Энергоэффективное распределительное устройство в металлическом корпусе

I. Обзор продукта

Серия распределительных устройств переменного тока коробчатого типа в металлическом корпусе (обычно называемых «кольцевыми распределительными устройствами») XGN15-12 (F)/XGN15-12 (F·R) представляет собой новое поколение оборудования для распределения электроэнергии внутри помещений, разработанное специально для распределительных сетей среднего напряжения 10 кВ/12 кВ. В качестве основного компонента в изделии используется газоизолированный выключатель нагрузки SF₆. Тип F представляет собой чисто распределительное устройство нагрузки, в то время как тип F·R объединяет выключатель нагрузки с предохранителем высокой отключающей способности, образуя комбинированное защитное устройство «выключатель-предохранитель».

Данная серия изделий использует комбинированную изоляционную структуру, состоящую из воздушной изоляции и герметизации баллона с SF₆, и разработана и изготовлена ​​в строгом соответствии с национальными и международными стандартами, такими как GB 3906 «Распределительные устройства и контрольно-измерительное оборудование переменного тока 3,6 кВ–40,5 кВ» и IEC 62271-200 «Высоковольтные распределительные устройства и контрольно-измерительное оборудование — Часть 200: Распределительные устройства и контрольно-измерительное оборудование в металлическом корпусе». Ее основные преимущества заключаются в сверхкомпактной конструкции, высоком уровне безопасности, длительном периоде без технического обслуживания и широкой адаптивности к различным сценариям применения. Она широко используется в кольцевых сетях электроснабжения городских распределительных сетей, в распределительных сетях промышленных и горнодобывающих предприятий, на высоковольтной стороне предварительно установленных подстанций (подстанций коробчатого типа), в системах распределения электроэнергии общественных объектов и в других сценариях. Это ключевое оборудование для автоматизации распределительных сетей и повышения надежности электроснабжения.

II. Основная структура и принцип работы

(1) Основной структурный состав

Данное изделие имеет модульную конструкцию с фронтальным креплением, а его общая структура состоит из следующих основных компонентов:

Герметичный газовый баллон SF₆:

Изготовленные из нержавеющей стали толщиной 3 мм методом лазерной сварки, сварные швы контролируются гелиевой масс-спектрометрией для обеспечения надежной герметизации, и в течение всего срока службы не требуется пополнение газа.

Он заполнен газом SF₆ при избыточном давлении 0,045 МПа, который служит в качестве изоляционного и дугогасящего вещества для выключателя нагрузки.

Встроенный трехпозиционный (замыкание/размыкание/заземление) выключатель нагрузки объединяет функции разъединителя и заземляющего выключателя.

Главная цепь высокого напряжения:

Состоит из подвижных и статических контактов внутри газового бака, а также внешних высоковольтных изоляторов и шин, соединенных лужеными медными стержнями, обладающими низким контактным сопротивлением и высокой токопроводящей способностью.

Тип F·R оснащен токоограничивающим предохранителем с высокой отключающей способностью, установленным снаружи газового бака и соединенным с выключателем нагрузки посредством механического соединительного устройства.

Принцип работы и механизм блокировки:

Используется ручной пружинный механизм управления, с возможностью установки электрического механизма, отличающегося малым крутящим моментом и надежным открыванием и закрыванием.

Оснащен полной механической блокировкой, строго реализующей функцию «пяти предотвращений», а именно: предотвращение ошибочного открытия и закрытия, предотвращение открытия и закрытия под нагрузкой, предотвращение свисания заземляющих проводов с электричеством, предотвращение закрытия с заземляющими проводами и предотвращение случайного попадания в зону действия напряжения.

Шкаф и защита:

Для цельнолитой гибки используется стальная пластина с алюминиево-цинковым покрытием или нержавеющая сталь марки 304, а поверхность обрабатывается электростатическим напылением для защиты от коррозии и ржавчины.

Корпус шкафа имеет конструкцию с фронтальным открыванием, и все работы по техническому обслуживанию могут быть выполнены спереди, без необходимости занимать место по бокам и сзади.

Верхняя часть оснащена направленным каналом сброса давления, который в случае внутренних дуговых замыканий может направлять высокотемпературный и высоконапорный газ в безопасное место, предотвращая взрыв шкафа.

(2) Принцип работы

Нормальный режим работы: выключатель нагрузки находится в замкнутом положении, подавая питание на нижестоящие нагрузки.

Операция открытия: При необходимости проведения технического обслуживания в случае отключения электроэнергии, механизм управления открывает выключатель нагрузки, отключая ток нагрузки.

Операция заземления: После подтверждения обесточивания линии переведите выключатель в положение заземления и подсоедините заземляющий провод для обеспечения безопасности обслуживающего персонала.

Защита от короткого замыкания (типа F·R): При коротком замыкании или перегрузке трансформатора предохранитель быстро перегорает, вызывая автоматическое размыкание цепи нагрузки через механическое соединительное устройство, что отключает цепь короткого замыкания и защищает трансформатор и электросеть.

III. Параметры спецификации (полное покрытие, настраиваемые)

Стол

Категория параметра

Основные характеристики

Подробное описание

Номинальное напряжение

12 кВ

Адаптируется к китайскому стандарту распределительной сети 10 кВ.

Номинальная частота

50 Гц

Соответствует стандарту электросетей промышленной частоты.

Номинальный ток

630А

Номинальный ток основной цепи, соответствующий общим потребностям распределения электроэнергии.

Номинальный ток отключения при коротком замыкании

20 кА (2 с)

Выдерживает воздействие тока короткого замыкания силой 20 кА в течение 2 секунд.

Номинальное напряжение, выдерживаемое импульсным воздействием молнии

75кВ

Защищает оборудование от повреждений, вызванных перенапряжением, вызванным молнией.

Тип главного выключателя

Трехпозиционный переключатель нагрузки SF₆

Включает в себя функции закрытия, открытия и заземления, дополнительная настройка не требуется.

Предохранитель (типа F·R)

Токоограничивающий предохранитель с высокой отключающей способностью

Номинальный ток 100–200 А, может защищать трансформаторы мощностью 1600 кВА и ниже.

Изоляционная среда

SF₆ внутри газового бака, наружный воздух

Композитная изоляция, учитывающая как надежность, так и защиту окружающей среды.

Класс защиты

Степень защиты IP30 (внутренняя) / IP65 (газовый бак)

Предотвращает контакт пальцев с токоведущими частями, газовый баллон полностью пыле- и водонепроницаем.

Материал корпуса

Стальной лист с алюмоцинковым покрытием / нержавеющая сталь марки 304

Устойчивость к коррозии и ржавчине, подходит для использования внутри и снаружи помещений (внутри коробчатой ​​подстанции).

Ширина одного шкафа

375 мм / 500 мм

Сверхкомпактная конструкция, значительно экономящая место в распределительном щите.

Механическая жизнь

≥10000 раз

Длительный срок службы переключателя, длительный период без технического обслуживания.

Рабочая среда

Температура: от -25℃ до +40℃; Влажность: ≤95% (без конденсации); Высота над уровнем моря: ≤2000 м (воздух-вода может быть настроен по индивидуальному заказу).

Подходит для большинства внутренних помещений, а для высокогорных районов может быть предусмотрена индивидуальная настройка теплоизоляции.

IV. Основные преимущества продукта

(1) Безопасный и надежный, с контролируемым риском

Полностью герметичный газовый резервуар: газовый резервуар из нержавеющей стали изготовлен с использованием лазерной сварки и технологии обнаружения утечек с помощью гелиевой масс-спектрометрии, что гарантирует нулевую утечку газа SF₆, изоляционные свойства не зависят от внешней среды, а эксплуатация безопасна и стабильна.

Полная блокировка «пяти мер предосторожности»: двойная защита механической блокировки и электрической блокировки принципиально исключает несчастные случаи с персоналом и оборудованием, вызванные неправильной эксплуатацией.

Защита от дуговых замыканий: Встроенный направленный канал сброса давления эффективно снижает давление в случае внутренних дуговых замыканий, обеспечивая безопасность персонала и оборудования при эксплуатации и техническом обслуживании.

Точная защита (типа F·R): комбинация выключателя нагрузки и высоковольтного предохранителя позволяет быстро отключить электропитание при выходе трансформатора из строя, защищая его от повреждений.

(2) Компактная конструкция, эффективное использование пространства

Сверхкомпактная модульная конструкция: ширина одного шкафа составляет всего 375 мм, что позволяет сэкономить около 30% площади пола по сравнению с традиционными распределительными шкафами, особенно подходит для помещений распределения электроэнергии и коробчатых подстанций с ограниченным пространством.

Интеграция трех положений: выключатель нагрузки объединяет три положения: открытие, закрытие и заземление, что упрощает конструкцию шкафа, уменьшает количество точек отказа и повышает общую надежность.

Конструкция с фронтальным доступом для обслуживания: все операции и техническое обслуживание могут быть выполнены на передней панели шкафа без необходимости резервирования места для обслуживания по бокам и сзади, что значительно повышает эффективность использования пространства.

(3) Удобство эксплуатации и технического обслуживания, низкая стоимость

Конструкция, не требующая технического обслуживания: газовый баллон SF₆ имеет герметичную конструкцию, переключатель обладает длительным механическим сроком службы, и при нормальной эксплуатации не требует регулярного технического обслуживания, что значительно снижает эксплуатационные и технические расходы.

Визуальный контроль: шкаф оборудован смотровым окном, позволяющим напрямую проверять положение выключателя и состояние предохранителя, что позволяет с первого взгляда оценить рабочее состояние.

Дополнительно предлагается интеллектуальное управление и техническое обслуживание: может быть оснащено интеллектуальным модулем онлайн-мониторинга для осуществления удаленного мониторинга, оповещения о неисправностях и дистанционного управления, что способствует созданию «автономной» интеллектуальной распределительной сети.

(4) Высокая адаптивность, широкий спектр сценариев

Гибкая комбинация: может свободно комбинироваться в различные функциональные блоки, такие как входящая линия, исходящая линия, измерительная система, трансформатор напряжения и межсетевое соединение, для удовлетворения потребностей различных сетей распределения электроэнергии.

Полный спектр применения: широко используется в городских распределительных сетях, промышленных и горнодобывающих предприятиях, коммерческих зданиях, больницах, школах, на предварительно установленных подстанциях и в других условиях.

Отличная совместимость: обеспечивает бесперебойное подключение к основным реле защиты и системам автоматизации как в России, так и за рубежом, что упрощает модернизацию автоматизации распределительной сети.

V. Типичные сценарии применения

Трансформация городской распределительной сети: будучи блоком питания кольцевой сети, он обеспечивает бесперебойное электроснабжение, повышает надежность электроснабжения и сокращает масштабы перебоев в подаче электроэнергии.

Распределение электроэнергии на промышленных и горнодобывающих предприятиях: используется для распределения электроэнергии на конечных станциях заводов, шахт и других объектах для защиты важного производственного оборудования, такого как двигатели и вентиляторы.

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП): выступая в качестве высоковольтного распределительного устройства внутри блочной подстанции, она работает совместно с трансформаторами и низковольтными шкафами, формируя комплексное решение для распределения электроэнергии.

Общественные объекты: Применяется в торговых центрах, аэропортах, метро, ​​больницах и других местах с чрезвычайно высокими требованиями к надежности электроснабжения.

Доступ к новым источникам энергии: В качестве коммутационного оборудования для подключения к сети электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии, таких как фотоэлектрические и ветроэнергетические установки, оно обеспечивает безопасную и стабильную передачу электроэнергии из возобновляемых источников.