NedirYüksek Gerilim Şalt Tesisi?

I. Temel Tanım (Kısa Versiyon)

Yüksek Gerilim Şalt Tesisi: Nominal gerilimi 3,6kV olan, metal muhafazalı zırhlı komple güç dağıtım şalt sistemi seti～40,5kV, entegre devre kesiciler, izolasyon anahtarları, topraklama anahtarları, transformatörler, koruma ve ikincil kontrol bileşenleri. Orta ve yüksek gerilim güç dağıtım sistemlerinde temel temel komple ekipman setidir.

Temel İşlevler: Güç alımı, dağıtımı, anahtarlama kontrolü, kısa devre ve aşırı yük arıza koruması, elektriksel izolasyon, güvenlik kilitlemesi ve çalışma izleme için güç sistemlerinde kullanılır, çeşitli orta ve yüksek gerilim güç dağıtım senaryolarına yaygın olarak uygulanabilir.

Temel Özellikler: 1. Birden fazla bölmenin bağımsız izolasyonu ile tamamen metal mahfaza, ark ve elektrik çarpmasına dayanıklı; 2. Yanlış çalışmayı ortadan kaldırmak için standart beş önleyici mekanik + elektriksel kilitleme ile donatılmıştır; 3. Vakumlu devre kesiciyi çekirdek anahtarlama ve koruma yürütme bileşeni olarak almak; 4. GB 3906, IEC 62271 yüksek gerilim şalt standartlarına uygundur.

II. Uygulama Kapsamı ve Uygulama Standartları

Ortak voltaj seviyeleri: 10kV (12kV), 35kV (40,5kV). Endüstriyel ve madencilik işletmeleri, trafo merkezleri, fotovoltaik enerji depolama, fabrika güç dağıtımı ve kutu tipi trafo merkezi desteği için vazgeçilmez bir ekipmandır.

Uygulama standartları: GB 3906, IEC 62271, ANSI/IEEE C37 serisi standartlar, ekipmanın çalışmasının güvenliğini, güvenilirliğini ve evrenselliğini sağlar.

III. Çekirdek Sınıflandırması (Tam Boyutlar)

1. Dolap Yapısı Tipine Göre

1. Çekmeceli Tip (Ortaya Monte Kabin): Temsili modeller KYN28A-12 (10kV), KYN61-40.5 (35kV). Devre kesici, çekilebilir bir kamyon tipidir; çizilebilir ve çalışma pozisyonuna, test pozisyonuna ve izolasyon pozisyonuna bölünebilir. Bakım, en yüksek güvenlik düzeyiyle tüm kabinin elektriğinin kesilmesini gerektirmez ve endüstride ve trafo merkezlerinde ana akım modeldir.

2. Sabit Tip Hücre: Temsili modeller XGN2-12, GG1A. Devre kesici kabine sabitlenmiştir ve dışarı çekilemez; basit bir yapıya ve düşük maliyete sahiptir. Bakım, çoğunlukla eski fabrika alanlarında ve düşük kaliteli güç dağıtım senaryolarında kullanılan, tüm hattın elektrik kesintisini gerektirir.

3. Halka Ana Ünitesi: Temsili modeller HXGN15-12, SF6 halka ana ünitesi. Küçük bir hacme sahiptir ve daha az yer kaplar; çoğunlukla toplumsal güç dağıtımında, belediye halka ağında ve kutu tipi trafo merkezlerinde kullanılır; çoğunlukla terminal güç dağıtım ihtiyaçlarına uygun bir yük anahtarı + sigorta kombinasyonudur.

4. Gaz Yalıtımlı Kabin (C-GIS): SF₆/çevre dostu gaz yalıtımı ile tamamen yalıtılmış olan kabin minyatürleştirilmiştir, neme ve korozyona dayanıklıdır, kıyı bölgeleri, kömür madenleri, yüksek rakımlar ve dış mekan kutu tipi trafo merkezleri gibi zorlu ortamlar için uygundur.

2. Yalıtım Yöntemiyle

- Hava Yalıtımı (AIS): Yalıtım ortamı olarak hava + yalıtkanının kullanılması, düşük fiyat, uygun bakım, büyük hacim, geleneksel iç mekan güç dağıtım senaryolarına uygundur.

- Gaz Yalıtımı (GIS/C-GIS): Mükemmel yalıtım ve ark söndürme performansına sahip, küçük hacimli, bakım gerektirmeyen ve yüksek maliyetli, üst düzey ve kompakt güç dağıtım senaryolarına uygun, kapalı, gaz dolu bir yapıyı benimsemek.

3. Devre Kesici Tipine Göre

- Vakumlu Devre Kesici: 10kV/35kV için ana model, özellikle VS1 ve ZN63 serisi. Yağ kirliliği yoktur, güçlü ark söndürme özelliğine sahiptir, uzun servis ömrüne sahiptir ve bakım gerektirmez, çoğu orta ve yüksek gerilim güç dağıtım senaryosuna uygundur.

- SF₆ Devre Kesici: Daha üstün izolasyon ve ark söndürme performansı ile çoğunlukla 35kV ve üzeri gerilim seviyelerinde, yüksek akım ve yüksek kesme koşullarında kullanılır.

- Yük Anahtarı: Ring ana ünitelerinde yalnızca normal yük akımını anahtarlayabilen, kısa devre akımını kesemeyen ve arıza koruması sağlamak için sigortalarla birleştirilmesi gereken ortak bir bileşen.

4. Kabinin İşlevi ve Amacına Göre

IV. Kabinetin Beş Bölmeli İç Yapısı (KYN28A-12 Örnek Alınarak)

Kabinin tamamı tamamen metal mahfazalı bir tasarıma sahiptir ve her bölme ark parlaması olmadan birbirinden izole edilmiştir. Arıza yayları basıncı tahliye edecek şekilde yönlendirilebilir, bu da personel ve ekipmanın güvenliğini en üst düzeye çıkarır. Spesifik yapı aşağıdaki gibidir:

1. Otobüs Bölmesi (En Üst): Ana baraları ve şube baralarını düzenleyin; bir basınç tahliye kanalı ile donatılmıştır. İçeride kısa devre meydana geldiğinde ark, basıncı boşaltmak için yukarıya doğru yönlendirilebilir, böylece diğer bölmelerdeki personelin ve ekipmanın yaralanması önlenir.

2. Devre Kesici Bölmesi (Merkezi Çekirdek): Vakumlu devre kesici arabasını yerleştirin; bir valf kilitleme cihazı ile donatılmıştır. Kamyon dışarı çekildiğinde, personelin kazara canlı parçalara dokunmasını önlemek için yüksek voltajlı statik kontaklar otomatik olarak kapanacaktır. Forklift esnek bir şekilde üç konum arasında değiştirilebilir: farklı çalışma koşullarına uyum sağlamak için çalışma konumu, test konumu ve izolasyon/bakım konumu.

3. Kablo Bölmesi (Alt Kısım): Gelen ve giden kabloların bağlantı yeridir; kablo bağlantısı ve hat korumasından sorumlu dahili akım transformatörleri (CT), topraklama anahtarları, tutucular, sıfır bileşen transformatörleri ve diğer bileşenler.

4. Cihaz İkincil Bölmesi (Kabinin Üst Önü): Mikrobilgisayar entegre koruma cihazlarını, ölçüm ve kontrol cihazlarını, gösterge ışıklarını, butonları, canlı ekranları, sıcaklık ve nem kontrol cihazlarını, ikincil terminal bloklarını ve ekipmanın izlenmesinden, kontrolünden ve sinyal iletiminden sorumlu diğer ikincil ekipmanları yerleştirin.

5. Alçak Gerilim Kontrol Odası/Mekanizma Odası: Ekipmanın çalışması ve enerji depolaması için temel alan olan devre kesici çalıştırma mekanizmasını, enerji depolama motorunu, ikincil devre güç kaynağını ve birbirine kenetlenen mekanik yapıyı yerleştirin.

V. Beş Temel Elektrik Bileşeninin Ayrıntılı Açıklaması

Yüksek gerilim şalt sisteminin temel performansı dahili bileşenler tarafından belirlenir. Beş temel bileşen, ekipmanın normal çalışmasını sağlamak için kendi görevlerini yerine getirir ve birlikte çalışır:

1. Vakumlu Devre Kesici (Ekipmanın Kalbi): Temel işlevi, normal çalışma koşulları altında çalışmayı değiştirmek ve arıza durumunda arıza akımını kesmek için otomatik açmadır. Temel parametreler, ekipmanın koruma kapasitesini ve uygulanabilir senaryolarını doğrudan belirleyen nominal gerilim, nominal akım, nominal kısa devre kesme akımı (genellikle 20kA/25kA/31,5kA/40kA) ve nominal termal kararlılık akımını içerir.

2. İzolasyon Anahtarı: Ark söndürme kapasitesi yoktur ve yük anahtarlama işlemi kesinlikle yasaktır; Temel işlev, bakım sırasında belirgin bir kırılma noktası oluşturmak ve bakım personelinin kişisel güvenliğini sağlamak için ekipmanın elektrik kesintisini görsel inceleme yoluyla doğrulamaktır.

3. Topraklama Anahtarı: Ekipmanın elektrik kesintisi bakımı sırasında ekipmanın içindeki artık voltajı serbest bırakmak ve kazara güç aktarımından kaynaklanan elektrik çarpması kazalarını önlemek için cebri topraklama için kullanılır; Çalışma sırasına uygunluğu sağlamak için devre kesiciler ve izolasyon anahtarları ile mekanik kilitleme ile donatılmıştır.

4. Transformatörler (CT/PT): Akım transformatörleri (CT) ve gerilim transformatörleri (PT) olarak ikiye ayrılır. CT esas olarak hat akımını toplamak ve elektrik enerjisi ölçümü ve aşırı akım/kısa devre koruması için sinyaller sağlamak için kullanılır; PT esas olarak bara gerilimini toplamak ve gerilim ölçümü, ölçüm, düşük gerilim/aşırı gerilim koruması ve senkronizasyon işlemi için sinyaller sağlamak için kullanılır.

5. Tutucu: Temel işlevi, yıldırım aşırı gerilimini ve işletme aşırı gerilimini bastırmak, şalt cihazının ve sonraki transformatörlerin, kabloların ve aşırı gerilimden kaynaklanan diğer ekipmanların yalıtım katmanının bozulmasını önlemek ve tüm güç dağıtım sisteminin güvenliğini korumaktır.

VI. Yüksek Gerilim Şaltının "Beş Önleme" Kilitlemesi (En Öncelikli)

Tüm yüksek gerilim şalt cihazları zorunlu olarak, yasa dışı olarak manuel olarak çalıştırılmaya zorlanamayan çift beşli önleme kilitleme cihazlarıyla (mekanik + elektrik) donatılmıştır ve aşağıdakiler dahil olmak üzere yanlış çalıştırma kazalarını temel olarak ortadan kaldırır:

1. İstenmeyen hat değişimini önlemek için devre kesicilerin yanlışlıkla açılıp kapanmasını önleyin;

2. Ark yanıklarını ve ekipman hasarını önlemek için izolasyon anahtarlarının yük altında açılıp kapanmasını önleyin;

3. Toprak kısa devre kazalarını önlemek için topraklama anahtarlarının elektrikle kapatılmasını önleyin;

4. Hat kısa devresini ve ekipmanın hasar görmesini önlemek için kapatmayı ve topraklama kablosuyla güç sağlamayı önleyin;

5. Kişisel elektrik çarpması kazalarını önlemek için canlı bölmelere girmeyi önleyin.

VII. Ana Teknik Parametreler (Endüstri Genel Standartları)

Yaygın olarak kullanılan KYN28A-12 10kV şalt sistemini (ana model) örnek alarak temel teknik parametreler aşağıdaki gibidir:

- Nominal Gerilim: 12kV

- Nominal Frekans: 50Hz

- Anma Akımı: 630A, 1250A, 1600A, 2000A, 2500A, 3150A, 4000A (ihtiyaca göre seçilebilir)

- Nominal Kısa Devre Kesme Akımı: 20kA, 25kA, 31.5kA, 40kA

- Nominal Termal Kararlılık Akımı (4s): Nominal kısa devre kesme akımı seviyesine karşılık gelir

- Koruma Seviyesi: Kabin IP4X, Bölme IP2X, toz geçirmez ve yabancı cisimlerin girmesine karşı dayanıklı

- Yalıtım Seviyesi: Güç frekansı dayanım gerilimi ve yıldırım darbe dayanım geriliminin her ikisi de GB 3906 ulusal standardının gereksinimlerini karşılar

35kV KYN61-40.5 modelinin temel parametreleri: Nominal gerilim 40,5kV, nominal akım 1250A～3150A, nominal kısa devre kesme akımı esas olarak 25kA ve 31,5kA, 35kV trafo merkezleri ve büyük ölçekli endüstriyel güç dağıtım senaryoları için uygundur.

VIII. Çalışma Operasyon Mantığı

Yüksek gerilim şalt sisteminin çalışması, güvenlik ve güvenilirliği sağlamak için esas olarak üç temel çalışma koşuluna bölünmüş katı çalışma prosedürlerini takip eder:

1. Normal Güç Kaynağı Süreci: Topraklama anahtarı açılıyor → Devre kesici arabası çalışma konumuna itiliyor → Yalıtım anahtarı kapanıyor → Devre kesici kapanıyor → Baraya enerji veriliyor, çeşitli yüklere elektrik enerjisi iletiliyor.

2. Arıza Koruma Süreci: Hatta kısa devre, aşırı yük, topraklama ve diğer arızalar meydana gelir → Akım trafosu (CT) anormal sinyalleri toplar → Mikrobilgisayar koruma cihazı hızlı tepki verir → Devre kesici anında açar → Diğer devrelerin normal çalışmasını sağlamak ve arıza genişlemesini önlemek için arıza hattını izole edin.

3. Elektrik Kesintisi Bakım Süreci: Devre kesici açılıyor → Araç test/izolasyon konumuna sarsılıyor → İzolasyon anahtarı açılıyor → Topraklama anahtarı kapatılıyor → Ekipmanın enerjisinin kesildiği doğrulandıktan sonra, bakım işlemi için kapak açılabilir.

IX. Uygulama Senaryoları

Orta ve yüksek gerilim enerji dağıtımının temel ekipmanı olan yüksek gerilim şalt sistemi, sanayi, insanların geçimi ve yeni enerji gibi birçok alanı kapsamaktadır; bunlar arasında başlıca aşağıdakiler yer almaktadır:

- Enerji santrallerinin ve 35kV/10kV trafo merkezlerinin, enerji alımı, dağıtımı ve korunmasından sorumlu ana güç dağıtım sistemleri;

- Yüksek güçlü ekipmanlar için istikrarlı yüksek voltaj güç dağıtımı sağlayan büyük fabrikalar, kimya endüstrisi, madenler, metalurji ve diğer endüstriyel atölyeler;

- Ticari kompleksler, hastaneler, veri merkezleri, demiryolu taşımacılığı ve güç kaynağı güvenilirliği açısından yüksek gereksinimlere sahip diğer yerler;

- Yeni enerji üretiminin yüksek voltajlı enerji dağıtım ihtiyaçlarına uyum sağlayan fotovoltaik enerji santralleri, enerji depolama santralleri ve rüzgar enerjisi takviye istasyonları;

- Minyatür ve entegre güç dağıtımını gerçekleştiren, kutu tipi trafo merkezi (kutu trafo merkezi) içindeki yüksek gerilim güç dağıtım ünitesi.

X. Günlük Bakım ve Yaygın Arızalar

1. Günlük Denetim Noktaları

Düzenli muayene, ekipmanın servis ömrünü uzatabilir ve olası arızaları zamanında tespit edebilir. Kontrol etmeye odaklanın: kabinde anormal gürültü, ısınma ve yoğuşma olup olmadığı; gösterge ışıklarının ve canlı görüntülerin normal olup olmadığı; çalıştırma mekanizması enerji depolamasının yeterli olup olmadığı; ikincil devre kablolarının gevşek mi yoksa eskimiş mi olduğu; Beşli önleme kilitleme cihazının esnek ve güvenilir olup olmadığı.

2. Genel Arızalar ve Kısa Kullanım Talimatları

- Devre kesici enerji depolayamıyor veya açılıp kapatılamıyor: Enerji depolama motorunu ve çalıştırma mekanizmasını kontrol edin ve ikincil devre güç kaynağındaki veya mekanik sıkışmadaki sorunları giderin;

- İkincil devre bağlantısının kesilmesi ve korumanın yanlış çalışması: İkincil terminal bloklarını ve kabloları kontrol edin ve koruma cihazı parametre ayarlarında veya bileşen arızalarında sorun giderin;

- Kabinde yoğuşma ve yalıtım kaybı: Sıcaklık ve nem kontrol cihazını ve nem alma cihazını kontrol edin, kabin sızdırmazlığını güçlendirin ve nemli ortamın etkisinden kaçının;

- Kamyon itme ve çekmede sıkışma ve kilitleme arızası: Kamyon kılavuz rayını ve kilitleme mekanik yapısını kontrol edin, döküntüleri temizleyin ve yağlama bakımı yapın;

- Transformatör ısıtması ve terminal bloğunun çıkarılması: Kabloların sıkılığını kontrol edin ve transformatörün aşırı yüklenmesi veya zayıf temasıyla ilgili sorunları giderin.

XI. Yüksek Gerilim Şaltının Avantajları

1. Yüksek Güvenlik: Tamamen metal mahfazalı yapı, etkili ark korumalı ve elektrik çarpmasına dayanıklı, çok bölmeli izolasyon tasarımı, arıza yayılma riskini azaltır;

2. Güvenli Çalıştırma: Mekanik ve elektrik düzeylerinde manuel yanlış çalıştırmayı ortadan kaldıran, personel ve ekipmanın güvenliğini sağlayan beş önleyici kilitleme cihazını tamamlayın;

3. Güçlü Güvenilirlik: Vakumlu ark söndürme teknolojisinin benimsenmesi, yağ kirliliği olmaması, düşük gürültü, uzun servis ömrü ve uzun bakım gerektirmeyen süre;

4. Yüksek Esneklik: Modüler tasarım, uygun kurulum, bakım ve bileşen değişimi ve sahne ihtiyaçlarına göre esnek bir şekilde seçilebilir;

5. Akıllı Yükseltme: Modern akıllı şebekelerin ihtiyaçlarına uyum sağlayarak güç dağıtım sisteminin akıllı izlenmesini ve kontrolünü gerçekleştirmek için akıllı entegre koruma, çevrimiçi sıcaklık ölçümü, kısmi deşarj izleme ve diğer modüllerle donatılabilir.

Özet

 Yüksek gerilim şalt sistemi (3,6kV)～40.5kV), çeşitli orta ve yüksek voltaj senaryolarında yaygın olarak kullanılan, güç kontrolü, koruma ve izleme bileşenlerini entegre eden, metal mahfazalı bir çekirdek güç dağıtım ekipmanıdır.

SSS

1. Yüksek gerilim şalt sistemi nedir?

Metal mahfazalı zırhlı güç dağıtım şalteri (3,6kV)～40,5kV), çekirdek bileşenleri entegre eden, orta ve yüksek gerilim güç dağıtımı için temel birincil ekipmandır.

2. Temel işlevleri nelerdir?

Güç alımı, dağıtımı, anahtarlama kontrolü, arıza koruması, elektriksel izolasyon, güvenlik kilitlemesi ve çalışma izleme.

3. Ana dolap çeşitleri nelerdir?

Çekmeceli tip (ortadan montajlı), sabit tip, halka ana ünite ve gaz yalıtımlı kabin (C-GIS).

4. Yaygın izolasyon yöntemleri nelerdir?

Hava yalıtımı (AIS) ve gaz yalıtımı (GIS/C-GIS).

5. Temel elektrik bileşenleri nelerdir?

Vakumlu devre kesici, izolasyon anahtarı, topraklama anahtarı, CT/PT transformatörleri ve tutucu.

"Beşli önleme" kenetlenmesi nedir?

Devre kesicilerin yanlış çalışmasını, izolasyon anahtarlarının yük anahtarlamasını, topraklama anahtarlarının canlı kapanmasını, topraklama kablolarıyla kapanmasını ve canlı bölmelere girmesini önleyin.

6. Ortak modeller ve parametreler nelerdir?

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

7. Ana uygulama senaryoları nelerdir?

Enerji santralleri, trafo merkezleri, endüstriyel atölyeler, ticari kompleksler, fotovoltaik/enerji depolama istasyonları ve kutu tipi trafo merkezleri.

8. Yaygın hatalar nelerdir?

Devre kesici arızası, ikincil devre bağlantısının kesilmesi, kabin yoğunlaşması, kamyonun sıkışması ve trafonun ısınması.

9. Avantajları nelerdir?

Yüksek güvenlik, emniyetli çalışma, güçlü güvenilirlik, yüksek esneklik ve akıllı yükseltme desteği.