Za inženjere i voditelje nabave specificiranje12kV razvodni uređajza projekt industrijske ili komunalne podstanice, odluka o odabiru rane-faze često se svodi na jedno pogrešno postavljeno pitanje: "Trebam li odabrati fiksnu ili izvlačivu?" Okvir je pogrešan jer implicira postojanje univerzalnog odgovora. Ne čini se. Ispravno pitanje je: "Što moja specifična aplikacija zapravo zahtijeva - i koja konfiguracija ispunjava taj zahtjev uz najniži ukupni trošak tijekom životnog vijeka sredstva?"
Ovaj vodič odgovara na to pitanje zametalno zatvoreno rasklopno postrojenjena 12kV naponskom razredu, s posebnim osvrtom nafiksni metalni sklopni uređajiaplikacije. Pokriva okvir IEC i GB standarda, strukturne karakteristike koje definiraju metalnu zatvorenu konstrukciju, praktičnu analizu ukupnog troška vlasništva i popis za provjeru specifikacija koji inženjeri mogu koristiti izravno u svojoj projektnoj dokumentaciji.
1. Što metalni zatvoreni razvodni uređaj zapravo znači na 12 kV
Pojammetalno zatvoreno rasklopno postrojenjeima precizno tehničko značenje definirano IEC 62271-200 (i njegovim prethodnikom IEC 60298): sklop sklopnog uređaja u kojem su svi dijelovi pod naponom zatvoreni unutar uzemljenog metalnog kućišta, sa sklopom dizajniranim za zaštitu, kontrolu i izolaciju električnih krugova na srednjem naponu.
U klasi napona od 12 kV - koja pokriva nazivne napone od 3,6 kV, 7,2 kV i 12 kV - metalna zatvorena konstrukcija je standardni pristup za unutarnju distribuciju električne energije. Uzemljeno metalno kućište pruža zaštitu od slučajnog kontakta s dijelovima pod naponom, sadrži energiju kvara unutar kućišta i štiti unutarnje komponente od onečišćenja okoliša koje bi tijekom vremena degradiralo zrak-izolirane zazore u nezatvorenom dizajnu.
Unutar metalne zatvorene kategorije, IEC 62271-200 razlikuje konfiguracije prema njihovom stupnju unutarnje podijeljenosti. Dizajni najviše{3}}klase - u kojima je svaka funkcionalna zona odvojena uzemljenim metalnim barijerama - odgovaraju onome što kineski i europski standardi nazivaju armiranom ili metalnom-konstrukcijom. Tip kutije XGN66-12(Z).fiksni metalni sklopni uređajikoristi ovaj potpuno podijeljeni pristup: odjeljak prekidača, odjeljak sabirnice, odjeljak kabela i odjeljak releja svaki je pojedinačno zatvoren uzemljenim metalnim pregradama s neovisnim kanalima za rasterećenje tlaka, iako je sam prekidač fiksan, a ne izvlačiv.
Ova razlika je važna i često pogrešno shvaćena:fiksni tipimetalno zatvorenoopišite dva različita atributa istog kabineta. "Metalni okvir" opisuje konstrukciju kućišta; "fiksni tip" opisuje način montaže prekidača. Kabinet fiksnog tipa može i treba imati potpuno metalnu zatvorenu konstrukciju s odjeljcima - fiksna montaža ne smanjuje kvalitetu kućišta ili razinu zadržavanja kvarova.
12kV fiksno zatvoreno rasklopno postrojenje Dijagram izlaza kabela
2. Okvir IEC i GB standarda za 12kV fiksni sklopni uređaj
Prilikom nabave12kV razvodni uređajza izvozni projekt, razumijevanje koji se standardi primjenjuju -, a koji su ekvivalentni - sprječava skupe pogreške specifikacije.
- IEC 62271-200trenutni je primarni standard za AC metalne-zatvorene rasklopne uređaje od 1kV do 52kV. Zamijenio je IEC 60298, ali mnogi ugovori u Africi, na Bliskom istoku i u južnoj Aziji još uvijek spominju IEC 60298 po imenu. Proizvodi certificirani prema GB 3906 - kineskoj nacionalnoj normi usklađenoj s IEC 60298 - zadovoljavaju oboje. Kada se vaša specifikacija poziva na bilo koji od standarda IEC, proizvod certificiranog kineskog proizvođača usklađen s GB 3906 ispunjava zahtjev.
- IEC 62271-100upravlja vakuumskim prekidačem unutar ormara odvojeno od samog ormara. I ormarić i prekidač moraju biti pojedinačno certificirani; IEC 62271-200 certifikat-na razini kabineta ne pokriva učinak sklopke prekidača.
- DL 404-97je kineski standard za naručivanje koji definira koje informacije kupac mora dati kada specificira visokonaponske rasklopne uređaje za unutarnju izmjeničnu struju. To nije IEC dokument, ali njegovi zahtjevi za naručivanje usklađeni su s dobrom inženjerskom praksom za bilo koje tržište: jedno-linijski dijagram, broj programa sklopa, specifikacije komponenti, shema pomoćnog ožičenja i uvjeti okoline. Projekti koji predaju nepotpune informacije o narudžbi najčešći su izvor kašnjenja u proizvodnji bez obzira na okvir standarda koji se koristi.
Za projekte koji zahtijevaju usklađenost s IEC i IEEE - uobičajeno u projektima sa sjevernoameričkim konzultantskim angažmanom - IEEE C37.20.2 za metalne-sklopne uređaje i IEEE C37.20.3 za metalne-zatvorene neobložene rasklopne uređaje su primjenjivi dokumenti. Strukturalni zahtjevi za odvojene fiksne metalne zatvorene konstrukcije na 12 kV uglavnom su usklađeni između okvira IEC i IEEE; provjerite sa svojim konzultantom koji standard regulira ispitivanje prihvaćanja ugovora.
3. Fiksni tip na 12kV: Argument ukupnog troška vlasništva
Standardni komercijalni argument protivfiksni razvodni uređajje da održavanje zahtijeva potpuni ispad sabirničkog dijela, što stvara operativni rizik i troškove. Ovaj argument je valjan u nekim aplikacijama, a irelevantan u drugim. Razumijevanje u koju kategoriju spada vaš projekt cijela je osnova odluke o fiksnom nasuprot povlačenju.
- Gdje je argument ispada valjan:Postrojenje za kontinuirani proces - kemijska tvornica, čeličana, podatkovni centar - gdje predmetna sabirnica opslužuje opterećenja koja se ne mogu prekinuti bez značajnog gubitka proizvodnje ili sigurnosnog rizika. U ovim primjenama, mogućnost održavanja prekidača bez-isključivanja sabirnice ima mjerljivu ekonomsku vrijednost koja može opravdati premiju koja se može povući.
- Gdje je argument ispada irelevantan:Bilo koji tip ploče gdje je potreban ispad sabirnice za povezane radove bez obzira na način montiranja prekidača. Dolazni napojni paneli transformatora najjasniji su primjer: održavanje transformatora, njegovih završetaka kabela ili njegove zaštitne opreme uvijek zahtijeva isključivanje transformatora iz upotrebe, što također is-isključuje dolazni panel. Mehanizam koji se može izvući ovdje ne dodaje nikakvu operativnu korist jer posao koji pokreće raspored održavanja neovisno zahtijeva prekid rada.
Ista logika se primjenjuje na ploče naponskog transformatora, ploče odvodnika prenapona, ploče sekcija sabirnica i mjerne ploče - funkcionalne vrste koje čine značajan udio ploča u bilo kojoj kompletnoj liniji sklopnih uređaja.
Izračun TCO-a:
Razvodni uređaj s fiksnim uzorkom nudi približno 20% niži početni kapital od ekvivalenta koji se mogu izvući. Tijekom 25-godišnjeg životnog vijeka imovine na 12 kV, ova se razlika povećava manjom složenošću održavanja, manjim brojem mehaničkih komponenti koje su podložne habanju i smanjenim zahtjevima zaliha rezervnih dijelova. Vakuumski prekidač u afiksni metalni sklopni uređajiormar kao što je XGN66-12(Z) je ocijenjen za 10.000 mehaničkih operacija - pri učestalosti prebacivanja od dva puta dnevno, to odgovara više od trinaest godina prije nego što mehanizam dosegne svoj projektirani životni vijek. Za ploče koje se mijenjaju mjesečno, mehanički životni vijek produžuje se kroz cijeli životni vijek imovine bez zamjene. Spike kontrole
Premija koja se može povući opravdana je kada korist od održavanja-razine razbijača ima izračunatu vrijednost koja premašuje razliku kapitalnih ulaganja. Za ulaze transformatora, VT ploče i mjerne ploče, ovaj izračun praktički nikada ne daje prednost dizajnu koji se može izvući. Za kritične napojne panele koji opslužuju kontinuirano operativna opterećenja, to se često događa. Mješovita specifikacija - fiksni tip za pomoćne ploče, povlačne za kritične vodove - standardna je praksa u dobro-projektiranim 12kV podstanicama i pruža racionalnu optimizaciju troškova bez ugrožavanja operativne fleksibilnosti tamo gdje je to važno.
4. Vakuumski prekidač: zašto mijenja jednadžbu održavanja fiksnog tipa
Povijesni argument protivfiksni razvodni uređajje razvijen u eri uljnih i zračnih -prekidača, gdje je medij-za gašenje luka zahtijevao redovito dopunjavanje, a stanje prekidača se mjerljivo pogoršavalo sa svakom operacijom. U tom kontekstu, mogućnost pristupa prekidaču radi održavanja bez ispada sabirnice imala je istinsku radnu vrijednost čak i za aplikacije niske-sklopke-frekventnosti.
Vakuumski prekidač iz temelja mijenja ovu računicu. Luk se gasi unutar zatvorenog vakuumskog prekidača - hermetički zatvorenog sklopa bez potrošnog medija za gašenje luka-. Vakuumski prekidač ne zahtijeva interno održavanje tijekom svog nominalnog vijeka trajanja. Istrošenost kontakta prati se preko vanjskog indikatora bez otvaranja prekidača. Vrijeme oporavka dielektrika nakon prekida luka u vakuumu je brže nego u bilo kojem drugom mediju na 12 kV, što vakuumski prekidač čini inherentno prikladnim za više frekvencije prebacivanja koje se susreću u-pokretanju motora i aplikacijama kondenzatorskih baterija.
XGN66-12(Z) fiksni metalni zatvoreni rasklopni uređaj|12kV unutarnji AC kutijski ormarić
Za a12kV razvodni uređajormar radi u normalnoj industrijskoj distribucijskoj ulozi - štiti dovode transformatora, pokretače motora i odlazne dovode s umjerenom frekvencijom prebacivanja - održavanje vakuumskog prekidača-slobodan radni vijek znači da je praktična učestalost intervencija koje zahtijevaju-de{3}}deenergizaciju sabirnica vrlo niska. Ispad povezan s konstrukcijom fiksnog tipa stvarno je ograničenje, ali ono koje se događa dovoljno rijetko da je njegov operativni trošak često niži od godišnje premije troška alternative koja se može povući amortizirana tijekom vijeka trajanja imovine.
5. Strukturalna specifikacija za provjeru za 12kV metalno zatvoreno fiksno razvodno postrojenje
Sljedeći kontrolni popis pokriva parametre koji se moraju potvrditi prije naručivanja12kV metalno zatvoreno razvodno postrojenjefiksnog tipa. Svaka stavka odgovara polju u dokumentaciji za naručivanje koju zahtijeva DL 404-97 i dobra inženjerska praksa za IEC projekte.
Električni parametri - potvrđuju iz studije mreže:
- Klasa nazivnog napona: 3,6 kV / 7,2 kV / 12 kV - potvrdite prema radnom naponu sustava
- Nazivna struja glavne sabirnice: 630A do 3150A - odredite iz protoka opterećenja s marginom rasta
- -struja prekida kratkog spoja: 16 / 20 / 31,5 / 40kA - potvrditi iz izračuna razine kvara na mjestu instalacije
- Struja kratkog{0}}spoja (vršna): 40 / 50 / 80 / 100 kA - mora premašiti vršnu struju kvara sustava
- Kratko-izdržljivo trajanje: 4 sekunde standardno - potvrda protiv uzvodnog vremena uklanjanja zaštite
- Napon upravljačkog kruga: DC 110V / 220V ili AC 110V / 220V - mora odgovarati bateriji podstanice ili UPS sustavu
Prekidač i radni mehanizam - navedite u fazi narudžbe:
- Model prekidača: standard ZN28A-12; ZN63A-12 i ZN28-12 također kompatibilni
- Mehanizam rada: CD10 ili CD17A elektromagnetski; CT19B opružna pohrana energije za potrebe neovisnog rada
- Zahtjevi mehaničkog vijeka trajanja: 10 000 operacija standardno - potvrditi u odnosu na očekivanu učestalost prebacivanja
Konfiguracija ormara - odredite u fazi narudžbe:
- Broj programa glavnog kruga i jedno-linijski dijagram
- Sustav sabirnica: jedna sabirnica ili jedna sabirnica s premosnicom
- Dimenzije ormarića: standardne (1200×1300×2650mm za 40kA manje ili jednako 2000A) ili kompaktna varijanta
- Zaštitni releji, mjerni instrumenti i raspored terminalnih blokova
- Boja kućišta: RAL standardna boja ako nije navedena
- Uvjeti okoliša - deklarirati u potpunosti:
Nadmorska visina: standardna Manje od ili jednako 1000m; iznad 1000 m zahtijeva procjenu smanjenja snage
Temperatura okoline: standardna -15 stupnjeva do +40 stupnjeva; tropska ili arktička mjesta zahtijevaju deklaraciju
Vlažnost: dnevni prosjek Manje od ili jednako 95%; obalna mjesta ili mjesta s-visokom vlažnošću zahtijevaju deklaraciju
Atmosfera: mora se deklarirati prisutnost korozivnog plina, prašine ili kemijskih para - određuje je li potrebno dodatno brtvljenje razvodne prostorije ili kontrola klime
Seizmički zahtjev: standard Manje od ili jednako 8 stupnjeva; više seizmičke zone zahtijevaju strukturnu procjenu
- Tvorničko ispitivanje prihvatljivosti - zahtijeva se uz svaku narudžbu:
Ispitivanje otpornog napona mrežne frekvencije na montiranim pločama
Mjerenje djelomičnog pražnjenja
Ispitivanje mehaničkog rada sustava zabravljivanja
Potpuni FAT izvještaj priložen uz dokumentaciju o pošiljci
6. Mapiranje primjene: Koje vrste ploča trebaju biti fiksne na 12kV
Donja tablica prikazuje uobičajene funkcije ploče od 12 kV na preporučenu vrstu montaže, na temelju TCO-a i gornje analize kontinuiteta rada.
Metalno zatvoreno rasklopno postrojenje 12kv Industrijska podstanica Instalacija kemijskog postrojenja
- Preporučena fiksna vrsta:
Transformatorske ulazne napojne ploče - ispad sabirnice potreban za održavanje transformatora bez obzira
Naponski transformator i mjerne ploče - vrlo niska frekvencija uključivanja; minimalni zahtjev za održavanjem
Ploče odvodnika prenapona - funkcija pasivne zaštite; nema rutinskog prebacivanja
Dio sabirnice i ploče spojnice sabirnice - radile su samo tijekom planiranih promjena konfiguracije
Ploče za napajanje motora u objektima s planiranim periodima održavanja isključenja
Sve ploče u podstanicama sekundarne distribucije s prihvatljivim rizikom od ispada
- Preporučena izvlačna vrsta:
Kritične procesne napojne ploče gdje kontinuitet sabirnica tijekom održavanja ima izračunljivu vrijednost
Paneli opslužuju opterećenja koja se ne mogu prekinuti bez značajnog sigurnosnog ili proizvodnog rizika
Instalacije gdje komunalne ili konzultantske specifikacije nalažu konstrukciju koja se može povući
- Mješovita specifikacija (najekonomični-za kompletne postave):
Glavni dolazni i kritični dovodni paneli: izvlačivi
Sve pomoćne funkcionalne ploče (VT, mjerenje, odvodnik, sekcija): fiksni tip
Rezultat: 30–40% panela s premijom koja se može povući, 60–70% s fiksnim troškom
7. Razmatranja okoliša: Zanemarena prednost fiksnih metalnih sklopnih uređaja
Ekološki profil fiksnih razvodnih uređaja često je bolji od izvlačivih ekvivalenata: smanjena upotreba materijala u mehanizmu šasije i manji fizički otisak doprinose nižem ugljičnom otisku tijekom životnog ciklusa proizvoda.
U naponskoj klasi od 12 kV ovo razmatranje postaje sve važnije za projekte sa zahtjevima za izvješćivanje o održivosti ili ESG kriterijima nabave. XGN66-12(Z) koristi zrak kao svoj primarni izolacijski medij - čime se eliminira rukovanje SF₆ plinom, praćenje curenja i zahtjevi za odlaganje na kraju--životnog vijeka povezani s dizajnom izoliranim plinom. Fiksna montaža eliminira bakrene i čelične komponente mehanizma kamiona koji se povlači, smanjujući i potrošnju energije u proizvodnji i sadržaj sirovina svake ploče.
Za projekte na tržištima na kojima se primjenjuju zahtjevi za izvješćivanje o ugljiku, certifikaciju zelene gradnje ili ESG lanac opskrbe, materijalna učinkovitost ispravno specificiranogfiksni metalni sklopni uređajisastav je čimbenik specifikacije koji pripada u procjenu nabave zajedno s kapitalnim troškovima i operativnim učinkom.
8. Sažetak: Odluka o specifikaciji u tri pitanja
Ako specificirate12kV razvodni uređajza industrijsku trafostanicu i potrebu da se utvrdi je li metalna zatvorena konstrukcija fiksnog tipa prikladna, tri pitanja određuju odgovor:
- pitanje 1:Opslužuje li ova ploča opterećenje kod kojeg bi isključivanje dijela sabirnice za održavanje prekidača- izazvalo neprihvatljiv radni učinak?
Ako je odgovor da: navedite koji se može povući
Ako ne: prijeđite na pitanje 2
- Pitanje 2:Zahtijeva li samostalna funkcija ploče ispad sabirnice za povezane radove održavanja, bez obzira na vrstu montaže prekidača?
Ako da: fiksni tip je točna specifikacija - mehanizam koji se može povući ne pruža nikakvu korist
Ako ne: prijeđite na pitanje 3
- pitanje 3:Ima li projekt proračunsko ograničenje, prostorno ograničenje ili zahtjev održivosti koji fiksni tipski dizajn rješava učinkovitije od povlačne alternative?
Ako da: fiksni tip daje bolju vrijednost
Ako ne: bilo koja konfiguracija je tehnički prihvatljiva - donesite konačnu odluku o ukupnom trošku vlasništva tijekom životnog vijeka sredstva
Za većinu ploča u tipičnom nizu industrijskih podstanica od 12 kV, pitanja 1 i 2 zajedno ukazuju na fiksni tip kao ispravnu specifikaciju. Premija koja se može povući treba se primjenjivati selektivno, gdje se odnosi na stvarni operativni zahtjev - koji se ne primjenjuje ravnomjerno na cijelu postavu jer se smatra višom-opcijom specifikacije.
Povezani resursi
Za detaljnu raspravu o scenarijima primjene sklopnih uređaja fiksnog tipa i prednostima vakuumskih prekidača, pogledajte:Fiksni tip izmjeničnog sklopnog uređaja s vakuumskim prekidačem - Kada je to pravi izbor za unutarnju distribuciju struje?
Za XGN66-12(Z) specifikacije proizvoda, tehničke crteže i informacije o naručivanju,posjetite stranicu proizvoda fiksnih metalnih sklopnih uređaja XGN66-12(Z)..
Za razvodne uređaje obložene metalom koji se izvlače u naponskim klasama od 10 kV i 35 kV,pogledajte stranice proizvoda KYN28A-12 i KYN61-40.5.