Visokonapetostne in nizkonapetostne električne stikalne napraveigra ključno vlogo v elektroenergetskih sistemih. Nadzoruje in ščiti normalno delovanje elektroenergetskega sistema, zagotavlja stabilen tok in napetost ter tako zagotavlja zanesljivo električno podporo za proizvodnjo in vsakdanje življenje ljudi. Lahko nadzoruje velikost toka in napetosti ter zaščiti elektroenergetski sistem pred poškodbami, ki jih povzročijo nenormalni tokovi in napetosti. Te stikalne naprave so običajno sestavljene iz komponent, kot so visoko{3}}napetostna stikala, transformatorji, odklopniki, kontaktorji, releji in kabli. Široko se uporabljajo v različnih industrijah, vključno z energetiko, metalurgijo, petrokemično in gradbeništvom. V teh panogah je vloga visoko- in nizkonapetostnih električnih stikalnih naprav nadzor in zaščita normalnega delovanja elektroenergetskega sistema, zagotavljanje stabilnega toka in napetosti ter izboljšanje učinkovitosti proizvodnje in kakovosti življenja.
Skratka, visoko in nizkonapetostne električne stikalne naprave so eden najpomembnejših delov opreme v elektroenergetskem sistemu. Njegova zasnova in izdelava morata strogo upoštevati ustrezne standarde in specifikacije ter biti podvržena strogemu testiranju in preverjanju. V prihodnjem razvoju bodo visoko- in nizkonapetostne električne stikalne naprave postale bolj inteligentne in digitalne, kar bo zagotavljalo boljša jamstva za zanesljivost in varnost elektroenergetskih sistemov. Ta članek bo delil nekaj osnovnega znanja o visoko- in nizkonapetostnih stikalnih napravah, v upanju, da bo električarju pomagal pridobiti globlje razumevanje visoko- in nizkonapetostnih električnih kompletov stikalnih naprav.
I. Visoko{1}}napetostne stikalne naprave (običajno se nanaša na napetostne nivoje 3,6 kV - 40.5kV)
Visoko{0}}napetostne stikalne naprave se večinoma uporabljajo v elektrarnah, transformatorskih postajah, industrijskih in rudarskih podjetjih itd., ki so odgovorne za sprejemanje in distribucijo električne energije ter krmiljenje visoko{2}}napetostnih motorjev.
Glavne vrste:
◆ Razvrščeno po izolacijskem mediju:
Zračno{0}}izolirana stikalna naprava (AIS): zbiralke, odklopniki in druge glavne komponente so izpostavljene zraku, pri čemer se za izolacijo zanašajo na zrak in izolatorje. Enostavna zgradba, nizka cena in najbolj razširjena uporaba, vendar zahteva velik odtis.
S-plinsko izolirane stikalne naprave (C-GIS/GIS): zbiralke, odklopniki, ločilniki itd. so zaprti v ohišje iz nerjavečega jekla (plinska škatla), napolnjeno z izolacijskimi plini, kot je SF6 (žveplov heksafluorid). Majhna velikost, nanjo ne vpliva okolje, visoka zanesljivost, pogosto se uporablja v prostor-omejenih ali težkih okoljih.
Trdno{0}}izolirana stikalna naprava (SIS): glavni deli pod napetostjo so obdani s trdnimi materiali, kot je epoksi smola. Velikost med AIS in C-GIS, brez plina SF6, bolj okolju prijazna.
◆Razvrstitev po strukturni obliki (običajno v AIS):
Oklepna odstranljiva kovinska-zaprta stikalna naprava (tip KYN):
Zgradba: ohišje je razdeljeno na več predelkov s kovinskimi predelnimi stenami (npr. predel zbiralke, predel odklopnika, kabelski predel, prostor za relejne instrumente). Jedrni odklopnik je nameščen na odstranljivem vozičku.
Prednosti: Visoka varnost (popolne funkcije "pet{0}}proof"), priročno vzdrževanje (voziček je mogoče premakniti v "testni položaj" ali "izolacijski položaj" za testiranje ali vzdrževanje brez izklopa zbiralke). Trenutno je glavni model.
Stikalna naprava -zaprte -kovinske škatle (tip XGN):
Struktura: Fiksna instalacija; odklopniki, ločilna stikala in druge komponente so fiksno nameščene, običajno z uporabo kombinacije pnevmatskih bremenskih stikal in varovalk.
Prednosti: Enostavna struktura, nizki stroški, majhen odtis. Običajno se uporablja v napajalnih sistemih obročnega omrežja, zato se pogosto imenuje omarica obročnega omrežja.
Intervalna-kovinska-zaprta stikalna naprava (tip JYN):Podobno kot oklepni tip, vendar z nekoliko nižjo stopnjo zaščite; zdaj se redko uporablja.
Osnovne funkcije:
Nadzorna funkcija:Po potrebi poveže ali odklopi visokonapetostna -napetostna vezja z uporabo odklopnikov ali bremenskih stikal.
Zaščitna funkcija:Osnovna funkcija. Deluje v povezavi z relejnimi zaščitnimi napravami (kot so mikroprocesorski-integrirani zaščitni sistemi) in odklopniki za hitro odklop okvarjenih delov v primeru kratkih stikov, preobremenitev, ozemljitvenih napak itd., kar zagotavlja normalno delovanje ne-okvarjenih vodov in opreme.
Izolacijska funkcija:Vzpostavi jasno vidno odklopno točko prek delovnega položaja odklopnih stikal ali ročnih vozičkov, zanesljivo izolira opremo v vzdrževanju od delov pod napetostjo in zagotavlja varnost vzdrževalnega osebja.
Funkcija merjenja in spremljanja:Nadzoruje parametre linije, kot so napetost, tok, moč in energija, v realnem času prek napetostnih transformatorjev (PT), tokovnih transformatorjev (CT), instrumentov in inteligentnih naprav, nameščenih v omari, ter naloži podatke v nadzorni sistem.
Funkcija porazdelitve energije:Varno in zanesljivo distribuira električno energijo iz zgornjega vira napajanja v več spodnjih napajalnih tokokrogov ali transformatorjev prek zbiralk in izhodnih tokokrogov.
II. Nizko{1}}napetostne stikalne naprave (običajno se nanašajo na AC 1000 V in pod napetostnimi nivoji)
Nizko{0}}napetostna stikalna naprava se nahaja na koncu elektroenergetskega sistema, neposredno napaja električno opremo in je jedro distribucijskega omrežja.
Glavne vrste:
◆Stabilna nizko{0}}napetostna stikalna naprava (npr. tip GGD):
Struktura: Vse električne komponente (odklopniki, varovalke, kontaktorji itd.) so fiksno nameščene, kar ima za posledico preprosto strukturo in nizke stroške.
Slabosti: Za vzdrževanje ali zamenjavo komponent je potreben izpad električne energije. Večinoma se uporablja na lokacijah z nizkimi zahtevami po obremenitvi.
◆Predal{0}}tip nizko{1}}napetostnih stikalnih naprav (npr. vrste GCS, GCK, MNS):
Struktura: Glavne funkcionalne enote (kot so odhodna vezja) so nameščene v odstranljivih predalih. Predali imajo več položajev: delajo, testirajo in odklopijo.
Prednosti:
Visoka zanesljivost napajanja: V primeru okvare tokokroga lahko pokvarjeni predal hitro odstranite in zamenjate z rezervnim predalom za ponovno vzpostavitev napajanja.
Priročno vzdrževanje: Ko predal odstranite, zagotavlja varno izolacijo, kar olajša vzdrževanje in testiranje.
Kompakten in vsestranski: standardizirana oblika omogoča zamenljive predale. Trenutno je najbolj razširjena vrsta v industriji.
◆Omarice/omare za distribucijo električne energije (krmilne) (npr. tip XL-21):
Razmeroma majhna nizko{0}}napetostna omarica, ki se večinoma uporablja za distribucijo električne energije, nadzor, zaščito in spremljanje električne opreme, kot so motorji. Običajno vsebuje odklopnike, kontaktorje, termične releje, frekvenčne pretvornike itd.
◆Omarice za kompenzacijo jalove moči (kondenzatorske omare):
Posebej zasnovan za izboljšanje faktorja moči sistema. V njih so predvsem kondenzatorji, reaktorji, stikalna stikala (kontaktorji ali tiristorji) in krmilniki. S samodejnim preklapljanjem kondenzatorskih baterij zmanjšajo izgube jalove moči v električnem omrežju in izboljšajo kakovost električne energije.
Osnovne funkcije:
Porazdelitev moči in nadzor:Distribuira nizko{0}}napetostno električno energijo od transformatorjev do različnih električnih naprav, svetlobnih tokokrogov, vtičnic itd. Prav tako nadzoruje zagon, zaustavitev in regulacijo hitrosti motorjev in druge opreme.
Zaščitna funkcija:Zagotavlja zaščito pred preobremenitvijo, kratkim stikom, prenizko napetostjo in uhajajočim tokom (prek naprav za diferenčni tok) za vode in električno opremo prek nizko-napetostnih odklopnikov, varovalk in termičnih relejev.
Merjenje energije:Montira števce za merjenje porabe energije električnih enot.
Kompenzacija jalove moči:Izboljša faktor moči sistema, zmanjša izgube v omrežju in stroške električne energije.
Spremljanje in inteligentizacija:Sodobne-napetostne stikalne naprave so običajno opremljene z inteligentnimi instrumenti in komunikacijskimi moduli, ki omogočajo spremljanje-električnih parametrov in kakovosti električne energije v realnem času. Lahko se integrira v sisteme za upravljanje z energijo (EMS) ali sisteme za avtomatizacijo stavb (BAS) za doseganje daljinskega nadzora in inteligentnega upravljanja.
Povzetek
| Značilnosti | Visok{0}}napetostne stikalne naprave | Nizko{0}}napetostne stikalne naprave |
|---|---|---|
| Raven napetosti | Visoka napetost (3,6 kV - 40.5 kV) | Nizka (manj kot ali enako 1000 V AC) |
| Osrednji fokus | Izolacija, gašenje obloka, stabilnost sistema | Selektivnost zaščite, fleksibilnost krmiljenja, upravljanje z energijo |
| Glavne komponente | Visok{0}}napetostni odklopniki, ločilniki, PT, CT, prenapetostni odvodniki | Nizko{0}}napetostni odklopniki, kontaktorji, varovalke, pametni števci |
| Strukturne značilnosti | Poudarek na "pet{0}}zaščitni" zaklepanju, ki je na voljo v izvlečnih in fiksnih vrstah | Poudarek na modularnosti, na voljo v predalni-vrsti in fiksni-vrsti |
| Osnovna funkcija | Distribucija električne energije, zaščita-na ravni sistema, varnostna izolacija | Distribucija električne energije terminalov, nadzor opreme, podrobna zaščita, upravljanje kakovosti električne energije |
Ne glede na to, ali gre za visoko-napetostno ali nizko{1}}napetostno stikalno napravo, morata njena zasnova in izdelava strogo upoštevati stroge standarde za zagotavljanje varnosti, zanesljivosti, vzdržljivosti in inteligence, ki skupaj tvorijo trden temelj za zagotavljanje varnega in učinkovitega delovanja elektroenergetskega sistema v celotnem procesu od prenosa energije do porabe energije.
Z leti poklicnih izkušenj in tehnoloških inovacij je Shaanxi Huadian zavezan zagotavljanju varnih, inteligentnih in učinkovitih visoko- in nizkonapetostnih stikalnih naprav ter integriranih rešitev za vsako stopnjo proizvodnje, prenosa in porabe energije. Za vprašanja se obrnite na:pannie@hdswitchgear.com.
