Впровадження розподільчих пристроїв

Розподільний пристрій – це повний комплект пристроїв розподілу електроенергії, зібраний з основного та вторинного обладнання за певним планом, який в основному використовується для керування та захисту кіл і обладнання. Розподільні пристрої можна розділити на високовольтні (стаціонарні та з ручним візком) та низьковольтні (стаціонарні та висувні) відповідно до рівнів напруги вхідних та вихідних ліній.
Структура високовольтного розподільчого пристрою приблизно схожа, в основному поділена на приміщення з шинами, приміщення з автоматичними вимикачами, приміщення з вторинним керуванням (приладне приміщення) та приміщення з підводами. Зазвичай між кожним приміщенням є сталева пластинчаста ізоляція. Низьковольтні розподільні пристрої класифікуються в основному за способом монтажу компонентів.

Броньований високовольтний розподільчий пристрій середнього розташування KYN28A-12

Низьковольтна стаціонарна розподільча шафа GGD

Викатна розподільча шафа низької напруги MNS

KYN61-40.5 Броньований знімний металевий корпусний розподільчий пристрій

Висувна розподільча шафа низької напруги GCK

Внутрішні компоненти включають: шину (збірну шину), автоматичний вимикач, звичайне реле, інтегрований релейний захисний пристрій, вимірювальний прилад, ізолюючу ніж, індикаторну лампочку, заземлювальний ніж тощо.

1. Шафу вхідної лінії також називають шафою приймання живлення. Це пристрій, який використовується для прийому електричної енергії з електромережі (від вхідної лінії до шини). Зазвичай він оснащений автоматичними вимикачами, трансформаторами струму, трансформаторами напруги, ізолюючими ножами та іншими компонентами.

2. Відвідні шафи також називають шафами живлення або шафами розподілу живлення. Це обладнання, яке використовується для розподілу електричної енергії (від шини до кожної вихідної лінії) і зазвичай оснащене автоматичними вимикачами, трансформаторами струму, трансформаторами напруги, ізолюючими ножами та іншими компонентами.

3. Автобусне сполучення
Його також називають шафою шинного вимикача. Це пристрій, який використовується для з'єднання двох секцій шини (від шини до шини). Шинне з'єднання часто використовується в системах з однією та двома секціями шини для задоволення вимог або гарантій користувачів щодо вибору різних режимів роботи. Вибіркове зняття навантаження у разі несправності.

4. Шафа трансформатора напруги PT зазвичай встановлюється безпосередньо на шинах для виявлення напруги на шинах та реалізації функції захисту. В основному всередині встановлюються трансформатор напруги PT, ізоляційний ніж, запобіжник, розрядник тощо.

5. Ізоляційна шафа використовується для ізоляції шин з обох кінців або для ізоляції обладнання, що приймає живлення, від обладнання, що постачає живлення. Вона може забезпечити видиму кінцеву точку для оператора, що полегшує операції з технічного обслуговування та ремонту. Оскільки ізоляційна шафа не має можливості вмикати та відключати струм навантаження, ручний візок ізоляційної шафи не можна штовхати або тягнути, коли ввімкнений відповідний автоматичний вимикач. У загальних випадках необхідно встановити блокування між допоміжним контактом автоматичного вимикача та ізольованим ручним візком, щоб запобігти неправильному спрацьовуванню оператора.

6. Шафу конденсаторів також називають компенсаційною шафою, яка використовується для покращення коефіцієнта потужності енергосистеми або для компенсації реактивної потужності. Основними компонентами є групи конденсаторних батарей, комутаційні контури керування та запобіжники, з'єднані паралельно. Захист електроприладів. Зазвичай, встановлюються паралельно з вхідною шафою, одна або декілька конденсаторних шаф можуть працювати паралельно. Після відключення шафи конденсаторів від енергосистеми, оскільки конденсаторній батареї потрібен певний час для завершення процесу розрядки, неможливо безпосередньо торкатися компонентів у шафі, особливо конденсаторної батареї; протягом певного періоду часу після вимкнення живлення (залежно від ємності конденсаторної батареї, наприклад: 1 хвилина) повторне вмикання не допускається, щоб уникнути пошкодження конденсатора перенапругою. Під час виконання функцій автоматичного керування звертайте увагу на розумний розподіл часу перемикання кожної групи конденсаторних батарей, щоб уникнути пошкодження однієї групи конденсаторів, тоді як інші групи рідко вмикаються та вимикаються.

7. Вимірювальна шафа

В основному використовується для вимірювання електроенергії (кВт·год) і поділяється на високовольтну та низьковольтну, зазвичай встановлюється з ізоляційним вимикачем, запобіжником, трансформатором струму, трансформатором струму, активним лічильником ватт-годин (традиційним або цифровим лічильником), реактивними лічильниками ватт-годин, реле та деяким іншим допоміжним вторинним обладнанням (таким як монітори навантаження тощо).
8. Шафу GIS також називають закритою комбінованою електричною шафою, яка являє собою закриту комбінацію автоматичних вимикачів, ізоляційних вимикачів, заземлювальних вимикачів, CT, PT, розрядників, шин тощо в металевій оболонці, а потім газ з хорошою ізоляцією та дугогасінням (зазвичай використовується гексафторид сірки SF6) як ізоляційний засіб між фазами та землею, підходить для високовольтних та потужних електромереж, що використовуються для розподілу та керування електроенергією.
9. Коли автоматичний вимикач працює нормально, він знаходиться у закритому стані (за винятком спеціальних застосувань), а коло підключене. Під час виконання операцій автоматичного керування або керування захистом, автоматичний вимикач може працювати під керуванням комплексного захисного пристрою для розриву або підключення кола. Автоматичний вимикач може не тільки вмикати та вимикати нормальний струм навантаження, але й витримувати струм короткого замикання протягом певного періоду часу (у кілька або навіть десятки разів перевищує нормальний робочий струм), розривати струм короткого замикання та відключати несправні кола та обладнання. Тому основною функцією автоматичного вимикача є розрив та замикання кола (включаючи розрив та замикання нормального струму, розрив струму короткого замикання). Оскільки в процесі розриву та замикання кола неминуче утворюється дуга між рухомим контактом та статичним контактом автоматичного вимикача. Для захисту контактів, зменшення втрат контактних матеріалів та надійного розриву кола необхідно вжити заходів для якомога швидше гасіння дуги. Одним з них є використання різних дугогасних засобів для заповнення динамічних та статичних контактів автоматичного вимикача. Залежно від різних дугогасних середовищ, автоматичні вимикачі можна розділити на: масляні (більше оливи, менше оливи), елегазові (SF6), вакуумні вимикачі, повітряні вимикачі тощо. Основним первинним обладнанням у високовольтних та низьковольтних розподільних пристроях, з яким ми часто контактуємо в проекті, є автоматичний вимикач. Оскільки рухомі та статичні контакти автоматичного вимикача зазвичай знаходяться в контейнері, заповненому дугогасним середовищем, стан вимикання та замикання автоматичного вимикача неможливо оцінити безпосередньо, зазвичай це можна зробити за допомогою допоміжних пристроїв автоматичного вимикача (таких як покажчики положення вимикання та замикання тощо).

10. Ізоляційний ніж

Ізоляційний ніж (або ізоляційний вимикач) може ідентифікувати підключення або відключення за очевидним пошкодженням. Він в основному використовується для ізоляції високовольтного джерела живлення, щоб забезпечити безпечне обслуговування ліній та обладнання. Струм, який може бути відключений, дуже малий (зазвичай лише кілька ампер). Оскільки немає спеціального пристрою для гасіння дуги, його не можна використовувати для відключення струму короткого замикання та нормального робочого струму, а також не дозволяється виконувати операцію відключення під навантаженням.

11. Запобіжник

Запобіжник – це простий електричний прилад для захисту кола. Його принцип полягає в тому, що коли струм, що протікає через запобіжник, досягає або перевищує певне значення протягом певного періоду часу, його власний розплав плавиться та розмикає коло. Принцип його дії простий, його легко встановити, він зазвичай не використовується самостійно, а головним чином використовується для співпраці з іншими електроприладами. Основні характеристики дії: по-перше, струм повинен досягти певного значення, яке було встановлено до того, як запобіжник покине завод, і його не можна змінити; по-друге, після досягнення струмом певного значення повинен пройти певний час, який також встановлено виробником і не можна змінити. Існує багато типів, включаючи із затримкою дії, швидкою дією, надшвидкою дією тощо; по-третє, корпус пошкоджений після спрацьовування, не може бути використаний повторно та потребує заміни; чи перегорів запобіжник, можна судити за індикатором запобіжника або зовнішнім виглядом розплаву; До цієї категорії електроприладів належать зазвичай використовувані запобіжники та страхувальні трубки.

12. Перемикач навантаження
Вимикач навантаження має простий пристрій для гасіння дуги. Засобом для гасіння дуги, як правило, є повітря, яке може підключати та розривати певні струми та перевантаження, але не може розривати струми короткого замикання та не може використовуватися для відключення коротких замикань. Тому категорично не дозволяється просто використовувати вимикач навантаження для заміни автоматичного вимикача; якщо використовується вимикач навантаження, його необхідно використовувати разом із вищезгаданим високовольтним запобіжником (фактично, запобіжник і вимикач навантаження часто використовуються послідовно для простого захисту від перевантаження, щоб зменшити вартість проекту). Вимикач навантаження схожий на ізолюючий ніж, має очевидний зазор розмикання, і можна легко визначити, чи знаходиться коло увімкнено чи вимкнено.

13. Трансформатор

Простіше кажучи, трансформатор – це пристрій, який використовує змінні електромагнітні поля для перетворення різних рівнів напруги (фактично перетворення електричної енергії), причому напруга до та після перетворення не змінюється за частотою. Залежно від його використання, його можна розділити на багато видів, таких як силові трансформатори, випрямні трансформатори, регулятори напруги, ізоляційні трансформатори, а також трансформатори струму та напруги тощо. На будівельному майданчику ми часто стикаємося з силовими трансформаторами.
Деякі з основних технічних параметрів, пов'язаних з трансформатором, включають: ①Номінальна потужність: стосується номінальної вихідної потужності трансформатора за номінальних робочих умов (дорівнює U×I, у кВА); ②Номінальна напруга: холостий хід, номінальна напруга відведення, напруга на клемах; ③Втрати холостого ходу: у стані холостого ходу, втрати в трансформаторі (також звані втратами в сталі); ④Струм холостого ходу: у стані холостого ходу, значення струму, що протікає через первинну обмотку; ⑤Втрати короткого замикання: втрати, спричинені номінальним струмом на первинній обмотці та коротким замиканням на вторинній обмотці (головним чином спричинені опором обмотки); ⑥Концепція відведення (відведення): для задоволення потреб роботи електромережі на високовольтній стороні загального трансформатора є відведення, значення напруги яких виражаються у відсотках від номінальної напруги, так звана напруга відведення. Наприклад, високовольтний трансформатор 10 кВ має відгалуження ±5%, що означає, що трансформатор може працювати на трьох рівнях напруги: 10,5 кВ (+5%), 10 кВ (номінальна), 9,5 кВ (-5%). Загалом, кількість відгалужень (точок відгалуження) трансформатора з відгалуженням під навантаженням більша, наприклад, 7 відгалужень (±3×2,5%) та 9 відгалужень (±4×2%). Оскільки синхронне перемикання перемикача відгалужень не може бути повністю гарантовано, трансформатори з відгалуженнями під навантаженням зазвичай не можуть працювати паралельно. ⑦ Активне навантаження: навантаження, яке генерує машинну енергію або теплову енергію в енергосистемі. Але чисто резистивне навантаження в навантаженні споживає лише активну потужність, таке як електричне опалення, електрична піч, освітлення та інші електричні навантаження, є повністю активними навантаженнями. Навантаження асинхронних та синхронних двигунів споживає як активну, так і реактивну потужність. Серед них та частина, яка генерує машинну енергію шляхом роботи, є активним навантаженням. Активне навантаження повинно живитися активною потужністю генератора. ⑧Реактивне навантаження: частина електричного навантаження, яка не виконує роботи. Реактивна потужність споживається лише індуктивними навантаженнями. Наприклад: трансформатори, двигуни, кондиціонери, холодильники тощо. Таким чином, хоча генератор видає активну потужність, він також повинен забезпечувати реактивну потужність. Коли реактивна потужність не може забезпечити енергію мережі, напруга системи падає. Щоб задовольнити потреби користувачів, на підстанції необхідно встановити компенсатор реактивної потужності для підтримки балансу реактивної потужності, щоб підтримувати рівень напруги. ⑨ Аварійний резерв: один із компонентів резервної потужності в енергосистемі. Оскільки обладнання для виробництва електроенергії може мати тимчасові або постійні збої, які впливають на електропостачання, система повинна бути оснащена певною кількістю аварійних резервних джерел живлення для забезпечення безпеки енергоустановок. ⑩Демонтаж системи: Щоб запобігти втраті тактової потужності системи та її розширенню внаслідок аварії, вона буде повністю розділена на кілька незалежних систем, які більше не працюють синхронно. Деякі локальні системи можуть страждати від нестачі електроенергії після розвантаження, а також від падіння частоти та напруги, тому частину навантаження необхідно зняти, щоб запобігти пошкодженню стабільності всієї системи.