Обзор статьи
В этом руководстве объясняется, как работает кольцевой основной блок с воздушной изоляцией, какие компоненты определяют его производительность, как оценить его технические характеристики и что покупатели должны проверить перед покупкой. В нем также рассматриваются общие проблемы применения, эксплуатационная безопасность и методы обслуживания, которые могут помочь сократить время простоев, которого можно избежать.
1. Что такое кольцевой основной блок RMU с воздушной изоляцией?
Анкольцевой основной блок с воздушной изоляцией RMU— это распределительное устройство среднего напряжения, предназначенное для соединения, управления и изоляции цепей в распределительной сети. Он использует атмосферный воздух в качестве изолирующей среды вокруг соответствующих компонентов, находящихся под напряжением, вместо того, чтобы полагаться на газ SF₆ в качестве основной изоляционной среды в этих отсеках.
Терминкольцевой основной блокописывает роль оборудования в кольцевой распределительной сети. Кольцо обычно соединяет несколько точек распределения, позволяя электроэнергии поступать на подстанцию с разных направлений, если это позволяет конструкция сети и рабочая конфигурация. RMU сочетает в себе несколько функций переключения в компактном корпусе, помогая операторам распределительных сетей управлять соединениями фидеров и трансформаторов.
В отличие от распределительного трансформатора, который изменяет электрическое напряжение, RMU управляет подключением и отключением цепей среднего напряжения. В зависимости от конфигурации он может обеспечивать переключение нагрузки, изоляцию, заземление и защиту фидера с помощью предохранителей или автоматических выключателей.
RMU с воздушной изоляцией используются в приложениях, где инженерам необходимы четко определенные функции переключения, безгазовая изоляция и конфигурация, подходящая для условий установки. Прежде чем указать один из них, команда проекта должна подтвердить напряжение системы, уровень неисправности, схему работы, доступное пространство и применимые требования к коммунальным предприятиям.
2. Как работает RMU с воздушной изоляцией?
RMU с воздушной изоляцией управляет электроэнергией, контролируя соединения между входными кольцевыми фидерами и выходными распределительными цепями. В типичной трехсторонней схеме два функциональных блока соединяют секции кольцевого кабеля, а третий питает или защищает фидер местного трансформатора.
Нормальная операция распределения
При нормальной работе коммутационные устройства располагаются в соответствии с утвержденным планом эксплуатации сети. Во многих распределительных сетях применяется кольцеобразная прокладка кабеля с нормально разомкнутой точкой. Такая схема сохраняет альтернативный маршрут поставок без необходимости использования всего кольца как замкнутого контура.
Устранение неисправностей и восстановление питания
Если на участке кабеля возникает неисправность, защитные устройства обнаруживают или устраняют неисправность в соответствии с замыслом, в то время как операторы или утвержденная система автоматизации изолируют пораженный участок. Оставшуюся исправную сеть можно затем восстановить через альтернативный фидер, при условии, что номиналы оборудования, пропускная способность сети, координация защиты и процедуры переключения позволяют это.
| Условия эксплуатации | Функция РМУ | Оперативная цель |
|---|---|---|
| Нормальная работа | Поддерживает назначенные соединения цепей. | Подавайте питание на подключенные нагрузки. |
| Плановое обслуживание | Изолирует соответствующую цепь и позволяет выполнять утвержденные процедуры заземления. | Создать безопасные условия труда. |
| Неисправность кабеля | Работает со схемой защиты системы, прерывая или изолируя затронутый раздел. | Ограничьте затронутую зону сети. |
| Восстановление сети | Позволяет санкционированное переключение для повторного подключения исправных секций, где это разрешено. | Восстановите сервис максимально безопасно и быстро. |
Важно отличать переключение нагрузки от прерывания по причине неисправности. Выключатель нагрузки предназначен для определенных коммутационных задач; не следует предполагать, что он прерывает каждый ток короткого замыкания. Для защиты от неисправностей может потребоваться согласованная комбинация предохранителя и выключателя или автоматический выключатель с подходящим защитным реле.
3. Каковы основные компоненты RMU с воздушной изоляцией?
Точная внутренняя компоновка зависит от производителя и модели, но большинство конструкций сочетают в себе коммутационные устройства, проводники, изоляционные конструкции, механизмы безопасности и дополнительное оборудование для мониторинга.
Выключатели нагрузки
Выключатели нагрузки соединяют или отключают цепи в соответствии с указанными нормальными условиями переключения нагрузки. В кольцевой конфигурации они позволяют операторам контролировать входящие и исходящие участки кабеля. Их номинальная способность к включению, разрушению и кратковременной выдержке должна соответствовать предполагаемому режиму работы.
Шины и электрические соединения
Шины обеспечивают проводящие пути между функциональными блоками. Их материал, сечение, качество соединения и тепловая конструкция влияют на токопроводящую способность и повышение температуры. Кабельные наконечники также должны быть совместимы с указанным типом кабеля и способом установки.
Заземлители и блокировки
Заземлители служат средством заземления выделенных изолированных участков цепи, если это разрешено утвержденной последовательностью действий. Механические или электрические блокировки помогают предотвратить запрещенные операции переключения. Эти механизмы важны, но они не заменяют проверку изоляции и отсутствия напряжения в соответствии с применимой процедурой безопасности.
Комбинации предохранителей и выключателей или автоматические выключатели
В фидерах трансформаторов может использоваться комбинация предохранителей и выключателей или автоматический выключатель с защитными реле. Подходящее решение зависит от характеристик трансформатора, ожидаемого тока повреждения, требований к селективности и философии защиты сети.
Изоляторы, корпуса и аксессуары для мониторинга
Изолирующие опоры обеспечивают необходимые электрические зазоры и поддерживают компоненты, находящиеся под напряжением. Корпус защищает оборудование от воздействия окружающей среды и механических условий, предусмотренных для продукта. Дополнительные индикаторы напряжения, индикаторы прохождения короткого замыкания, моторные приводы и устройства связи могут улучшить рабочий обзор и дистанционное управление при правильной интеграции.
4. Какие преимущества дает воздушная изоляция?
Воздушная изоляция может предложить практические преимущества для проектов распределения, особенно если владелец проекта хочет избежать изоляции на основе SF₆ в соответствующих отсеках. Ценность этих преимуществ зависит от конструкции оборудования и условий эксплуатации.
- Нет требований к SF₆ в отсеках с воздушной изоляцией:Подходящая конструкция позволяет избежать проблем с обращением, контролем утечек и восстановлением по окончании срока службы, связанных с SF₆ в этих отсеках.
- Видимые и доступные устройства там, где они спроектированы:Некоторые конструкции облегчают проверку компонентов и положений переключения обученным персоналом. Доступность должна быть проверена для конкретной модели.
- Модульная конфигурация:Функциональные блоки могут быть организованы для удовлетворения различных требований к входящим, отходящим и питающим трансформаторам, если семейство продуктов поддерживает необходимые комбинации.
- Практическое планирование технического обслуживания:Без SF₆ в секциях с воздушной изоляцией операторы избегают задач по обслуживанию этих секций, связанных с газом, хотя электрическое и механическое обслуживание остается необходимым.
- Поддержка автоматизации дистрибуции:Дополнительные приводы и аксессуары для мониторинга могут поддерживать дистанционное переключение и отчеты о состоянии.
Каковы ограничения?
Для конструкций с воздушной изоляцией могут потребоваться большие электрические зазоры и большая площадь установки, чем для некоторых альтернатив с газовой изоляцией. Влажность, загрязнение, конденсация, высота над уровнем моря и условия в корпусе также могут влиять на характеристики изоляции. Безгазовая конструкция не означает автоматически отсутствие необходимости технического обслуживания или превосходную производительность в любой среде.
Покупателям следует сравнить полную конфигурацию оборудования, стоимость установки, требования к жизненному циклу, условия окружающей среды и применимые нормы, а не выбирать RMU только на основе изоляционного материала.
5. Где используются RMU с воздушной изоляцией?
Кольцевые силовые блоки с воздушной изоляцией могут использоваться в различных распределительных системах среднего напряжения в зависимости от их номинального напряжения, мер защиты, конструкции корпуса и утвержденных условий установки.
Промышленные предприятия
Заводы и перерабатывающие предприятия используют распределительное оборудование среднего напряжения для питания трансформаторов, производственных помещений и других электрических нагрузок. RMU может поддерживать изоляцию фидеров и помогать группам технического обслуживания управлять участками сети, не затрагивая при этом весь объект.
Коммерческое и жилое строительство
Офисные комплексы, многоквартирные дома, торговые объекты и многофункциональные проекты могут использовать RMU на местных распределительных подстанциях. Компактное функциональное расположение может упростить управление несколькими фидерами трансформаторов в запланированной электрической инфраструктуре.
Коммунальные распределительные сети
Операторы распределения могут устанавливать RMU в точках подключения к сети для управления фидерными секциями и поддержки процедур восстановления. Выбранное устройство должно удовлетворять требованиям защиты, коммутации, установки и документации для конкретной электросети.
Возобновляемые источники энергии и инфраструктурные проекты
Солнечные установки, инфраструктурные объекты и другие энергетические проекты могут потребовать переключения среднего напряжения между цепями сбора, трансформаторами и распределительной сетью. RMU должен выбираться в соответствии с фактической величиной неисправности, коммутационной способностью и схемой подключения к сети.
При установке на открытом воздухе или на берегу проектные группы должны дополнительно оценить защиту корпуса, устойчивость к коррозии, температурный диапазон, контроль конденсации и герметизацию кабельных вводов. Пригодность любой конкретной модели должна быть подтверждена на соответствие заявленным производителем условиям эксплуатации.
6. Какие характеристики следует проверить покупателям?
Выбор RMU с воздушной изоляцией требует большего, чем просто соответствие номинального напряжения. Неправильные номиналы или неподходящая система защиты могут создать угрозу безопасности, задержки при вводе в эксплуатацию и дорогостоящую замену оборудования. Покупатели должны предоставить производителю параметры сети и требования проекта, прежде чем запрашивать предложение.
| Спецификация | Что проверить | Почему это важно |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение | Совместимость с номинальным и максимальным рабочим напряжением системы. | Обеспечивает соответствие характеристик изоляции и оборудования сети. |
| Номинальный ток | Номинальные токи шин, кольцевых выключателей и фидеров. | Предотвращает выбор оборудования, неподходящего для предполагаемой нагрузки. |
| Характеристики короткого замыкания | Номинальный кратковременно выдерживаемый ток, продолжительность и соответствующие функции включения или отключения. | Сопоставляет распределительное устройство с расчетным уровнем неисправности. |
| Функциональная конфигурация | Количество каналов, кольцевых выключателей, фидеров трансформатора и возможностей расширения. | Выравнивает оборудование по однолинейной схеме. |
| Метод защиты | Комбинация предохранителя-выключателя или устройство автоматического выключателя и реле. | Поддерживает правильное устранение неисправностей и координацию. |
| Изоляция и зазоры | Конструкция воздушной изоляции и необходимые электрические зазоры. | Поддерживает диэлектрические характеристики в определенных условиях. |
| Среда установки | Использование в помещении или на открытом воздухе, высота над уровнем моря, влажность, температура и загрязнение. | Снижает риски, связанные с окружающей средой и изоляцией. |
| Защита корпуса | Указанный рейтинг IP и требования к доступу. | Определяет защиту от проникновения в тестируемых условиях. |
| Классификация безопасности | Требуемая классификация внутренней дуги, доступные стороны, ток и продолжительность. | Соответствует требованиям по защите персонала, специфичным для проекта. |
| Автоматизация | Ручное или моторизованное управление, вспомогательное питание, сигналы и протокол связи. | Обеспечивает совместимость с удаленным мониторингом или SCADA. |
| Соответствующие документы | Применимые стандарты, протоколы типовых испытаний, протоколы плановых испытаний и сертификаты. | Поддерживает техническое одобрение и приемку проекта. |
Понимание применимых стандартов
IEC 62271-200 охватывает распределительные устройства и устройства управления переменного тока в металлическом корпусе для номинальных напряжений выше 1 кВ и до 52 кВ включительно, включая соответствующие применения внутри и снаружи помещений. Применимое издание и поправки должны быть подтверждены спецификацией проекта. В зависимости от конфигурации оборудования могут также применяться дополнительные стандарты для выключателей, автоматических выключателей, комбинаций выключателей и предохранителей и заземляющих устройств.
Для справки обратитесь к официальной публикации IEC 62271-200. Соответствие должно быть проверено для фактической предлагаемой модели и конфигурации; общее заявление о том, что продукт соответствует стандарту IEC, не заменяет соответствующую подтверждающую документацию.
Вопросы, которые следует задать перед размещением заказа
- Соответствует ли предлагаемый RMU утвержденной однолинейной схеме и расположению кабелей?
- Достаточно ли номинального тока и устойчивости к короткому замыканию для изучения системы?
- Какие функции защиты и заземления входят в стандартную комплектацию?
- Имеются ли данные типовых испытаний и записи плановых заводских испытаний для соответствующей конфигурации?
- Подтверждены ли размеры, положения кабельных вводов, детали фундамента и зазоры для технического обслуживания?
- Четко ли указаны запасные части, инструкции по эксплуатации, поддержка при вводе в эксплуатацию и условия гарантии?
7. Какие требования безопасности и установки имеют значение?
Установка распределительного устройства среднего напряжения должна выполняться квалифицированным персоналом в соответствии с утвержденными чертежами, местными электротехническими нормами, инструкциями производителя и процедурами безопасности, специфичными для конкретной площадки. Поскольку оборудование может содержать опасную накопленную или наведенную электрическую энергию, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание никогда не должны полагаться только на визуальные положения переключателей.
Подготовка места
Перед доставкой убедитесь, что фундамент, кабельные траншеи, пространство для изгиба кабеля, пути доступа, требования к вентиляции и рабочие расстояния соответствуют утвержденным чертежам. Зона установки должна оставаться в пределах установленных экологических ограничений и обеспечивать безопасную эксплуатацию и техническое обслуживание.
Заделка кабеля и заземление
Используйте совместимые кабельные аксессуары и следуйте инструкциям производителя по заделке. Проверьте подготовку проводника, момент затяжки соединений, идентификацию фаз, состояние изоляции и заземляющие соединения. Плохо установленные клеммы могут привести к перегреву, частичному разряду, ухудшению изоляции или электрическому сбою.
Ввод в эксплуатацию
Ввод в эксплуатацию должен осуществляться по утвержденному плану испытаний, отражающему конструкцию изделия и требования проекта. Типичные проверки включают проверку механической работы, блокировок, проводки, целостности заземления, настроек защиты, цепей управления и результаты соответствующих электрических испытаний. Точные испытания и критерии приемки должны определяться квалифицированными инженерами.
8. Как операторы могут обслуживать RMU с воздушной изоляцией?
Хотя RMU с воздушной изоляцией не требует обслуживания элегазом SF₆ в своих отсеках с воздушной изоляцией, он по-прежнему требует программы технического обслуживания, соответствующей его конструкции, режиму работы, возрасту и условиям установки. Профилактическое обслуживание помогает выявить ухудшение состояния до того, как оно приведет к отключению электроэнергии или инциденту безопасности.
Рекомендуемые зоны проверки
- Состояние корпуса:Проверьте на предмет коррозии, физических повреждений, попадания воды, блокировки вентиляции и повреждения уплотнений.
- Состояние изоляции:Во время утвержденных проверок обращайте внимание на наличие загрязнений, влаги, следов следов, трещин или других признаков порчи.
- Механизмы переключения:Проверьте рабочие механизмы, индикаторы положения, блокировки и механическое состояние в соответствии с процедурами производителя.
- Соединения и кабели:Осмотрите доступные клеммы и соединения на предмет признаков перегрева, ослабления или повреждения изоляции, используя утвержденные методы.
- Защита и контроль:Проверьте настройки реле, вспомогательное питание, сигналы тревоги, моторные приводы и функции связи, если они установлены.
- Записи:Документируйте проверки, результаты испытаний, неисправности, операции переключения и корректирующие действия.
Как часто следует проверять RMU?
Не существует единого интервала проверки, подходящего для каждой установки. Следуйте графику технического обслуживания производителя, применимым нормам, требованиям коммунальных предприятий и оценке рисков на объекте. Оборудование, находящееся в пыльной, влажной, агрессивной или сильно нагруженной среде, может требовать более частых проверок состояния.
Не открывайте герметичные отсеки или отсеки с ограниченным доступом, не регулируйте компоненты, находящиеся под напряжением, и не выполняйте инвазивные работы без предписанного разрешения, изоляции и процедур испытаний. При возникновении ненормального нагрева, шума нагнетания, запаха гари, неожиданных сигналов тревоги или механического сопротивления немедленно сообщите о проблеме квалифицированному техническому персоналу.
9. Какие распространенные проблемы следует предотвращать проектным командам?
Многие проблемы с проектами распределительных устройств начинаются еще до подачи питания. Четкие спецификации, полная документация и координация между поставщиком оборудования, проектировщиком электрооборудования, установщиком и конечным пользователем могут сократить задержки, которых можно избежать.
| Распространенная проблема | Возможные последствия | Профилактические действия |
|---|---|---|
| Неверный рейтинг неисправности | Оборудование может не выдержать фактическую неисправность сети. | Перед утверждением подтвердите результаты исследования неисправностей и номинальные характеристики оборудования. |
| Неправильная конфигурация фидера | Отсутствуют функции переключения или защиты, а также дорогостоящая модернизация. | Просмотрите однолинейную диаграмму и график функциональных единиц. |
| Несовместимые кабельные аксессуары | Трудности с установкой или ненадежные кабельные заделки. | Подтвердите характеристики кабеля и утвержденные комплекты заделки. |
| Неподходящие условия площадки | Конденсат, коррозия, проблемы с изоляцией или ограничения доступа. | Проверьте условия эксплуатации, конструкцию корпуса и зазоры для установки. |
| Неполная тестовая документация | Задержка проверки, приемки или ввода в эксплуатацию. | Согласуйте необходимые протоколы испытаний и сертификаты во время закупок. |
| Неясные обязанности по техническому обслуживанию | Пропущенные проверки и более медленное реагирование на неисправности. | Определите рабочие процедуры, обучение, запасные части и сервисную поддержку. |
Для групп закупок наиболее эффективным подходом является определение технических требований перед сравнением предложений. Низкая первоначальная цена может не отражать наилучшую общую ценность, если предлагаемая конфигурация требует дополнительного проектирования, изменений в установке или использования неподдерживаемых аксессуаров.
10. Часто задаваемые вопросы
Каково основное назначение кольцевого основного блока RMU с воздушной изоляцией?
Его основное назначение — управление коммутационными, изоляционными и распределительными соединениями в сети среднего напряжения. В зависимости от конфигурации он также обеспечивает защиту фидера трансформатора и поддерживает изоляцию неисправных участков кабеля.
Что означает воздушная изоляция в RMU?
Это означает, что атмосферный воздух служит изолирующей средой вокруг соответствующих компонентов, находящихся под напряжением. Точная схема изоляции зависит от конструкции изделия, и этот термин сам по себе не определяет технологию переключения или гашения дуги.
Не содержит ли RMU с воздушной изоляцией SF₆?
Конструкция с воздушной изоляцией позволяет избежать SF₆ в соответствующих изоляционных отсеках. Покупателям следует проверить техническую документацию производителя, чтобы убедиться, что весь предлагаемый узел содержит SF₆ или другие изолирующие газы.
В чем разница между RMU и трансформатором?
RMU контролирует и защищает электрические соединения внутри распределительной сети, в то время как трансформатор меняет напряжение с одного уровня на другой. Они могут быть установлены вместе на распределительной подстанции, но выполняют разные функции.
Может ли RMU с воздушной изоляцией автоматически восстановить питание после неисправности?
Не обязательно. Базовые блоки могут потребовать авторизованного ручного переключения. Автоматическая изоляция или восстановление неисправности требует соответствующей защиты, моторизованного переключения, логики управления, связи и утвержденной схемы автоматизации сети.
Какие технические характеристики наиболее важны при покупке RMU?
Ключевые параметры включают номинальное напряжение, номинальный ток, устойчивость к короткому замыканию и включающую способность, коммутационные функции, устройство защиты, характеристики изоляции, условия окружающей среды, номинал корпуса и любую необходимую классификацию внутренней дуги.
Требует ли RMU с воздушной изоляцией технического обслуживания?
Да. Операторы должны следовать графику технического обслуживания производителя и проверять корпус, изоляцию, механизмы переключения, кабельные наконечники, систему заземления, защитные устройства и дополнительное оборудование управления, если это необходимо.
Какой стандарт применим к RMU среднего напряжения в металлическом корпусе?
МЭК 62271-200 является ключевым стандартом для применимых распределительных устройств переменного тока в металлическом корпусе на напряжение от 1 кВ до 52 кВ. Другие стандарты могут применяться к отдельным устройствам переключения и защиты. Команда проекта должна проверить необходимые редакции и тестовую документацию фактического продукта.
Как покупатели могут оценить производителя RMU?
Ознакомьтесь с технической документацией производителя, вариантами конфигурации продукта, применимыми данными типовых испытаний, стандартными процедурами заводских испытаний, контролем качества, руководством по установке, наличием запасных частей, условиями гарантии и способностью соответствовать требованиям конкретного проекта.
Выберите правильный RMU с воздушной изоляцией для вашего проекта
Надежное распределение среднего напряжения начинается с правильной конфигурации оборудования, точных технических характеристик и четкого понимания условий на объекте. Планируете ли вы промышленную систему распределения электроэнергии, коммерческое строительство или проект инженерной сети, тщательный выбор оборудования может обеспечить более безопасную эксплуатацию и более надежное планирование технического обслуживания.
Чжэцзян Usune Electric Co., Ltd.могут быть включены в оценку вашего поставщика при поиске электрораспределительного оборудования. Поделитесь напряжением вашего проекта, номинальным током, требованиями к короткому замыканию, конфигурацией функциональных блоков, средой установки и применимыми стандартами, чтобы помочь определить соответствующий технический объем.
Нужна помощь в определении требований к распределительному устройству среднего напряжения?Связаться с намичтобы обсудить спецификации вашего проекта, запросить соответствующую документацию по продукту и изучить подходящее решение для вашего приложения распределения электроэнергии.
Техническое примечание. Конфигурации и характеристики продукта различаются в зависимости от модели. Перед закупкой, установкой или подачей питания согласуйте все спецификации, применимые стандарты, документацию по испытаниям и рабочие процедуры с производителем и ответственным инженером проекта.
