достигнет оборудования, не способного работать с высоким напряжением.

Разъединительный выключатель

Разъединители - это простые механические выключатели, используемые в высоковольтных распределительных устройствах для остановки или перезапуска электрических цепей. Они обычно используются для подключения или отключения оборудования от источника питания, в основном для технического обслуживания или ремонта. Эти компоненты также известны как разъединители.

Реле

Реле - это переключатель, работающий от электричества, который можно использовать для активации или деактивации цепей. Защитные реле предназначены для обнаружения проблем в электрической системе и отключения автоматического выключателя. Этот выключатель отключает неисправное оборудование от электросети и способствует рассеиванию возникающих электрических искр.

Шины

Сборные шины - это низкоомные кабели, соединяющие электрические устройства. Шины в высоковольтных распределительных устройствах соединяют высоковольтные выключатели и другие компоненты, позволяя передавать электричество из одного места в другое.

Ограничители перенапряжений

Разрядник - это устройство, которое защищает оборудование от повреждений, вызванных неожиданными высокими напряжениями, такими как удары молнии и коммутационные перенапряжения. Разрядники для высоковольтных распределительных устройств работают, собирая энергию перенапряжения до того, как она может повредить оборудование.

Сетка заземления

Заземляющая решетка, состоящая из металлических стержней или пластин, помещенных в землю, используется для отвода электрической энергии в землю. Это защищает оборудование от ударов молнии и резких скачков напряжения.

Трансформатор

Проще говоря, трансформатор - это устройство, использующее переменные электромагнитные поля для преобразования различных уровней напряжения (фактически электрической энергии), при этом напряжение до и после преобразования имеет постоянную частоту. В зависимости от сферы применения трансформаторы делятся на несколько типов: силовые, выпрямительные, стабилизаторы напряжения, разделительные, ТТ, ПТ и другие. Силовой трансформатор - это то, что мы часто видим на проектной площадке.

Контактор

Контактор - это электрическое устройство, которое используется для планового включения и выключения главных цепей переменного и постоянного тока, а также цепей управления большой мощности на больших расстояниях. Основными объектами управления являются двигатели, освещение, конденсаторные батареи и контакторы, которые классифицируются как устройства переменного или постоянного тока. По сравнению с автоматическим выключателем, разница заключается в том, что частота действия чрезвычайно высока (поэтому электрический и механический ресурс должен быть достаточно длительным); он имеет большую отключающую и производящую способность, но часто используется при напряжениях 1 кВ и ниже. Его нельзя сравнивать с автоматическими выключателями, имеющими напряжение в десятки и сотни киловольт.

Типы высоковольтных распределительных устройств

Существует две основные категории высоковольтных распределительных устройств: распределительные устройства с элегазовой изоляцией (GIS) и распределительные устройства с воздушной изоляцией (AIS). В то время как в КРУ с элегазовой изоляцией используется газ - как правило, гексафторид серы (SF6), в КРУ с воздушной изоляцией в качестве основной изоляционной среды используется воздух. Вот некоторые подробности о двух типах распределительных устройств высокого напряжения.

AIS Распределительные устройства с воздушной изоляцией)

Распределительные устройства с воздушной изоляцией (КРУ) используют воздух в качестве основной изоляционной среды для изоляции и управления электрической системой. КРУЭ обычно используются в низковольтных системах и известны своей простой конструкцией, низкой стоимостью и простотой обслуживания.

КРУЭ (распределительное устройство с элегазовой изоляцией)

В распределительных устройствах с элегазовой изоляцией (КРУЭ) в качестве основной изоляционной среды используется газ гексафторид серы (SF6). КРУЭ разработаны для высоковольтных применений и известны своей компактной конструкцией, высокой надежностью и превосходными эксплуатационными характеристиками.

Как устранить неисправности в высоковольтных распределительных устройствах?

Устранение неполадок в высоковольтном распределительном устройстве зависит от источника проблемы. Общие методы поиска неисправностей в высоковольтных распределительных устройствах включают:

Заблокировать ручку невозможно.

• Эта проблема вызвана тем, что внутренний механизм блокировки заржавел или вышел из строя.
• Также возможно, что вы используете неправильный ключ для его открытия.
• Чтобы решить эту проблему, убедитесь, что вы используете правильную клавишу.
• Вам необходимо смазать или заменить запорный механизм.

Внутренний шум

• Внутренний шум вашего распределительного устройства вызван электромагнитной индукцией винтов на разделительных пластинах.
• Кабели, соприкасающиеся с сальниковыми пластинами, - еще один источник внутреннего шума.
• Затяните винты на порционных пластинах и нанесите на кабель слой герметика.

Перегретые разъемы

• Это следствие накладных и ослабленных болтов.
• Чтобы исправить это, убедитесь, что вы используете номинальное значение тока.
• Кроме того, затяните все ослабленные болты и при необходимости замените шину.

Распределительное устройство не прошло диэлектрическое испытание или имеет замыкание на землю.

• Распределительные устройства с треснувшими изоляторами не выдерживают диэлектрических испытаний или имеют замыкание на землю.
• Такие изоляторы восприимчивы к влаге и другим загрязняющим веществам.
• Чтобы исправить ситуацию, замените изоляторы.
• Вы также можете использовать соответствующее чистящее средство и вытереть влажные участки.

Жалюзи не закрываются.

• Основная причина того, что ставни не закрываются, - их повреждение.
• Чтобы решить эту проблему, почините жалюзи и очистите регулируемые элементы.
• Вы также можете использовать смазочное масло, чтобы помочь этим деталям закрыться.

Указывает на потухание света

• Погашение света можно определить по следующим признакам:
• Сгорел предохранитель или резистор. Сломана нить накаливания лампы, сломан контактор концевого выключателя или недостаточный контакт со вспомогательными выключателями.
• Чтобы решить эту проблему, выполните следующие действия: замените лампочку, замените предохранитель или резистор, очистите вспомогательные контакты или проверьте MCCB клеммы предохранителя.

Плохая работа блока управления

• Плохая работа блока управления может быть вызвана незакрепленными винтами клеммной колодки.
• Также это может быть связано с неправильным подключением разъема управления.
• Затяните винты клеммных колодок.
• Вы также можете правильно подключить штекеры управления.

Жалюзи не открываются

• Если ваши жалюзи не открываются, это может быть связано с неправильной регулировкой подвижных деталей или отсутствием смазки в этих деталях.
• Также возможно, что жалюзи искажены.
• Чтобы решить эту проблему, отрегулируйте и смажьте движущиеся части, а также осмотрите жалюзи, чтобы убедиться, что они находятся в надлежащем состоянии.

Функции защиты высоковольтных распределительных устройств

• Не допускайте замыкания под нагрузкой: Как только тележка вакуумного выключателя внутри высоковольтного распределительного устройства закрывается в тестовом положении, тележка выключателя не может быть переведена в рабочее положение.
• Предотвращение замыкания с помощью линии заземления: Когда заземляющий нож высоковольтного распределительного шкафа находится в положении закрытия, автоматический выключатель тележки не может замкнуться.
• Не допускайте случайного попадания в заряженный промежуток: Когда вакуумный выключатель в высоковольтном распределительном устройстве находится в закрытом положении, механизм на заземляющем ноже фиксирует заднюю дверь щитового шкафа на двери шкафа.
• Чтобы избежать блокировки линии заземления электричеством, убедитесь, что вакуумный выключатель в высоковольтном распределительном устройстве закрыт во время работы и что нож заземления не используется.
• Не допускайте перетягивания ножа грузом: Высоковольтное распределительное устройство вакуумного выключателя нельзя выводить из рабочего положения тележечного выключателя во время процесса закрытия.

Часто задаваемые вопросы о высоковольтных распределительных устройствах

Какие типы распределительных устройств используются в ВН?

Существует две основные категории высоковольтных распределительных устройств: распределительные устройства с элегазовой изоляцией (GIS) и распределительные устройства с воздушной изоляцией (AIS). В то время как в КРУ с элегазовой изоляцией используется газ - как правило, гексафторид серы (SF6), в КРУ с воздушной изоляцией в качестве основной изоляционной среды используется воздух.

Каково назначение распределительного устройства?

Распределительное устройство в электроэнергетической системе состоит из электрических разъединителей, предохранителей или автоматических выключателей, которые регулируют, защищают и изолируют электрическое оборудование. Распределительные устройства используются для обесточивания оборудования, чтобы можно было проводить работы, и для устранения неполадок в сети.

Является ли распределительное устройство трансформатором?

Трансформаторы регулируют уровень напряжения для передачи и распределения электроэнергии. Коммутационные устройства защищают и отключают электрические цепи. ИБП защищают оборудование от перепадов напряжения и отключений, обеспечивая резервное и кондиционированное питание.