10kV ringhoofdeenheid

De 10 kV-ringhoofdeenheid is een cruciaal apparaat in stroomdistributiesystemen. De voornaamste rol ervan is het stabiel transporteren van hoog-elektriciteit van 10 kV of 35 kV naar eindgebruikers. Bovendien bewaakt het continu de transformatoren binnen het energiesysteem en controleert deze om hun normale werking te garanderen. Vanwege deze belangrijke taken beschikt de 10 kV-ringhoofdunit over een hoog spanningsniveau en een grote capaciteit, maar is hij toch compact, lichtgewicht en gemakkelijk te gebruiken. Vervolgens zullen we de 10kV-distributieringhoofdeenheid nader bekijken en alle aspecten ervan onderzoeken.

 

 

1.1 Wat is een Ring-hoofdeenheid?

Een Ring Main Unit (RMU) is een elektrisch apparaat dat bestaat uit een groep hoogspanningsschakelaars, gemonteerd in een plaatstalen behuizing of geconfigureerd als een modulaire ringhoofdvoedingseenheid. De kerncomponenten ervan maken gebruik vanbelasting schakelaarsEnzekeringen, dat voordelen biedt zoals een eenvoudige structuur, kleine afmetingen, lage kosten, verbeterde voedingsparameters en prestaties, en verbeterde veiligheid van de stroomvoorziening.

Als de typen schakelapparatuur worden geclassificeerd op basis van schakelapparaten, zijn er lastschakelkasten, stroomonderbrekerkasten, GIS (gas-geïsoleerde schakelapparatuur), enz., en is 'Ring Main Unit' geen standaardcategorie. De term "Ring Main Unit" is een conventionele naam. Oorspronkelijk verwees het naar belastingschakelkasten die werden gebruikt in ringvoedingssystemen. Tegenwoordig wordt het vaak gebruikt als synoniem voor lastschakelkasten, ongeacht of deze daadwerkelijk in een ringhoofdconfiguratie worden gebruikt. Bijvoorbeeld verdeelkasten die functies mogelijk maken zoals lussluiting (algemeen bekend als 'hand-in-hand'-configuratie) of potentiëleoverdracht van lading(het verplaatsen van de belasting van de ene lijn naar de andere) worden Ring Main Units genoemd. Daarom is een RMU een schakelapparaat dat ringhoofdvoeding kan implementeren, wat vaak wordt gebruikt in ringhoofdvoedingssystemen. Vandaar de populaire naam 'Ring Main Unit', ook bekend als 'outdoor box-type ring main unit' of 'sectionalizer'.

Hiervoor kunnen lastschakelkasten worden gebruiktringhoofdvoeding, middenspanningsafbakeningspuntvertakking, Enmiddenspanningseindstation voeding. Voedingsautoriteiten in verschillende regio's hebben verschillende specificaties met betrekking tot de transformatorcapaciteit die is toegestaan ​​voor bescherming bij gebruiklastschakelaars gecombineerd met zekeringen. In Peking mag de transformatorcapaciteit bijvoorbeeld doorgaans niet groter zijn dan 1000 kVA, terwijl dit in de regio Shenzhen 1600 kVA kan zijn. Belastingschakelkasten hebben een eenvoudige structuur, lage kosten en een klein formaat. De meeste kunnen tegen een muur worden geïnstalleerd en hebben doorgaans alleen een zekeringsbeveiliging zonder relaisbeveiliging.

De nominale stroom van de hoofdrail in een belastingschakelkast is over het algemeen kleiner dan of gelijk aan 630A. De nominale onderbrekingsstroom van de belastingsschakelaar zelf is over het algemeen kleiner dan of gelijk aan 630A (enkele modellen bereiken 1700A). De nominale stroom (zekeringwaarde) voortransformator voedingskasten (uitgaande voedingskasten)is over het algemeen kleiner dan of gelijk aan 125A. De overdrachtsstroom voor hoge-lastschakelaars kan oplopen tot 2800 A. Sommige lastschakelkasten zijn geschikt voor speciale vacuümstroomonderbrekers, SF6-stroomonderbrekers, of gebruiken boogdovende methoden zoals het puffer-type, waardoor een kortsluitingsvermogen wordt bereikt dat dichtbij of gelijkwaardig is aan de niveaus van schakelapparatuur. Ringhoofdeenheden worden gebruikt voor het schakelen van belastingsstromen, het onderbreken van kortsluitstromen-, magnetiseringsstromen van transformatoren en de laadstromen van bovengrondse lijnen of kabels over bepaalde afstanden. Ze dienen voor besturings- en beveiligingsfuncties en zijn cruciale schakelapparaten voor zowel ring-hoofd- als radiale-eindvoedingssystemen.

 

1.2 Classificatie

Ring-hoofdeenheden kunnen worden geclassificeerd op basis van verschillende criteria:

Gastankstructuur: Gemeenschappelijke behuizingtyp enEenheidtype.

Algemene structuur: Amerikaanse-stijlEnEuropese-stijl.

Isolatiemateriaal: Solide isolatietype,Luchtisolatietypen, enSF6-gasisolatietype.

Installatielocatie: Ringhoofdunit voor binnenEnRinghoofdunit voor buiten.

1.2.1 Ringhoofdeenheid in Amerikaanse-stijl
Ontworpen voor gebruik buitenshuis, compact formaat, onderhoudsvrij-.
Beschikt over een robuuste binnen- en buitenbehuizing met sterke weerstand tegen externe krachten en explosiebestendige -mogelijkheden. De behuizing is gemaakt van roestvrij staal of een groen-geverfde doos.
Inkomende en uitgaande kabels worden aangesloten via volledig voor-gegoten, voor-gegoten kabelconnectoren, waardoor een eenvoudige installatie en een betrouwbare verbinding worden gegarandeerd. Er kunnen zowel Amerikaanse als Europese standaard kabelaccessoires worden gebruikt.
Neemt het traditionele Amerikaanse common{0}}behuizingsontwerp over, waarbij meerdere inkomende en uitgaande circuits in één tank zijn ondergebracht, wat een compacte structuur en hoge betrouwbaarheid biedt.
Flexibele schakelconfiguratiecombinaties.

1.2.2 Europese-Ring-hoofdeenheid

1.2.2.1 Gemeenschappelijke behuizing Europese ringhoofdeenheid
De behuizing van de ringhoofdeenheid bestaat uit onafhankelijke functionele compartimenten. De hoofdrail, lastschakelaar en combinatie-eenheid hebben elk hun eigen compartiment. Het met gas-gevulde compartiment van de ringhoofdeenheid is gelast van 3,0 mm roestvrijstalen plaat met behulp van argonbooglassen. De lastschakelaar- en railaansluitingen zijn volledig afgedicht met SF6-gas. Biedt flexibele combinaties en eenvoudige uitbreidingen.

1.2.2.2 Modulaire tank (gascompartiment) Europese ringhoofdeenheid
Beschikt over een uniek schakelaarontwerp, waarbij gebruik wordt gemaakt van een lastschakelaarbehuizing van roestvrij staal om de kast in verschillende compartimenten te verdelen. Maakt flexibele combinaties en gemakkelijke uitbreiding mogelijk. De lastschakelaar is verzegeld met SF6-gas. De behuizing is vervaardigd uit roestvrij staal met behulp van koudsmeedprocestechnologie, waardoor een hoge productkwaliteit wordt gegarandeerd.

 

1.3 Basiscomponenten
Een Ring Main Unit (RMU) bestaat doorgaans uit vier delen: deschakelcompartiment, dezekering compartiment, decompartiment voor bedieningsmechanisme, en dekabel compartiment(onderstel).

Het schakelcompartiment herbergt verschillende functionele circuits (waaronder aardingsschakelaars en belastingsschakelaars) afgedicht in een metalen behuizing, samen met de rails die deze circuits verbinden. De behuizing is gelast uit koud-gewalst plaatstaal van 3 mm (of roestvrij staal). Elk functioneel circuit bevat één belastingsschakelaar en één aardingsschakelaar. De lastschakelaar bestaat uit een verticaal bewegend contactsysteem en een stationair contact aan de onderkant. Wanneer de schakelaar gesloten is, beweegt het bewegende contact naar beneden, waardoor het circuit compleet is. De aardingsschakelaar bestaat uit een bewegend contactblad en een stationair contactblad; tijdens de voorjaarsoperatie sluit het snel. Aan de boven- en achterkant van het schakelcompartiment bevinden zich vier rechthoekige gaten voor het montageproces. Aan de voorzijde van de RMU is een observatievenster geïnstalleerd, waardoor visuele bevestiging van de "open" of "gesloten" positie van de aardingsschakelaar mogelijk is. Aan de achterkant van de RMU is een explosiebestendig apparaat-gemonteerd.

De lastschakelaar maakt gebruik van een interne boog-blusstructuur van het puffertype, die een sterk boog-blusvermogen biedt zonder de fase-naar-fase of fase-naar-grondisolatie te beïnvloeden. Zowel de bewegende als de stationaire contacten zijn uitgerust met boogcontacten, waardoor het aantal toegestane schakelingen aanzienlijk wordt vergroot.

Het zekering- en belastingschakelaarcompartiment vormen het transformatorbeveiligingscircuit. De hoge-stroom-begrenzende zekering is ondergebracht in een isolatiebehuizing van gegoten epoxyhars. Wanneer de zekering doorbrandt, werpt deze een spits uit, waardoor de belastingsschakelaar wordt geopend.

Het compartiment voor het bedieningsmechanisme bevindt zich op het voorpaneel van de RMU. Voor elk functioneel circuit is de lastschakelaar uitgerust met een handmatig (of elektrisch) veer-bedieningsmechanisme, en de aardingsschakelaar is uitgerust met een handmatig veer-bedieningsmechanisme. Het paneel is voorzien van een draaiknop voor het sluiten en handmatig openen van de lastschakelaar, evenals bedieningsgaten voor het openen en sluiten van de aardingsschakelaar. Het bevat ook indicatielampjes voor de open/dicht-positie van de lastschakelaar, elektrische open/dicht-knoppen, een nabootsingsdiagram, weergavevlaggen voor de schakelaarstatus en vergrendelingsposities. De werking van de lastschakelaar en de aardingsschakelaar zijn onderling vergrendeld om slechte werking te voorkomen.

 

1.4 Modelaanduiding
De modelaanduiding voor een Ring Main Unit wordt doorgaans als volgt gedefinieerd:

XGW/N□-12 (V of F · R)/630-20

Waar:

X-- Ingesloten (schakelapparaat)

G-- Vast

W-- Buiten

N-- Binnen

F-- Hoofdschakelaar voorzien van een lastschakelaar

F · R-- Hoofdschakelaar voorzien van een lastschakelaar-zekeringcombinatie

12-- Nominale spanning (12 kV)

630-- Nominale stroom van de hoofdrail (630 A)

20-- Nominale kortstondige weerstandsstroom (20 kA)

 

1.5 Belangrijkste technische parameters

 

Bijvoorbeeld: Jinneng elektrischXGN口-12 Ring-hoofdeenheidschakelapparaat:

Item			Eenheid	Laadschakelaar	Gecombineerde elektrische eenheid	Breker eenheid
Nominale spanning			kV		12/24
Nominale frequentie			Hz		50/60
Retedstroom van hoofdrail			A		630,1250
Nominale stroom			A	630	125	630,1250
Nominale kortsluitstroom-			kA		31.5	20,25/30
Nominale kortsluitstroom (piek)			kA	50	80	50,63
Geschatte korte-stroombestendigheid		Hoofdlus 4s Aardlus 4s	kA	20		20,25
		Aardverbindingscircuit 4s		17.4		17.4,21.7
Nominale piekstroom		Aardlus van de hoofdlus	kA	50		50,63
		Aardverbindingscircuit		43.5		43.5/54.6
Nominale overdrachtsstroom			A	1750(12kV)/1400(24kv)
Mogelijkheid om te breken en te sluiten				E3-niveau		E2-niveau
Nominaal isolatieniveau	netfrequentie bestand tegen spanning	Fase-naar-aarde/fase-naar-fase	kV	42(12kV)/65(24kV)
		Vacuümspleet/isolatiespleet		48(12kV)/79(24kV)
	Blikseminpuls weerstaat spanning (piek)	Fase-naar-aarde/fase-naar-fase		75(12kV)/125(24kV)
		Vacuümspleet/isolatiespleet		85(12kV)/145(24kV)
Hulpcircuit 1min netfrequentie bestand tegen spanning			kV	2
Nominale breukstroom van de enkele/back{0}}naar-back-condensatorbank			A			400
Nominale condensatorbanken sluiten de inschakelstroom af			kA			20(50Hz)
Mechanische levensduur		Lastschakelaar, combinatieschakelaar	Tijden	5000/3000	5000/3000
		Stroomonderbreker, isolatieschakelaar				10000/3000
SF₆ nominale gasdruk (relatieve waarde van 20 graden)		Ontwerpniveau en nominaal vulniveau	Mpa	0.04
		Minimaal functioneel niveau		0.02
		Werkdruk van het drukontlastingsapparaat		0.14
Beschermingsklasse		Afgedicht gascompartiment		IP67
		Schakelkast behuizing		IP4X
Afdichtingsprestaties				Jaarlijks lekpercentage Minder dan of gelijk aan 0,01%

Opmerking: bovenstaande parameters zijn typische waarden, ons bedrijf behoudt zich het recht voor op definitieve interpretatie.plsneem contact met ons op

 

2.1 Werkingsprincipe en kenmerken

 

Ringhoofdnetwerk
Een ringhoofdnetwerk verwijst naar een radiaal distributienetwerk dat is geconfigureerd in een gesloten lus. De voeding wordt in deze lus ingevoerd en de stroom wordt vanuit de lus gedistribueerd naar uitgaande feeders via hoog-spanningsschakelapparatuur. Het voordeel is dat elke distributietak stroom kan betrekken van de linkerkant van de lus of van de rechterkant. Als er aan de linkerkant een fout optreedt, blijft de tak stroom krijgen van de rechterkant, en omgekeerd. Dus zelfs als één enkele stroombron de lus voedt, profiteert elke distributietak van een niveau van redundantie dat vergelijkbaar is met een dubbele-stroomvoorziening, waardoor de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening wordt vergroot.

Concept van "Ring Main Unit" (RMU)
Een "Ring Main Unit" is de voor elke verdeeltak (uitgaande voedingskast) geïnstalleerde schakelkast. De rail in deze kast is tegelijkertijd onderdeel van de ringleiding zelf. Met andere woorden, de ringleiding wordt gevormd door de rails van elke uitgaande kast in serie te verbinden. Elke afzonderlijke kast wordt een ‘Ring Main Unit’ genoemd. Het concept van een "ring" wordt alleen zichtbaar als meerdere eenheden met elkaar zijn verbonden; een enkele eenheid, op zichzelf beschouwd, toont niet inherent zijn rol in een ring.

Deze RMU's hebben doorgaans lage nominale stromen. Daarom zijn de hoog-spanningsschakelaars die in RMU's worden gebruikt, in plaats van complexe stroomonderbrekers, meestal eenvoudige hoog-belastingsschakelaars gecombineerd met hoog-hoogspanningszekeringen. In wezen is het hoofdschakelapparaat in een RMU een belastingsschakelaar. Het verwerkt normale belastingsstromen, terwijl de zekeringen kortsluitstromen onderbreken. Deze combinatie vervangt de functie van een stroomonderbreker, zij het binnen bepaalde capaciteitsgrenzen.

Dergelijke schakelapparatuur kan ook worden gebruikt in niet-ringdistributiesystemen. Vanwege hun wijdverbreide toepassing is de term 'Ring Main Unit' verder geëvolueerd dan de strikte ring{2}}netwerkdefinitie en wordt nu algemeen gebruikt om te verwijzen naar elke hoog-schakelkast met een belastingsschakelaar als hoofdschakelapparaat.

Typische configuratie en componenten
Een RMU bestaat doorgaans uit drie compartimenten: twee voor inkomende/uitgaande ringkabel en één voor het transformatorcircuit.

SF6 belastingschakelaar:Erkend als een uitstekende lastschakelaar. Naast een lange elektrische levensduur en een sterk breekvermogen (vergelijkbaar met vacuümlastschakelaars), zijn de belangrijkste voordelen de eenvoudige realisatie ervanwerking in drie- standen (aangesloten, losgekoppeld en geaard), vermogen om kleine stromen te onderbreken (inductief, capacitief) en sterke weerstand tegen zware omgevingsomstandigheden. Het is geschikt voor wijdverbreide toepassing in stedelijke en landelijke midden-spanningsdistributienetwerken.

Functie belastingschakelaar:Een lastschakelaar is een schakelapparaat met een eenvoudig boogdoofmechanisme. Een SF6-lastschakelaar gebruikt SF6-gas voor isolatie en boogdoving. Het wordt gebruikt voor het maken en verbreken van belastingsstromen, overbelastingsstromen, en voor het bekrachtigen en deactiveren van onbe-belastingslijnen, onbe-belastingstransformatoren en condensatorbanken. Lastschakelaars met drie-posities (met aangesloten, losgekoppelde en geaarde functies) hebben een eenvoudige structuur en lage kosten. Wel een lastschakelaarkan kortsluitstromen- niet onderbreken.

SF6 Lastschakelaar + zekeringcombinatie
Dit gecombineerde apparaat maakt gebruik van de SF6-belastingsschakelaar voor het afhandelen en onderbreken van normale belastingsstromen en overbelastingsstromen (binnen de nominale onderbrekingscapaciteit), inclusief de onderbreking van "overdrachtsstromen". De hoog-stroom-beperkende zekeringen zorgen voor kortsluiting-beveiliging en overbelastingsbeveiliging aan de- hoogspanningszijde van de transformator. In deze opstelling, met één SF6-lastschakelaar en drie zekeringen uitgerust met spitsen, activeert de bediening van een willekeurige spits een mechanisme dat automatisch alle drie de fasen van de lastschakelaar tegelijkertijd uitschakelt.
Deze combinatie voldoet effectief aan de operationele en beveiligingsvereisten van distributiesystemen onder verschillende normale en foutomstandigheden.

Soorten RMU's
RMU's kunnen worden onderverdeeld in binnen- en buitentypen:

Indoor RMU's:Meestal gebruikt voor stroomdistributie aan de hoog-spanningszijde, bestaande uit inkomende kasten, meetkasten, PT-kasten (Potential Transformer) en uitgaande transformatorkasten. Voor gebruikers met een hoge stroombehoefte moet de inkomende voeding gebruik maken van een dubbele-stroombronoverdrachtkast.

RMU's voor buiten:Wordt vaak gebruikt in stedelijke elektriciteitsnetwerken, waarbij vaak gebruik wordt gemaakt van gewone-behuizings-SF6 RMU's. Het belangrijkste kenmerk van dit type is de hoge mate van bescherming, die IP67 kan bereiken, waardoor het geschikt is voor gebruik buitenshuis en bestand is tegen korte- onderdompeling.

Ringhoofdvoorzieningsschema
Een typisch ringhoofdtoevoerschema omvat één inkomende ring, één uitgaande ring en twee tot drie uitgaande voedingscircuits, die een "hand-in- hand" ringhoofdtoevoermodus vormen. Om de betrouwbaarheid en continuïteit te garanderen, wordt de stroom geleverd via twee inkomende feeders, waardoor een lus ontstaat. Gebruik van SF6-lastschakelaars met drie standen (gesloten, open, geaard) voor lijn- en transformatorbesturing. Eén kast vormt geen ringnetwerk; er zijn ten minste drie kasten nodig (bijvoorbeeld twee inkomende/ringschakelaars en één uitgaande/transformatorschakelaar) aangesloten op stroombronnen om een ​​basisconfiguratie van de ringhoofdeenheid te vormen.

Om de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening te vergroten en gebruikers in staat te stellen stroom uit twee richtingen te verkrijgen, is het distributienetwerk vaak in een lus aangesloten. Deze methode wordt ringhoofdvoeding genoemd. In AC 10kV-distributiesystemen voor industriële/mijnbouwbedrijven, woonwijken, havens en hoge- gebouwen worden hoog-hoogspanningscircuits, vanwege de gematigde belastingscapaciteiten, vaak bestuurd door belastingsschakelaars of vacuümschakelaars, beschermd door hoog-zekeringen. Deze systemen maken doorgaans gebruik van ringhoofdvoeding, en de gebruikte hoogspanningsschakelaars worden doorgaans Ring Main Units genoemd.

Naast het leveren van stroom aan het eigen onderstation, levert dehoog-spanningsrailvan een RMU draagt ​​ook devia-stroomvan het ringnetwerk (dwz de stroom die door de busbar van dit onderstation gaat om een ​​aangrenzend onderstation van stroom te voorzien). Daarom moet de raildoorsnede- worden geselecteerd op basis van de som van de belastingsstroom van het lokale onderstation en de doorstroom-van het ringnetwerk om overbelasting tijdens bedrijf te voorkomen. De huidige RMU-productseries omvattenXGW-12 Primaire en secundaire Fusion Ring-hoofdeenheid, GTXGN-12(C,V,F,PT)GTXGN-12 Hoofdunit met massieve isolatiering , XGN-12 SF6 gasgeïsoleerd schakelapparaat,XGN-12,XGN-12(C,V,F)

Toepassing en buitenfuncties
RMU's zijn eenvoudig te installeren en hebben een kleine footprint, handig geplaatst langs bermen, in woonwijken of stedelijke groenstroken. Ze worden veel gebruikt in industrieparken, straten, woonwijken en drukke commerciële centra voor de ontvangst en distributie van stroom.

RMU's voor buitengebruik maken vaak gebruik van vacuümschakelaars als onderbrekend apparaat, met algemene-behuizing SF6-gasisolatie. Dit resulteert in een compacte structuur, een kleine voetafdruk en een esthetisch aantrekkelijk uiterlijk dat kan opgaan in de omgeving. Units zoals de RVAC RMU hanteren een volledig afgedicht, volledig geïsoleerd concept en huisvesten alle schakelonderdelen, inclusief alle hoog- onder spanning staande onderdelen en mechanismen, volledig afgedicht in de hoofdtank, onaangetast door condensatie of externe vervuiling. De beschermingsgraad van de hoofdtank kan IP67 bereiken, en wanneer hij is uitgerust met waterdichte, aanraakbare kabelconnectoren, verdedigt hij effectief tegen incidentele overstromingen in regenachtige gebieden.

 

3.1 Onderhoud

Inspectie van de Ring-hoofdeenheid is vereist onder de volgende omstandigheden:

Na 100 vol- handelingen moeten de weerstand van het hoofdcircuit en het isolatieniveau van de belastingsschakelaar worden gecontroleerd. Op basis van de toestand kunt u overwegen om deze ter revisie naar de fabrikant te sturen.

Na 10.000 onbelaste handelingen moeten de mechanische kenmerken en de mechanische werking van de lastschakelaar worden gecontroleerd.

Noteer regelmatig de aangegeven waarde op de SF6-gasdrukmeter. Volgens de SF6-gasstatuscurve moet u het gas onmiddellijk aanvullen op basis van de toestand. Onder normale omstandigheden zou de eenheid gedurende 15 jaar geen gasaanvulling nodig moeten hebben.

Inspecteer de Ring-hoofdeenheid regelmatig op abnormale omstandigheden. Als er toch iets wordt aangetroffen, neem dan tijdig maatregelen.

Het bedieningspersoneel moet bekend zijn met alle onderdelen van de Ring-hoofdeenheid, inclusief de structurele prestaties, installatie, enz.

3.2 Bediening en foutafhandeling

3.2.1 Pre-Power-inspectie
Voordat u de stroom inschakelt, inspecteert u alle componenten van de Ring-hoofdeenheid uitgebreid op elektrische prestaties, isolatieniveau, juistheid van de bedrading en betrouwbaarheid van de anti-storingsbeveiligingen. Sluit na de inspectie, indien deze bevredigend wordt geacht, de voeding aan en observeer de werking van de aanwijsinstrumenten. Als dit normaal is, kan de unit in gebruik worden genomen.

3.2.2 Normale werking
Tijdens normaal bedrijf moet de lastschakelaar in de gesloten stand staan, de aardingsschakelaar in de open stand en het voordeurpaneel in de gesloten stand.

3.2.3 Kabelfout
In geval van een kabelfout moet u eerst de belastingsschakelaar in die specifieke kast openen (uitschakelen). Daarna kan het voordeurpaneel worden geopend voor interne inspectie en reparatie. Houd er rekening mee dat de hoofdrail in het bovenste gedeelte bekrachtigd blijft. Als zekeringen vervangen moeten worden, volgt u dezelfde bedieningsvolgorde als hierboven beschreven.