Vad ärHögspänningsställverk?

I. Kärndefinition (koncis version)

Högspänningsställverk: En metallomsluten bepansrad komplett uppsättning kraftdistributionsställverk med en märkspänning på 3,6 kV～40,5kV, integrerande brytare, brytare, jordningsbrytare, transformatorer, skydd och sekundära styrkomponenter. Det är den primära, kompletta uppsättningen av utrustning i medel- och högspänningssystem för kraftdistribution.

Kärnfunktioner: Används i kraftsystem för strömmottagning, distribution, växlingsstyrning, kortslutnings- och överbelastningsfelskydd, elektrisk isolering, säkerhetsförregling och driftövervakning, allmänt tillämplig på olika medel- och högspänningsscenarier för strömdistribution.

Kärnfunktioner: 1. Helt metallsluten med oberoende isolering av flera fack, ljusbågsäker och elektrisk stötsäker; 2. Utrustad med standard fem-förebyggande mekanisk + elektrisk förregling för att eliminera felfunktion; 3. Med vakuumbrytare som kärnomkopplings- och skyddsverkställande komponent; 4. Uppfyller GB 3906, IEC 62271 standarder för högspänningsställverk.

II. Tillämpningsomfång och implementeringsstandarder

Vanliga spänningsnivåer: 10kV (12kV), 35kV (40,5kV). Det är en viktig utrustning för industri- och gruvföretag, transformatorstationer, lagring av solceller, kraftdistribution i fabriken och stöd för transformatorstationer av boxtyp.

Implementeringsstandarder: GB 3906, IEC 62271, ANSI/IEEE C37-seriens standarder, som säkerställer säkerhet, tillförlitlighet och universalitet för utrustningens funktion.

III. Kärnklassificering (fullständiga mått)

1. Efter typ av kabinettstruktur

1. Utdragstyp (mittmonterat skåp): Representativa modeller KYN28A-12 (10kV), KYN61-40,5 (35kV). Strömbrytaren är en utdragbar lastbilstyp; den kan dras ut och delas in i arbetsläge, testläge och isoleringsläge. Underhåll kräver inte strömavbrott i hela skåpet, med högsta säkerhetsnivå, och det är den vanliga modellen inom industri och transformatorstationer.

2. Ställverk av fast typ: Representativa modeller XGN2-12, GG1A. Strömbrytaren sitter fast i skåpet och kan inte dras ut; den har en enkel struktur och låg kostnad. Underhåll kräver strömavbrott för hela linjen, mestadels används i gamla fabriksområden och low-end energidistributionsscenarier.

3. Ringhuvudenhet: Representativa modeller HXGN15-12, SF6 ringhuvudenhet. Den har en liten volym och upptar mindre mark, mestadels används i gemenskapskraftdistribution, kommunala ringnät och invändiga transformatorstationer; det är mestadels en kombination av lastbrytare + säkring, lämplig för terminalkraftdistributionsbehov.

4. Gasisolerat skåp (C-GIS): Helt förseglat med SF₆/miljövänlig gasisolering, skåpet är miniatyriserat, fuktbeständigt och korrosionsbeständigt, lämpligt för tuffa miljöer som kustområden, kolgruvor, höga höjder och transformatorstationer av typ utomhuslåda.

2. Genom isoleringsmetod

- Luftisolering (AIS): Använder luft + isolator som isoleringsmedium, lågt pris, bekvämt underhåll, stor volym, lämplig för konventionella energidistributionsscenarier inomhus.

- Gasisolering (GIS/C-GIS): Antagande av en sluten gasfylld struktur, med utmärkt isolerings- och bågsläckningsprestanda, liten volym, underhållsfri och hög kostnad, lämplig för avancerade och kompakta kraftdistributionsscenarier.

3. Efter typ av effektbrytare

- Vakuumbrytare: Den vanliga modellen för 10kV/35kV, främst VS1- och ZN63-serierna. Den har ingen oljeförorening, stark ljusbågssläckningsförmåga, lång livslängd och underhållsfri, lämplig för de flesta medel- och högspänningsscenarier.

- SF₆-kretsbrytare: Används oftast i spänningsnivåer på 35 kV och över, hög ström och höga brytningsförhållanden, med mer enastående isolerings- och ljusbågsläckande prestanda.

- Belastningsbrytare: En vanlig komponent i ringhuvudenheter, som endast kan koppla om normal belastningsström, inte kan bryta kortslutningsströmmen och måste kombineras med säkringar för att uppnå felskydd.

4. Efter kabinettets funktion och syfte

IV. Inre struktur med fem fack i skåpet (med KYN28A-12 som ett exempel)

Hela skåpet har en helt metallsluten design, och varje fack är isolerat från varandra utan bågeöverslag. Felbågar kan riktas för att släppa tryck, vilket maximerar säkerheten för personal och utrustning. Den specifika strukturen är som följer:

1. Bussutrymme (överst): Ordna huvudbussskenor och grenbussskenor; utrustad med en tryckavlastningskanal. När en kortslutning uppstår inuti kan ljusbågen riktas uppåt för att släppa trycket och undvika skador på personal och utrustning i andra fack.

2. Strömbrytarfack (Central Core): Placera vakuumbrytarens lastbil; utrustad med en ventilförregling. När trucken dras ut kommer de statiska högspänningskontakterna automatiskt att stängas för att förhindra att personal av misstag vidrör spänningsförande delar. Trucken kan flexibelt växlas mellan tre lägen: arbetsläge, testläge och isolerings-/underhållsläge för att anpassa sig till olika arbetsförhållanden.

3. Kabelfack (nedre delen): Det är ledningspositionen för inkommande och utgående kablar; inbyggda strömtransformatorer (CT), jordningsbrytare, avledare, nollföljdstransformatorer och andra komponenter, ansvariga för kabelanslutning och ledningsskydd.

4. Instrument sekundärt fack (övre framsidan av skåpet): Placera mikrodatorns integrerade skyddsanordningar, mät- och kontrollanordningar, indikatorlampor, knappar, livedisplayer, temperatur- och fuktighetskontroller, sekundära kopplingsplintar och annan sekundär utrustning, ansvarig för utrustningsövervakning, kontroll och signalöverföring.

5. Lågspänningskontrollrum/mekanismrum: Placera strömbrytarens manövermekanism, energilagringsmotor, sekundärkretsströmförsörjning och sammankopplande mekanisk struktur, som är kärnområdet för utrustningsdrift och energilagring.

V. Detaljerad förklaring av fem kärnelektriska komponenter

Kärnprestandan hos högspänningsställverk bestäms av interna komponenter. De fem kärnkomponenterna utför sina respektive uppgifter och arbetar tillsammans för att säkerställa normal drift av utrustningen:

1. Vakuumbrytare (hjärtat i utrustningen): Kärnfunktionen är omkoppling under normala arbetsförhållanden och automatisk utlösning vid fel för att bryta felströmmen. Nyckelparametrar inkluderar märkspänning, märkström, märkström för kortslutningsbrytning (vanligtvis 20kA/25kA/31,5kA/40kA) och märkström för termisk stabilitet, som direkt bestämmer skyddskapaciteten och tillämpliga scenarier för utrustningen.

2. Isoleringsbrytare: Ingen ljusbågssläckningskapacitet, och lastväxling är strängt förbjuden; Kärnfunktionen är att bilda en uppenbar brytpunkt under underhåll och bekräfta utrustningens strömavbrott genom visuell inspektion för att säkerställa underhållspersonalens personliga säkerhet.

3. Jordningsbrytare: Används för tvångjordning under underhåll av utrustningens strömavbrott för att frigöra kvarvarande spänning inuti utrustningen och förhindra elektriska stötar orsakade av oavsiktlig kraftöverföring; utrustad med mekanisk förregling med strömbrytare och isoleringsbrytare för att säkerställa överensstämmelse med driftsekvens.

4. Transformatorer (CT/PT): Uppdelad i strömtransformatorer (CT) och spänningstransformatorer (PT). CT används främst för att samla in linjeström och ge signaler för elenergimätning och överströms-/kortslutningsskydd; PT används främst för att samla in bussspänning och ge signaler för spänningsmätning, mätning, underspännings-/överspänningsskydd och synkroniseringsdrift.

5. Avledare: Kärnfunktionen är att undertrycka blixtöverspänning och driftöverspänning, undvika nedbrytning av isoleringsskiktet av ställverk och efterföljande transformatorer, kablar och annan utrustning orsakad av överspänning, och skydda säkerheten för hela kraftdistributionssystemet.

VI. "Fem-förebyggande" förregling av högspänningsställverk (högsta prioritet)

Alla högspänningsställverk är obligatoriskt utrustade med dubbla fem-förebyggande förreglingsanordningar (mekaniska + elektriska), som inte kan tvingas att fungera illegalt manuellt, vilket i grunden eliminerar felfunktionsolyckor, inklusive:

1. Förhindra oavsiktlig öppning och stängning av strömbrytare för att undvika oavsiktlig linjebyte;

2. Förhindra till- och frånslag av brytare med belastning för att undvika ljusbågsbrännskador och skador på utrustningen;

3. Förhindra stängning av jordningsbrytare med el för att undvika jordkortslutningsolyckor;

4. Förhindra stängning och matning av ström med jordledning för att undvika kortslutning i ledningen och skador på utrustningen;

5. Förhindra att du kommer in i strömförande fack för att undvika olyckor med elektriska stötar.

VII. Huvudsakliga tekniska parametrar (allmänna industristandarder)

Med det vanliga ställverket KYN28A-12 10kV (huvudmodell) som exempel, är de viktigaste tekniska parametrarna följande:

- Märkspänning: 12kV

- Märkfrekvens: 50Hz

- Märkström: 630A, 1250A, 1600A, 2000A, 2500A, 3150A, 4000A (kan väljas efter behov)

- Nominell kortslutningsbrytström: 20kA, 25kA, 31,5kA, 40kA

- Nominell termisk stabilitetsström (4s): Motsvarar den nominella kortslutningsbrytströmsnivån

- Skyddsnivå: Skåp IP4X, fack IP2X, effektivt dammsäkert och främmande föremål

- Isolationsnivå: Strömfrekvensen motstår spänning och blixtimpulser motstår spänning båda uppfyller kraven i GB 3906 nationell standard

Kärnparametrar för 35kV KYN61-40.5-modell: Märkspänning 40,5kV, märkström 1250A～3150A, nominell kortslutningsbrytström huvudsakligen 25kA och 31,5kA, lämplig för 35kV transformatorstationer och storskaliga industriella kraftdistributionsscenarier.

VIII. Funktionslogik

Driften av högspänningsställverk följer strikta driftsprocedurer för att säkerställa säkerhet och tillförlitlighet, huvudsakligen uppdelad i tre kärnarbetsförhållanden:

1. Normal strömförsörjningsprocess: Jordningsbrytarens öppning → Strömbrytarens lastbil inskjuten i arbetsläge → Isoleringsbrytarens stängning → Strömbrytarens stängning → Bussmatad, elektrisk energi levereras till olika laster.

2. Felskyddsprocess: Kortslutning, överbelastning, jordning och andra fel uppstår i ledningen → Strömtransformatorn (CT) samlar in onormala signaler → Mikrodatorskyddet agerar snabbt → Strömbrytaren löser ut omedelbart → Isolera felledningen för att säkerställa normal drift av andra kretsar och undvika felexpansion.

3. Underhållsprocess för strömavbrott: Strömbrytarens öppning → Trucken skakas till test-/isoleringsläge → Isoleringsbrytarens öppning → Stängande jordningsbrytare → Efter att ha bekräftat att utrustningen är strömlös, kan locket öppnas för underhållsdrift.

IX. Applikationsscenarier

Som kärnutrustning för medel- och högspänningskraftdistribution täcker högspänningsställverk flera områden som industri, människors försörjning och ny energi, främst inklusive:

- Huvudkraftdistributionssystem för kraftverk och 35kV/10kV transformatorstationer, ansvariga för kraftmottagning, distribution och skydd;

- Stora fabriker, kemisk industri, gruvor, metallurgi och andra industriverkstäder, som tillhandahåller stabil högspänningskraftdistribution för högeffektsutrustning;

- Kommersiella komplex, sjukhus, datacenter, järnvägstransit och andra platser med höga krav på strömförsörjningssäkerhet;

- Fotovoltaiska kraftverk, energilagringskraftverk och vindkraftsboosterstationer, anpassade till behoven för distribution av högspänningskraft för ny energiproduktion.

- Högspänningskraftdistributionsenhet inuti transformatorstationen av boxtyp (boxtransformatorstation), som realiserar miniatyriserad och integrerad kraftdistribution.

X. Dagligt underhåll och vanliga fel

1. Dagliga inspektionspunkter

Regelbunden inspektion kan förlänga utrustningens livslängd och hitta potentiella fel i tid. Fokusera på att kontrollera: om skåpet har onormalt ljud, uppvärmning och kondens; om indikatorlamporna och livedisplayerna är normala; huruvida driftmekanismens energilagring är tillräcklig; om den sekundära kretsens ledningar är lösa eller åldras; om den femförebyggande förreglingsanordningen är flexibel och pålitlig.

2. Vanliga fel och korta hanteringsanvisningar

- Strömbrytaren kan inte lagra energi eller slå på/stänga av: Kontrollera energilagringsmotorn och manövermekanismen, och felsök den sekundära kretsens strömförsörjning eller mekanisk störning;

- Sekundärkretsbortkoppling och felfunktion av skyddet: Kontrollera de sekundära kopplingsplintarna och kablarna, och felsök skyddsanordningens parameterinställningar eller komponentfel;

- Kondens i skåpet och isoleringsfall: Kontrollera temperatur- och fuktighetsregulatorn och avfuktningsanordningen, förstärk skåpets tätning och undvik påverkan av fuktig miljö;

- Truck som trycker och drar fastnar och låser sig: Kontrollera lastbilens styrskena och den förreglade mekaniska strukturen, rensa upp skräp och utför smörjningsunderhåll;

- Transformatoruppvärmning och ablation av kopplingsplintar: Kontrollera ledningarnas täthet och felsök transformatorns överbelastning eller dålig kontakt.

XI. Fördelar med högspänningsställverk

1. Hög säkerhet: Helt metallsluten struktur, effektiv ljusbågssäker och elektrisk stötsäker, isoleringsdesign med flera fack minskar risken för felspridning;

2. Säker drift: Komplett fem-förebyggande förreglingsanordning, eliminerar manuell felmanövrering från mekaniska och elektriska nivåer, vilket säkerställer säkerheten för personal och utrustning;

3. Stark tillförlitlighet: Antagande av vakuumbågssläckningsteknik, ingen oljeförorening, lågt ljud, lång livslängd och lång underhållsfri period;

4. Hög flexibilitet: Modulär design, bekväm installation, underhåll och komponentbyte, och kan väljas flexibelt efter scenbehov;

5. Intelligent uppgradering: Kan utrustas med intelligent integrerat skydd, online temperaturmätning, partiell urladdningsövervakning och andra moduler för att realisera intelligent övervakning och kontroll av kraftdistributionssystemet, anpassad till behoven hos moderna smarta nät.

Sammanfattning

 Högspänningsställverk (3,6kV～40,5 kV) är en kärnkraftsfördelningsutrustning som är innesluten i metall, som integrerar komponenter för strömkontroll, skydd och övervakning, som ofta används i olika medel- och högspänningsscenarier.

Vanliga frågor

1. Vad är ett högspänningsställverk?

Ett metallomslutet bepansrat kraftfördelningsställverk (3,6 kV～40,5 kV), som integrerar kärnkomponenter, är den primära kärnutrustningen för medel- och högspänningsdistribution.

2. Vilka är dess kärnfunktioner?

Strömmottagning, distribution, kopplingsstyrning, felskydd, elektrisk isolering, säkerhetsförregling och driftövervakning.

3. Vilka är de viktigaste skåptyperna?

Utdragstyp (mittmonterad), fast typ, ringhuvudenhet och gasisolerat skåp (C-GIS).

4. Vilka är de vanliga isoleringsmetoderna?

Luftisolering (AIS) och gasisolering (GIS/C-GIS).

5. Vilka är de centrala elektriska komponenterna?

Vakuumbrytare, brytare, jordningsbrytare, CT/PT-transformatorer och avledare.

Vad är "femförebyggande" förregling?

Förhindra felfunktion av brytare, lastomkoppling av brytare, spänningsförande stängning av jordningsbrytare, stängning med jordledningar och inträde i strömförande fack.

6. Vilka är de vanliga modellerna och parametrarna?

KYN28A-12 (10kV, 630A～4000A); KYN61-40,5 (35kV, 1250A～3150A).

7. Vilka är de huvudsakliga tillämpningsscenarierna?

Kraftverk, transformatorstationer, industriverkstäder, kommersiella komplex, solcells-/energilagringsstationer och transformatorstationer av boxtyp.

8. Vilka är vanliga fel?

Strömbrytarfel, sekundär kretsbortkoppling, skåpkondensering, truckstopp och transformatorvärme.

9. Vilka är dess fördelar?

Hög säkerhet, säker drift, stark tillförlitlighet, hög flexibilitet och stöd för intelligent uppgradering.