
С непрерывным развитием и прогрессом общества городские электросети Китая претерпели огромные изменения: в большинстве городов уже сформировались или формируются многочисленные районы с высокой плотностью электрической нагрузки.
С непрерывным развитием и прогрессом общества городские электросети Китая претерпели огромные изменения: в большинстве городов уже сформировались или формируются многочисленные районы с высокой плотностью электрической нагрузки. Прежняя схема электроснабжения, при которой питание от линий (или ответвлений) 12/24 кВ подстанций поступало непосредственно к потребителям, уже не способна удовлетворить требования городского развития. В связи с этим появился новый способ электроснабжения — подача электроэнергии потребителям через распределительные пункты. Однако по мере усиления урбанизации некоторые существующие распределительные пункты, требующие строительных работ, стали сталкиваться с ограничениями, связанными с земельными ресурсами и городским планированием. В связи с этим появились более передовые и практичные интеллектуальные распределительные пункты наружного типа (наружные кольцевые распределительные шкафы). Такие распределительные пункты не требуют строительных работ, занимают мало места, отличаются гибкостью конфигурации и более надёжным способом электроснабжения, а время их строительства, монтажа и наладки значительно сокращается, что приводит к снижению общей стоимости.
С развитием современной промышленности уровень автоматизации и интеллектуализации электроуправляющего оборудования становится всё выше. Использование современных электронных технологий, сенсорных технологий, технологий связи и компьютерных сетей для интеграции мониторинга, защиты, управления и учета электрооборудования в нормальных и аварийных условиях с целью обеспечения эффективного управления стало неизбежной тенденцией и направлением развития.
Интеллектуальная подстанция (наружная кольцевая распределительная шкафная установка) создана с использованием и учетом передовых зарубежных технологий и представляет собой комплекс, в котором коммутационные шкафы 12/24 кВ, автоматические выключатели, выключатели нагрузки, трансформаторы тока и напряжения, трансформаторы напряжения питания 12/24 кВ, FTU подстанции, RTU, терминалы связи и управления (CCU), системы учета и автоматического считывания показаний 12/24 кВ, источники бесперебойного питания (USP) и индикаторные приборы, которые были установлены и настроены, а затем помещены в один передвижной, герметичный и влагозащищенный корпус из нержавеющей стали. Таким образом, была обеспечена интеграция первичных и вторичных систем городских распределительных сетей и модульная сборка, что сократило сроки строительства и значительно повысило надежность работы городских электросетей.
Данный продукт соответствует последним опубликованным и вступившим в силу национальным, отраслевым и стандартам МЭК; по согласованию с заказчиком могут применяться другие стандарты, предъявляющие более высокие требования к эксплуатационным характеристикам.
Соответствующие положения, содержащиеся в перечисленных ниже стандартах, посредством ссылки становятся частью настоящих технических условий. Поскольку все стандарты подвергаются пересмотру, настоящие технические условия должны соответствовать требованиям последних редакций перечисленных ниже стандартов.
1. GB16926-1997 Комбинированные устройства «выключатель высокого напряжения переменного тока — плавкий предохранитель»
2. GB3804-2004 Выключатели высокого напряжения переменного тока 3,6 кВ–40,5 кВ
3. GB3906-2006 Металлогерметичные коммутационные и контрольные устройства переменного тока 3,6 кВ–40,5 кВ
4. GB/T 11022-1999 «Общие технические требования к высоковольтному коммутационному и управляющему оборудованию»
5. GB 4208-2008 «Степень защиты корпуса (код IP)»
6. IEC 420 «Комбинированные устройства высоковольтного переменного тока: выключатели нагрузки и предохранители»
7. IEC 298 «Металлогерметичное коммутационное и управляющее оборудование переменного тока напряжением от 1 кВ до 52 кВ включительно»
8. GB 1984-2003 «Выключатели переменного тока высокого напряжения»
1. Высота над уровнем моря: <1000 м;
2. Максимальная температура окружающей среды: +40 °C;
3. Минимальная температура окружающей среды: -25 °C;
4. Максимальный суточный перепад температур: 25 К;
5. Относительная влажность в помещении: среднесуточное значение ≤ 95 %, среднемесячное значение ≤ 90 %;
6. Сейсмостойкость: одновременное воздействие горизонтального ускорения 0,2 g и вертикального ускорения 0,1 g. Используются методы резонансных, синусоидальных и биений; 5 циклов возбуждения, по 5 волн в каждом, с интервалом 2 с между циклами, коэффициент безопасности не менее 1,67;
7. В месте установки не должно быть газов, паров, химических отложений, пыли, загрязнений и других взрывоопасных и коррозионных сред, которые могут серьезно повлиять на изоляцию выключателя;
8. Используется в незаземленных системах и в системах 10 кВ, заземленных через малое сопротивление или через дугогасительную катушку.
| Номер Наименование Единица измерения | Технические характеристики | |||||
| Шкафы с выключателями под нагрузкой и комбинированные распределительные шкафы | ||||||
| 7 | Номинальный пиковый ток, выдерживаемый устройством | kA | 50/63 | |||
| 8 | Ток отключения в замкнутом контуре | A | 630 | |||
| 9 | Номинальный ток отключения при заряде кабеля | A | 25 | |||
| 10 | Номинальный ток отключения трансформатора без нагрузки | A | 16 | |||
| 11 | Номинальный ток отключения и переключения | A | 1750 | |||
| 12 | Расчетный ток отключения при коротком замыкании (эффективное значение) для плавкого предохранителя | kA | 63 | |||
| 13 | Кратковременная выдерживаемая сила тока замыкающего выключателя / продолжительность | kA | 25 кА/1 с | |||
| 14 | Количество выключений при номинальном токе | раз | ≥200 | |||
| 15 | Срок службы оборудования | раз | ≥ 2000 | |||
| 16 | Годовая скорость утечки газа SF6 | не более 1 % | ||||
| 11 | Номинальный ток отключения и переключения | A | 1750 | |||
| 12 | Расчетный ток отключения при коротком замыкании (эффективное значение) для плавкого предохранителя | kA | 63 | |||
| 13 | Кратковременная выдерживаемая сила тока замыкающего выключателя / продолжительность | kA | 25 кА/1 с | |||
| 14 | Количество выключений при номинальном токе | раз | ≥200 | |||
| 15 | Срок службы оборудования | раз | ≥2000 | |||
| 16 | Годовая скорость утечки газа SF6 | не более 1 % | ||||
| 17 | Номинальный уровень изоляции
|
1 мин. выдерживаемое напряжение промышленной частоты (среднеквадратичное значение) | между поверхностями излома | кВ
|
48 | |
| чередующийся | кВ
|
42 | ||||
| в противовес этому | кВ
|
42 | ||||
| Устойчивость к грозовым ударам (пиковое напряжение) | между поверхностями излома | кВ | 85 | |||
| чередующийся | кВ | 75 | ||||
| в противовес этому | кВ | 75 | ||||
| 18 | Пружинный приводной механизм | Ручное управление, с возможностью перехода на электрическое | ||||
| 19 | Рабочее напряжение | V | 48 В постоянного тока / 220 В переменного тока | |||
| 21 | Коэффициент ползучести внешней изоляции | мм/кВ | ≥20 | |||
| 22 | Несинхронность размыкания выключателей | ms | менее 5 | |||
| 23 | Несинхронность замыкания выключателей | ms | менее 5 | |||
| 24 | Сопротивление главной цепи | uОм | менее 140 | |||
| 25 | Степень защиты корпуса шкафа | IP4X | ||||
В контейнерных подстанциях в качестве выключателей нагрузки используются трёхпозиционные выключатели нагрузки в SF6; электрический ресурс выключателей нагрузки в SF6 должен соответствовать требованиям класса E3; электрический ресурс автоматических выключателей должен соответствовать требованиям класса E2.
1. В распределительных шкафах с воздушной изоляцией, таких как шкафы PT, шкафы учета и т. п., должны быть приняты меры по предотвращению конденсации влаги (установка датчика конденсации внутри шкафа), например, установка резистивного нагревателя (с управляющим выключателем).
2. Относительное давление SF6 в газовом баллоне модульных кольцевых распределительных шкафов с SF6 не должно превышать 1,4 бар. Весь герметичный корпус должен соответствовать требованиям к «герметичным системам под давлением», установленным в стандарте IEC 60298: годовая утечка газа не должна превышать 1%, срок службы без технического обслуживания — 30 лет, при этом повторная заправка газом не требуется. Давление газа в камере SF6 можно контролировать с помощью манометра SF6.
3. Номинальный ток плавких предохранителей должен соответствовать нагрузке; параметры предохранителей: номинальное напряжение 12 кВ, номинальный ток отключения (эффективное значение) 63 кА. Распределительные устройства, используемые для защиты распределительных трансформаторов, должны обеспечивать как отключение с помощью плавких предохранителей, так и простое отключение с помощью электропривода.
4. Контейнерные распределительные устройства должны быть оснащены полной системой блокировки «пяти предохранений».
Благодаря управлению механическим блокировочным устройством, работа полностью обеспечивает следующие пять функций блокировки:
● Предотвращение ошибочного выключения или включения выключателя (грузового выключателя);
● Предотвращение включения или выключения разъединителя под нагрузкой;
● Предотвращение подвешивания (замыкания) заземляющего провода (заземляющего выключателя) под напряжением;
● Предотвращение замыкания выключателя (грузового выключателя, разъединителя) при наличии заземляющего провода (заземляющего выключателя);
● Предотвращение ошибочного входа в отсек под напряжением;
● Используется полностью закрытая конструкция; распределительный шкаф в основном состоит из газовой камеры, кабельной камеры, механической камеры (вторичной камеры) и других отсеков. Расстояние от кабельного соединения до места ввода кабеля (отверстие или фиксирующий хомут) составляет 2370 мм; внутренние изоляционные втулки и опорные изоляционные элементы изготовлены из эпоксидной смолы, их коэффициент ползучести составляет 220 мм/кВ. Для соединений между отсеками используются котлообразные шины, а для заземляющей шины — медные шины; выбор сечения должен соответствовать требованиям GB3906.
● На панели механического отсека установлен индикатор напряжения с функцией проверки напряжения, который удобен для замены и позволяет подключать внешний вторичный фазометр.
● На табличке с схемой первичных цепей шкафного распределительного устройства все обозначения четко различимы.
● Установленные внутри высоковольтные электрические компоненты, такие как: выключатели нагрузки SF6, автоматические выключатели, трансформаторы, разрядники и т. д., должны иметь прочные и чёткие паспортные таблички, которые должны быть размещены в местах, легко доступных для осмотра во время эксплуатации или технического обслуживания.
● Подстанция должна быть оснащена вторичным отсеком или шкафом управления с вторичными цепями, согласованными с приводом. Может быть предусмотрен ручной/электрический привод, а также должны быть предусмотрены возможности для электрического привода, интерфейсы дистанционного управления и дистанционной сигнализации для обеспечения удаленного мониторинга; кроме того, должна иметься индикация короткого замыкания, отвечающая требованиям по индикации межфазного короткого замыкания и однофазного заземления, а также функция дискретного выхода. В конечных клеммах кольцевой распределительной шкафа должны использоваться пылезащищенные и огнестойкие изделия. Сечение вторичных проводов трансформатора тока составляет 2,5 кв. мм со стальным сердечником; в цепи устанавливается измерительный блок тока. Сечение проводов напряжения и управления составляет 1,5 кв. мм со стальным сердечником.
● Дверца нижнего шкафа оснащена смотровым окном и изготовлена из огнестойкого прозрачного материала.
● В шкафном распределительном устройстве монтаж и техническое обслуживание кабелей осуществляются с передней стороны шкафа; устройство можно устанавливать у стены.
● Выключатель нагрузки имеет трёхпозиционную конструкцию, на передней панели имеется наглядный индикатор положения. Заземляющий выключатель и выключатель нагрузки/разъединитель трёхпозиционного выключателя оснащены отдельными гнездами для рукояток управления.
● Конструкция модульного распределительного устройства обеспечивает защиту персонала от травм в случае возникновения дуги при внутренней неисправности: отсеки разделены металлическими перегородками, предотвращающими распространение аварии; в газовой камере предусмотрена зона сброса давления; в задней части шкафа имеется пластина сброса давления.
● Монтажные размеры выключателей нагрузки и приводов унифицированы; одинаковые детали, изнашиваемые элементы и запасные части взаимозаменяемы.
● Газовая камера шкафа-распределителя изготовлена из сварных конструкций из высококачественной нержавеющей стали марки 304 толщиной 3 мм; корпус шкафа изготовлен из алюминиево-цинкового стального листа (за исключением вентиляционных и вытяжных отверстий, а также смотровых окон), толщина которого составляет не менее 2 мм, что обеспечивает достаточную механическую прочность и огнестойкость.
● Все компоненты главной цепи под напряжением установлены в газовой камере; степень защиты газовой камеры должна соответствовать требованиям IP67; корпус шкафа соответствует требованиям IP4x.
● Позиции подъемных проушин (по одной с левой и правой стороны) должны быть выбраны рационально, чтобы обеспечить горизонтальное положение коммутационного оборудования при подвешивании; подъемные цепи не должны соприкасаться с какими-либо деталями, чтобы избежать повреждения лакокрасочного покрытия корпуса во время подъема.
● По всей длине всех шкафов распределительных устройств должна быть проложена специальная заземляющая шина. Если он изготовлен из меди, плотность тока при заданном замыкании на землю не должна превышать 200 А/мм², однако минимальное сечение не должно быть меньше 30 мм². Данный заземляющий проводник должен быть оснащён фиксированными соединительными клеммами, соединяющимися с заземляющей сеткой, и иметь чёткую маркировку «Заземление». Если заземляющий проводник не изготовлен из меди, он также должен соответствовать требованиям к пиковой и кратковременной.
● Площадь контакта точки заземления корпуса должна соответствовать требованиям, диаметр заземляющего винта не должен быть менее 12 мм, точка заземления должна быть обозначена надписью «Заземление» или другим символом заземления.
● В газовой камере в качестве материала для главных шин следует использовать медь, сечение ответвленных проводов в шкафах разветвления должно соответствовать сечению главных шин; наружные поверхности главных и ответвленных шин (включая соединительные части) желательно покрывать органической изоляцией.
● То есть в камерах шин и кабельных камерах не должно быть открытых участков шин (за исключением кабельных клемм).
● Прочие требования к выключателям нагрузки SF6: следует использовать органическую изоляцию, то есть в камерах шин и кабельных камерах не должно быть открытых участков шин (за исключением кабельных клемм).
● Прочие требования к выключателям нагрузки SF6: В качестве дугогасительной и изолирующей среды в выключателях нагрузки используется газ SF6; каждая отдельная камера с газом SF6, как правило, должна быть оснащена устройством, отображающим внутреннее давление, которое должно четко показывать диапазон давления, обеспечивающий безопасную работу оборудования.