چیستکلید ولتاژ بالا?

I. تعریف اصلی (نسخه مختصر)

کلید ولتاژ بالا: مجموعه ای کامل از تجهیزات توزیع برق زره پوش فلزی با ولتاژ نامی 3.6 کیلو ولت～40.5 کیلو ولت، قطع کننده های مدار یکپارچه، سوئیچ های ایزوله، سوئیچ های زمین، ترانسفورماتورها، قطعات حفاظتی و کنترل ثانویه. این مجموعه اصلی اصلی تجهیزات در سیستم های توزیع برق ولتاژ متوسط ​​و بالا است.

توابع اصلی: در سیستم های قدرت برای دریافت، توزیع، کنترل سوئیچینگ، حفاظت از خطای اتصال کوتاه و اضافه بار، جداسازی الکتریکی، قفل شدن ایمنی و نظارت بر عملیات، به طور گسترده برای سناریوهای مختلف توزیع برق ولتاژ متوسط ​​و بالا استفاده می شود.

ویژگی های اصلی: 1. کاملاً فلزی محصور شده با جداسازی مستقل از محفظه های متعدد، ضد قوس و ضد شوک الکتریکی. 2. مجهز به استاندارد پنج پیشگیری مکانیکی + الکتریکی به هم پیوستن برای از بین بردن سوء عملکرد. 3. در نظر گرفتن مدار شکن خلاء به عنوان سوئیچینگ هسته و جزء اجرایی حفاظت. 4. مطابق با استانداردهای GB 3906، IEC 62271 تابلو برق فشار قوی.

II. محدوده کاربرد و استانداردهای اجرا

سطوح ولتاژ رایج: 10 کیلو ولت (12 کیلو ولت)، 35 کیلو ولت (40.5 کیلو ولت). این یک تجهیزات ضروری برای شرکت های صنعتی و معدنی، پست ها، ذخیره انرژی فتوولتائیک، توزیع برق کارخانه و پشتیبانی از پست های جعبه ای است.

استانداردهای اجرایی: GB 3906، IEC 62271، استانداردهای سری ANSI/IEEE C37، تضمین ایمنی، قابلیت اطمینان و جهانی بودن عملکرد تجهیزات.

III. طبقه بندی هسته (ابعاد کامل)

1. بر اساس نوع ساختار کابینت

1. نوع کشش (کابینت نصب شده در وسط): مدل های نماینده KYN28A-12 (10kV)، KYN61-40.5 (35kV). مدار شکن از نوع کامیون قابل برداشت است. می توان آن را ترسیم کرد و به موقعیت کاری، موقعیت تست و موقعیت ایزوله تقسیم کرد. تعمیر و نگهداری نیازی به قطع برق کل کابینت با بالاترین سطح ایمنی ندارد و مدل اصلی در صنعت و پست است.

2. تعویض نوع ثابت: مدل های نمایندگی XGN2-12، GG1A. کلید مدار در کابینت ثابت است و نمی توان آن را بیرون کشید. ساختاری ساده و کم هزینه دارد. تعمیر و نگهداری نیاز به قطع برق کل خط دارد که بیشتر در مناطق قدیمی کارخانه و سناریوهای توزیع برق کم مصرف استفاده می شود.

3. واحد اصلی حلقه: مدل های نمایندگی HXGN15-12، واحد اصلی حلقه SF6. حجم کمی دارد و زمین کمتری را اشغال می‌کند، که بیشتر در توزیع برق محلی، شبکه رینگ شهری و پست‌های درون جعبه‌ای استفاده می‌شود. این بیشتر ترکیبی از سوئیچ بار + فیوز است که برای نیازهای توزیع برق ترمینال مناسب است.

4. کابینت عایق گاز (C-GIS): به طور کامل با عایق گاز SF6 / سازگار با محیط زیست مهر و موم شده است، کابینت کوچک، مقاوم در برابر رطوبت و مقاوم در برابر خوردگی است، مناسب برای محیط های خشن مانند مناطق ساحلی، معادن زغال سنگ، ارتفاعات بالا و جعبه های بیرونی.

2. با روش عایق

- عایق هوا (AIS): استفاده از هوا + عایق به عنوان واسطه عایق، قیمت پایین، نگهداری راحت، حجم زیاد، مناسب برای سناریوهای معمولی توزیع برق داخلی.

- عایق گاز (GIS/C-GIS): اتخاذ یک ساختار بسته پر از گاز، با عملکرد عالی عایق و اطفاء قوس، حجم کم، بدون نیاز به تعمیر و نگهداری و هزینه بالا، مناسب برای سناریوهای توزیع برق با کیفیت بالا و فشرده.

3. بر اساس نوع مدار شکن

- خلاء مدار شکن: مدل اصلی برای 10kV/35kV، عمدتا سری VS1 و ZN63. بدون آلودگی نفتی، توانایی خاموش کردن قوس قوی، عمر طولانی و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، مناسب برای اکثر سناریوهای توزیع برق با ولتاژ متوسط ​​و بالا است.

- مدار شکن SF₆: بیشتر در سطوح ولتاژ 35 کیلو ولت و بالاتر، جریان بالا و شرایط شکست بالا، با عایق کاری برجسته و عملکرد خاموش کننده قوس استفاده می شود.

- سوئیچ بار: یک جزء رایج در واحدهای اصلی حلقه، که فقط می تواند جریان بار معمولی را تغییر دهد، نمی تواند جریان اتصال کوتاه را قطع کند و برای دستیابی به حفاظت از خطا باید با فیوزها ترکیب شود.

4. بر اساس عملکرد و هدف کابینه

IV. ساختار پنج محفظه داخلی کابینت (به عنوان مثال از KYN28A-12 استفاده کنید)

کل کابینت طراحی کاملاً محصور شده فلزی دارد و هر محفظه بدون فلاشور قوس از یکدیگر جدا شده است. قوس های خطا را می توان برای آزاد کردن فشار هدایت کرد و ایمنی پرسنل و تجهیزات را به حداکثر رساند. ساختار خاص به شرح زیر است:

1. محفظه اتوبوس (بالاترین): میله های اتوبوس اصلی و میله های اتوبوس شاخه را ترتیب دهید. مجهز به کانال تخلیه فشار هنگامی که یک اتصال کوتاه در داخل رخ می دهد، قوس می تواند به سمت بالا هدایت شود تا فشار را آزاد کند و از آسیب به پرسنل و تجهیزات در سایر محفظه ها جلوگیری شود.

2. محفظه قطع کننده مدار (هسته مرکزی): کامیون قطع کننده مدار خلاء را قرار دهید. مجهز به دستگاه قفل کننده سوپاپ. هنگامی که کامیون بیرون کشیده می شود، کنتاکت های استاتیک ولتاژ بالا به طور خودکار بسته می شوند تا از تماس تصادفی پرسنل با قطعات برقی جلوگیری شود. کامیون را می توان به طور انعطاف پذیر بین سه موقعیت سوئیچ کرد: موقعیت کار، موقعیت آزمایش و موقعیت ایزوله/نگهداری برای انطباق با شرایط کاری مختلف.

3. محفظه کابل (قسمت پایین): موقعیت سیم کشی کابل های ورودی و خروجی است. ترانسفورماتورهای جریان داخلی (CT)، کلیدهای ارت، برقگیرها، ترانسفورماتورهای دنباله صفر و سایر اجزاء، مسئول اتصال کابل و حفاظت از خط هستند.

4. محفظه ثانویه ابزار (جلو بالایی کابینت): دستگاه های حفاظتی یکپارچه میکروکامپیوتر، دستگاه های اندازه گیری و کنترل، چراغ های نشانگر، دکمه ها، نمایشگرهای زنده، کنترل کننده های دما و رطوبت، بلوک های ترمینال ثانویه و سایر تجهیزات ثانویه را که مسئول نظارت، کنترل و انتقال سیگنال تجهیزات هستند، قرار دهید.

5. اتاق کنترل ولتاژ پایین/اتاق مکانیزم: مکان مکانیزم عملکرد قطع کننده مدار، موتور ذخیره انرژی، منبع تغذیه مدار ثانویه و ساختار مکانیکی به هم پیوسته، که منطقه اصلی برای عملیات تجهیزات و ذخیره انرژی است.

V. توضیح تفصیلی پنج مولفه الکتریکی هسته ای

عملکرد هسته تابلو برق فشار قوی توسط اجزای داخلی تعیین می شود. پنج جزء اصلی وظایف مربوطه خود را انجام می دهند و با هم کار می کنند تا از عملکرد عادی تجهیزات اطمینان حاصل کنند:

1. مدار شکن خلاء (قلب تجهیزات): عملکرد اصلی این است که عملکرد سوئیچ در شرایط کاری عادی و خاموش شدن خودکار در صورت بروز خطا برای قطع جریان خطا. پارامترهای کلیدی شامل ولتاژ نامی، جریان نامی، جریان قطع نامی اتصال کوتاه (معمولاً 20kA/25kA/31.5kA/40kA) و جریان نامی پایداری حرارتی است که به طور مستقیم ظرفیت حفاظتی و سناریوهای قابل اجرا تجهیزات را تعیین می‌کند.

2. سوئیچ جداسازی: بدون ظرفیت خاموش کردن قوس، و عملیات سوئیچینگ بار به شدت ممنوع است. عملکرد اصلی تشکیل یک نقطه شکست آشکار در طول تعمیر و نگهداری و تأیید قطع برق تجهیزات از طریق بازرسی بصری برای اطمینان از ایمنی شخصی پرسنل تعمیر و نگهداری است.

3. سوئیچ ارت: برای اتصال زمین اجباری در طول تعمیر و نگهداری قطع برق تجهیزات برای آزاد کردن ولتاژ باقی مانده در داخل تجهیزات و جلوگیری از حوادث شوک الکتریکی ناشی از انتقال تصادفی برق استفاده می شود. مجهز به قفل مکانیکی با قطع کننده های مدار و سوئیچ های ایزوله برای اطمینان از انطباق با توالی عملیات.

4. ترانسفورماتورها (CT/PT): به ترانسفورماتورهای جریان (CT) و ترانسفورماتورهای ولتاژ (PT) تقسیم می شوند. CT عمدتاً برای جمع‌آوری جریان خط و ارائه سیگنال‌هایی برای اندازه‌گیری انرژی الکتریکی و حفاظت در برابر جریان اضافه/مدار کوتاه استفاده می‌شود. PT عمدتاً برای جمع‌آوری ولتاژ باس و ارائه سیگنال‌هایی برای اندازه‌گیری ولتاژ، اندازه‌گیری، حفاظت از ولتاژ/اضافه ولتاژ و عملیات همگام‌سازی استفاده می‌شود.

5. Arrester: عملکرد اصلی سرکوب اضافه ولتاژ صاعقه و اضافه ولتاژ عملیاتی، جلوگیری از شکست لایه عایق تابلو و ترانسفورماتورهای بعدی، کابل ها و سایر تجهیزات ناشی از اضافه ولتاژ و محافظت از ایمنی کل سیستم توزیع برق است.

VI. قفل کردن کلیدهای ولتاژ بالا (اولویت بالا) "پنج پیشگیری"

همه تابلوهای برق فشار قوی اجباراً مجهز به دستگاه های قفل کننده دوگانه پنج پیشگیری (مکانیکی + الکتریکی) هستند که نمی توان آنها را مجبور به کار غیرقانونی به صورت دستی کرد و اساساً حوادث نادرست عملکرد را از بین می برد ، از جمله:

1. جلوگیری از باز و بسته شدن تصادفی کلیدهای مدار برای جلوگیری از سوئیچینگ ناخواسته خط.

2. از روشن و خاموش کردن سوئیچ های ایزوله با بار جلوگیری کنید تا از سوختگی قوس و آسیب تجهیزات جلوگیری شود.

3. از بستن سوئیچ های ارت با برق برای جلوگیری از حوادث اتصال کوتاه زمین جلوگیری کنید.

4. جلوگیری از بسته شدن و تامین برق با سیم ارت برای جلوگیری از اتصال کوتاه خط و آسیب تجهیزات.

5. از ورود به محفظه های برقی برای جلوگیری از حوادث برق گرفتگی شخصی جلوگیری کنید.

VII. پارامترهای فنی اصلی (استانداردهای عمومی صنعت)

با در نظر گرفتن تابلو برق 10 کیلوولت رایج KYN28A-12 (مدل اصلی) به عنوان مثال، پارامترهای فنی اصلی به شرح زیر است:

- ولتاژ نامی: 12 کیلو ولت

- فرکانس نامی: 50 هرتز

- جریان نامی: 630A، 1250A، 1600A، 2000A، 2500A، 3150A، 4000A (بر اساس نیاز قابل انتخاب است)

- جریان قطعی نامی اتصال کوتاه: 20kA، 25kA، 31.5kA، 40kA

- جریان نامی پایداری حرارتی (4s): مربوط به سطح جریان قطعی نامی اتصال کوتاه

- سطح حفاظت: کابینت IP4X، محفظه IP2X، به طور موثر ضد گرد و غبار و ضد نفوذ اجسام خارجی

- سطح عایق: ولتاژ مقاومت در برابر فرکانس برق و ولتاژ مقاومت در برابر ضربه رعد و برق هر دو الزامات استاندارد ملی GB 3906 را برآورده می کنند.

پارامترهای اصلی مدل 35 کیلوولت KYN61-40.5: ولتاژ نامی 40.5 کیلو ولت، جریان نامی 1250 آمپر～3150A، جریان قطع اتصال کوتاه نامی عمدتاً 25kA و 31.5kA، مناسب برای پست های 35kV و سناریوهای توزیع برق صنعتی در مقیاس بزرگ.

هشتم. منطق عملیات کار

عملکرد تابلو برق فشار قوی از رویه های عملیاتی دقیق برای اطمینان از ایمنی و قابلیت اطمینان پیروی می کند که عمدتاً به سه شرایط اصلی تقسیم می شود:

1. فرآیند منبع تغذیه عادی: باز شدن سوئیچ زمین ← کامیون قطع کننده مدار به موقعیت کاری فشار داده می شود ← بسته شدن سوئیچ جداکننده ← بسته شدن قطع کننده مدار ← اتوبوس برق دار، انرژی الکتریکی تحویل بارهای مختلف.

2. فرآیند محافظت از خطا: اتصال کوتاه، اضافه بار، زمین و سایر خطاها در خط رخ می دهد ← ترانسفورماتور جریان (CT) سیگنال های غیرعادی را جمع آوری می کند ← دستگاه حفاظت میکروکامپیوتر سریع عمل می کند ← مدارشکن فوراً قطع می شود ← برای اطمینان از عملکرد طبیعی مدارهای دیگر و جلوگیری از گسترش خطا خط خطا را ایزوله کنید.

3. فرآیند تعمیر و نگهداری قطع برق: دریچه شکن ← کامیون در موقعیت تست/ایزوله تکان داده می شود ← جداسازی باز سوئیچ ← بستن سوئیچ ارت ← پس از تایید قطع برق بودن تجهیزات، درپوش را می توان برای عملیات تعمیر و نگهداری باز کرد.

IX سناریوهای کاربردی

به عنوان تجهیزات اصلی توزیع برق ولتاژ متوسط ​​و بالا، تابلو برق فشار قوی زمینه های متعددی مانند صنعت، معیشت مردم و انرژی های جدید را پوشش می دهد، به طور عمده شامل:

- سیستم های توزیع برق اصلی نیروگاه ها و پست های 35 کیلوولت/10 کیلوولت، مسئول دریافت، توزیع و حفاظت برق.

- کارخانجات بزرگ، صنایع شیمیایی، معادن، متالورژی و سایر کارگاه های صنعتی، ارائه توزیع پایدار برق ولتاژ بالا برای تجهیزات پرقدرت؛

- مجتمع های تجاری، بیمارستان ها، مراکز داده، حمل و نقل ریلی و مکان های دیگر با الزامات بالا برای اطمینان منبع تغذیه؛

- نیروگاه های فتوولتائیک، نیروگاه های ذخیره انرژی و نیروگاه های تقویت کننده نیروی بادی، سازگار با نیازهای توزیع برق ولتاژ بالا در تولید انرژی جدید.

- واحد توزیع برق فشار قوی در داخل پست جعبه ای (پست جعبه) با تحقق توزیع برق کوچک و یکپارچه.

X. تعمیر و نگهداری روزانه و خطاهای رایج

1. نقاط بازرسی روزانه

بازرسی منظم می تواند عمر مفید تجهیزات را افزایش دهد و عیوب احتمالی را به موقع پیدا کند. روی بررسی تمرکز کنید: آیا کابینت صدای غیرعادی، گرمایش و تراکم دارد یا خیر. آیا چراغ های نشانگر و نمایشگرهای زنده عادی هستند. آیا مکانیسم عملیاتی ذخیره انرژی کافی است یا خیر. آیا سیم کشی مدار ثانویه شل یا قدیمی است. آیا دستگاه قفل کننده پنج پیشگیری انعطاف پذیر و قابل اعتماد است؟

2. خطاهای متداول و دستورالعمل های مختصر رسیدگی

- قطع کننده مدار نمی تواند انرژی ذخیره کند یا روشن/خاموش شود: موتور ذخیره انرژی و مکانیسم عملکرد را بررسی کنید و منبع تغذیه مدار ثانویه یا گیر کردن مکانیکی را عیب یابی کنید.

- قطع و وصل مدار ثانویه و عملکرد نادرست حفاظتی: بلوک ها و کابل های ترمینال ثانویه را بررسی کنید و تنظیمات پارامتر دستگاه حفاظتی یا نقص قطعات را عیب یابی کنید.

- تراکم در کابینت و افت عایق: کنترل کننده دما و رطوبت و دستگاه رطوبت زدایی را بررسی کنید، آب بندی کابینت را تقویت کنید و از تأثیر محیط مرطوب جلوگیری کنید.

- خرابی گیر کردن و کشش کامیون و قفل کردن: ریل راهنمای کامیون و ساختار مکانیکی به هم پیوسته را بررسی کنید، زباله ها را تمیز کنید و تعمیر و نگهداری روغن کاری را انجام دهید.

- گرمایش ترانسفورماتور و فرسایش بلوک ترمینال: سفتی سیم‌کشی را بررسی کنید و اضافه بار یا تماس ضعیف ترانسفورماتور را عیب‌یابی کنید.

XI. مزایای کلید ولتاژ بالا

1. ایمنی بالا: ساختار کاملاً محصور در فلز، طراحی عایق بندی چند محفظه ای، ضد قوس موثر و ضد شوک الکتریکی، خطر انتشار خطا را کاهش می دهد.

2. عملیات ایمن: دستگاه قفل کننده کامل پنج پیشگیری، حذف سوء عملکرد دستی از سطوح مکانیکی و الکتریکی، تضمین ایمنی پرسنل و تجهیزات.

3. قابلیت اطمینان قوی: اتخاذ فناوری خاموش کردن قوس خلاء، بدون آلودگی نفتی، سر و صدای کم، عمر طولانی و دوره طولانی بدون تعمیر و نگهداری.

4. انعطاف پذیری بالا: طراحی مدولار، نصب راحت، تعمیر و نگهداری و جایگزینی اجزا، و می تواند به طور انعطاف پذیر با توجه به نیازهای صحنه انتخاب شود.

5. ارتقاء هوشمند: می تواند به حفاظت یکپارچه هوشمند، اندازه گیری دمای آنلاین، نظارت بر تخلیه جزئی و سایر ماژول ها برای تحقق نظارت و کنترل هوشمند سیستم توزیع برق، سازگار با نیازهای شبکه های هوشمند مدرن مجهز شود.

خلاصه

 تابلو برق فشار قوی (3.6 کیلو ولت～40.5kV) یک تجهیزات توزیع برق هسته محصور شده با فلز است که اجزایی را برای کنترل توان، حفاظت و نظارت دارد که به طور گسترده در سناریوهای مختلف ولتاژ متوسط ​​و بالا استفاده می شود.

سوالات متداول

1. تابلو برق فشار قوی چیست؟

یک تابلوی توزیع برق زره پوش فلزی (3.6 کیلوولت～40.5kV)، یکپارچه سازی اجزای هسته، تجهیزات اصلی اصلی برای توزیع برق متوسط ​​و ولتاژ بالا است.

2. وظایف اصلی آن چیست؟

دریافت برق، توزیع، کنترل سوئیچینگ، حفاظت از خطا، ایزولاسیون الکتریکی، قفل ایمنی و نظارت بر عملکرد.

3. انواع کابینت اصلی چیست؟

نوع کشش (مسط نصب)، نوع ثابت، واحد اصلی حلقه و کابینت عایق گاز (C-GIS).

4. روش های رایج عایق کاری چیست؟

عایق هوا (AIS) و عایق گاز (GIS/C-GIS).

5. اجزای اصلی الکتریکی چیست؟

کلید خلاء، کلید ایزوله، کلید ارت، ترانسفورماتور CT/PT و برقگیر.

در هم تنیده شدن «پنج پیشگیری» چیست؟

جلوگیری از عملکرد نادرست کلیدهای مدار، سوئیچ بار کلیدهای ایزوله، بستن برقی کلیدهای ارت، بسته شدن با سیم ارت و ورود به محفظه برق دار.

6. مدل ها و پارامترهای رایج کدامند؟

KYN28A-12 (10kV، 630A～4000A)؛ KYN61-40.5 (35kV، 1250A～3150A).

7. سناریوهای اصلی برنامه چیست؟

نیروگاه‌ها، پست‌ها، کارگاه‌های صنعتی، مجتمع‌های تجاری، ایستگاه‌های ذخیره‌سازی فتوولتائیک/انرژی و پست‌های جعبه‌ای.

8. خطاهای رایج چیست؟

خرابی مدار شکن، قطع مدار ثانویه، تراکم کابینت، گیر کردن کامیون و گرمایش ترانسفورماتور.

9. مزایای آن چیست؟

ایمنی بالا، عملکرد ایمن، قابلیت اطمینان قوی، انعطاف پذیری بالا و پشتیبانی از ارتقای هوشمند.