Jos määrität salamansuojaa keskijänniteverkkoon{0}}, ensimmäinen yleensä esitettävä kysymys on riittävän yksinkertainen: tarvitsenko 11 kV vai 33 kV yksikön? Vastaus kuulostaa ilmeiseltä, mutta valintaprosessi on paljon vähemmän yksinkertaista kuin pelkkä suojan tarran sovittaminen järjestelmäjännitteeseen. Ymmärrät sen väärin ja katsot laitetta, joka joko ei suojaa tai, mikä pahempaa, toimii silloin, kun sen ei pitäisi.
Tässä oppaassa käydään läpi todelliset erot 11kV ja 33kV erottimien välillä, kattaen jännitteen nimellisarvot, maadoitusvaatimukset, pysäytinluokan ja tekniset tiedot, joilla on todella merkitystä hankintapäätöstä tehdessä.
Salamansammutin
Pikaviitetaulukko
| Parametri | 11kV järjestelmä | 33kV järjestelmä |
|---|---|---|
| Tyypillinen maadoitus | Kiinteästi maadoitettu (tähti) | Ei--tehokkaasti maadoitettu (delta) |
| Suositeltu nimellisjännite (Ur) | 9kV | 36kV - 42kV |
| MCOV | ~7,65kV | ~29kV - 34kV |
| Purkausvirran luokitus | 10kA | 10kA |
| Arrester Class | Jakeluluokka | Asemaluokka |
| BIL | 75kV | 170kV |
| Vakio | IEC 60099-4 | IEC 60099-4 |
Useimmat ihmiset erehtyvät: kyse on maadoituksesta, ei vain jännitteestä
Tässä on asia, joka saa monet insinöörit hämmentämään: salamansuojan nimellisjännite ei ole sama kuin järjestelmän jännite. Valitsemasi numero riippuu suuresti siitä, miten verkkosi on maadoitettu, ja siksi 11kV ja 33kV järjestelmät käyttäytyvät yleensä hyvin eri tavalla.
Suurin osa 11 kV verkoista on maadoitettu kiinteästi. Muuntajan tähtipiste on kytketty suoraan maahan, mikä tarkoittaa, että yhden -vaihevian aikana jännite kahdessa muussa vaiheessa pysyy suhteellisen vakaana ja nouse korkeintaan noin 80 prosenttiin verkkojännitteestä. Tästä johtuen insinöörit tyypillisesti mitoittavat pysäyttimen 0,8 kertaa järjestelmän jännitteeseen verrattuna. 11kV verkossa se toimii noin 9kV:n nimellisjännitteellä. Se on suoraviivainen laskelma, ja tuloksena oleva laite on pienikokoinen, kustannustehokas ja{13}}soveltuu hyvin jakelun-suojaukseen.11KV:n salamansammutinEsimerkiksi Victory Electricin tuote on rakennettu juuri tämän jakeluluokan-määrittelyn ympärille, ja siinä on polymeerikotelo ja sinkkioksidivaristoripino, joka on optimoitu kyseiseen käyttöympäristöön.
33kV järjestelmät ovat täysin eri tilanne. Suuri osa 33 kV verkoista, erityisesti Aasiassa, Afrikassa ja osissa Eurooppaa, käyttää kolmio-muuntajakäämiä. Deltakäämeissä ei ole neutraalipistettä, joten suoraa tietä maahan ei ole. Kun yhdessä vaiheessa tapahtuu vika, terveiden vaiheiden jännite voi nousta aina täyteen verkkojännitteeseen, joskus hieman korkeammallekin. Tämä tarkoittaa, että pysäytin on mitoitettu käsittelemään sitä jatkuvasti, eikä kerroin 0,8 ole enää voimassa. Sen sijaan nimellisjännite on asetettu 100 %:iin järjestelmän jännitteestä tai sitä korkeammalle, minkä vuoksi 33 kV:n rajoittimien arvot ovat tyypillisesti 36 kV - 42 kV riippuen sähkölaitoksen suosimasta turvamarginaalista.
11kV valintalogiikan soveltaminen a33KV salamansammutinon yksi yleisimmistä ja kalliimmista määrittelyn aikana tehdyistä virheistä. Aliarvioitu suojain alkaa johtaa maasulkutilanteessa, kerää lämpöä, jota se ei voi haihtua, ja lopulta epäonnistuu.
VICTORY 33KV salamansammutin
MCOV: Tekniset tiedot, jotka ohitetaan liian usein
MCOV on lyhenne sanoista Maximum Continuous Operating Voltage. IEC-standardeissa näet sen myös kirjoitettuna Uc. Se on korkein jännite, jolla pysäytin voi istua jatkuvasti normaaleissa käyttöolosuhteissa ilman, että se heikkenee ajan myötä.
Tällä on merkitystä, koska pysäytin on aina kytketty vaiheen ja maan väliin. Vaikka ylijännitettä ei tapahdukaan, normaalin vaiheen-ja-maajännite on jatkuvasti sen päällä. Toisen vaiheen vian aikana tämä jännite nousee tilapäisesti. Pysäyttimen on kestettävä johtamatta ja ilman itse keittämistä prosessin aikana.
Numerot jakautuvat suunnilleen näin:
- 11 kV järjestelmän 9 kV nimellissuojan MCOV on noin 7,65 kV
- 33 kV:n järjestelmän 36 kV nimellisvastus on tyypillisesti noin 29 kV
- Hieman enemmän marginaalia antava 42kV nimellissuoja saavuttaa noin 34kV
Kun tarkastelet tietolehteä, älä katso vain nimellisjännitettä. Tarkista MCOV verrattuna järjestelmäsi todelliseen maksimijohto---maajännitteeseen, mukaan lukien normaali käyttötoleranssi, joka on yleensä plus tai miinus 10 % nimellisarvosta. Se on numero, joka todella kertoo, onko pysäytin mukavasti verkossasi.
Jakeluluokka vs. asemaluokka
11 kV:n sulkimet ovat lähes aina jakeluluokkaa. Ne on suunniteltu ilmajohtoihin, napa{2}}asennettaviin muuntajiin, rengaspääyksiköihin ja vastaaviin sovelluksiin. Ne ovat kevyempiä, pienempiä ja hinnoiteltuja massakäyttöön jakeluverkoissa.
Sähköasemilla 33 kV:n erottimet ovat täysin eri tasoisia. Ne ovat tyypillisesti Station Class -luokkaa, mikä tarkoittaa parempaa energian absorptiokapasiteettia, parempaa oikosulku{2}}kestävyyttä (jotkut standardit testaavat näitä jopa 63 000 A:iin), pidempiä ryömintäetäisyyksiä rannikko- tai teollisuusympäristöissä ja tehokkaampaa sisäisten vikojen suojausta. Näitä ei voi vaihtaa jakeluluokan yksiköihin, ja kustannusero heijastelee todellisia teknisiä eroja, ei vain jännitteen nousua.
Tyypillisellä 33/11kV jakeluasemalla 33kV tulopuoli tarvitsee asemaluokan suojauksen, kun taas 11kV lähtevät syöttöjohdot voivat käyttää jakeluluokan laitteistoa. Jos hankit tällaisen sähköaseman molemmille puolille, Victory Electricin 33 kV:n tuotevalikoimaan kuuluvat asema-luokan joustimet ja niihin liittyvät keski-jännitteen suojavarusteet, jotka kattavat asennuksen korkeamman{8}}jännitteen puolen.
Jäännösjännite ja suojausmarginaali
Kun itse asiassa vertaat kahta pysäytintä keskenään, hyödyllisin luku on jäännösjännite, jota joskus kutsutaan purkausjännitteeksi tai salamansuojatasoksi. Se mitataan 10 kA:lla 8/20 μs aaltomuodolla ja kertoo, kuinka paljon jännitettä pysäytin päästää läpi jännitteen aikana.
Mitä pienempi jäännösjännite, sitä parempi suojaus. Mutta sen on myös pysyttävä selvästi laitteesi perusimpulssieristystason (BIL) alapuolella. Mukava suojamarginaali on tyypillisesti noin 20-30 %.
11 kV järjestelmässä, jonka BIL on 75 kV, pysäyttimen jäännösjännitteen tulisi ihanteellisesti olla alle noin 53 kV. 33 kV järjestelmässä, jossa BIL on tyypillisesti 170 kV, jäännösjännitteen tulisi pysyä alle 120 kV:n. Jos vertaat eri toimittajien yksiköitä, käytä vertailukohtana tietolomakkeen 10 kA saraketta ja valitse pienempi luku.
Muutamia virheitä, joita kannattaa välttää
Olettaen, että 33 kV verkkosi on tukevasti maadoitettu tarkistamatta. Suuri osa vanhasta 33 kV:n infrastruktuurista toimii delta- tai impedanssi{3}}maadoitettujen kokoonpanojen avulla. Varmista aina verkko-operaattorilta ennen spesifikaatioiden kirjoittamista.
Näkymä ryömintäetäisyydelle likaisissa ympäristöissä. Rannikkosähköasemat ja teollisuuspäästöjen lähellä sijaitsevat kohteet tarvitsevat pidennetyn virumisen, tyypillisesti 25 mm/kV tai enemmän. 33 kV:n laitteissa tämä muodostaa merkittävän fyysisen eron eristimen pituudessa.
Vastaava nimellisjännite ilman MCOV:n tarkistamista. Kahdella sulkimella, joilla on sama Ur, voi olla eri MCOV:t. Se, jonka MCOV on pienempi, saattaa olla hyvä paperilla, mutta se on vaikeuksissa todellisissa verkko-olosuhteissasi.
Jakeluluokan laitteiston asettaminen 33kV virtakiskolle. Sähköaseman virtakiskojen energiatasot ja vikaaltistuminen eivät ole sitä, mihin jakeluluokan sulkimet on suunniteltu. Asemaluokka ei ole valinnainen tässä yhteydessä.
Lyhyt versio
Perimmäinen ero 11 kV:n ja 33 kV:n sulkimen välillä ei ole vain tarrassa oleva jännite. Se riippuu siitä, kuinka verkko on maadoitettu, mikä ohjaa nimellisjännitteen laskentaa, MCOV-vaatimusta ja pysäytinluokkaa. Kiinteästi maadoitetussa verkossa oleva 11 kV:n erotin voidaan mitoittaa konservatiivisesti ja pitää yksinkertaisena. 33KV Lightning Arrester, joka toimii tyypillisesti maadoittamattomassa tai delta-verkossa, on arvioitava korkeampi kuin odotat, se on määriteltävä asemaluokalla ja tarkistettava huolellisesti todellisia vikaolosuhteita vastaan.
Jos olet epävarma, noudata standardin IEC 60099-4 mukaisia ohjeita, vahvista maadoitusjärjestelysi, äläkä pidä pysäyttimen valintaa laatikon tikittelynä.