Dla wykonawców EPC, inżynierów elektryków i kierowników projektów instalacja rozdzielnic wysokiego napięcia (HV) i średniego napięcia (SN) jest kamieniem milowym na ścieżce krytycznej. Pojedyncze niedopatrzenie podczas przygotowania miejsca lub ustawienia szyn zbiorczych może prowadzić do katastrofalnych w skutkach śledzenia izolacji, zagrożenia wyładowaniami łukowymi lub przedwczesnej awarii sprzętu.
Aby zapewnić zgodność ze światowymi normami, takimi jak IEC 61936-1 i IEEE C37.20.2, w niniejszym przewodniku technicznym przedstawiono rygorystyczne wymagania instalacyjne dla systemów zasilania rozdzielnic 12 kV, uwzględniając szczegółowe rozważania terenowe dla głównych konfiguracji, takich jak opancerzone, pierścieniowe jednostki główne (RMU) i szafy typu stacjonarnego.
1. Protokoły dotyczące inżynierii lądowej i przygotowania terenu
Podstawą niezawodnej instalacji rozdzielnicy są dosłownie prace budowlane. Sprzęt wysokiego napięcia, taki jak opancerzona wymienna rozdzielnica KYN28A-12, wymaga ekstremalnej precyzji konstrukcyjnej.
Poziomowanie kanału podstawowego:Podstawę betonową należy osadzić w ceownikach stalowych. Dopuszczalna tolerancja poziomowania jest ściśle mniejsza niż 1 mm na metr, przy całkowitym błędzie skumulowanym nie przekraczającym 5 mm na całej długości rozdzielnicy. Niewspółosiowość spowoduje zablokowanie wózków wyłączników wysuwnych lub nieprawidłowe dokowanie dodatkowe.
Kontrola środowiska i HVAC:Przed rozpakowaniem pomieszczenie rozdzielni musi być całkowicie uszczelnione przed wnikaniem pyłu. Wymaga kontrolowanej wentylacji zdolnej do rozproszenia obciążenia termicznego generowanego przez szyny zbiorcze przy pełnym prądzie znamionowym (np. 1250A do 4000A). Wilgotność otoczenia musi być utrzymywana poniżej 85%, aby wyeliminować ryzyko kondensacji.
Rów kablowy i drenaż:Rowy kablowe podpodłogowe muszą mieć gładkie zagięcia, aby zapobiec przekroczeniu minimalnego promienia zgięcia kabli XLPE wysokiego napięcia. Należy zaprojektować odpowiednie systemy odwadniające, aby zapobiec przedostawaniu się wód gruntowych do dolnych przedziałów kablowych.
2. Odstępy elektryczne i bezpieczne odległości
Odstęp elektryczny nie podlega negocjacjom w celu łagodzenia przeskoków międzyfazowych i międzyfazowych w systemach dystrybucyjnych 12 kV.
Odstępy izolacji powietrznej:W przypadku napięć znamionowych 12 kV minimalna odległość netto pomiędzy gołymi przewodnikami pod napięciem oraz od części pod napięciem do uziemionej obudowy musi wynosić ściśle $\ge 125\text{mm}$ w suchym powietrzu.
Korytarze konserwacyjne:Aby zapewnić dostęp inspekcyjny, z tyłu rozdzielnicy należy zachować minimalny odstęp wynoszący 800 mm. Przedni korytarz operacyjny dla rozdzielnicy wysuwnej (np. KYN28A-12) musi mieć szerokość co najmniej 1500 mm do 1800 mm, aby umożliwić całkowite odizolowanie wózka wyłącznika i bezpieczne wycofanie go na wózek konserwacyjny.
3. Montaż szyn zbiorczych i mocowanie mechaniczne
Instalacja szyn zbiorczych decyduje o zdolności rozdzielnicy do wytrzymywania sił elektromagnetycznych zwarć.
Kontrola momentu obrotowego na powierzchniach połączeń:Połączenia szyn zbiorczych należy dokładnie oczyścić, pokryć cienką warstwą pasty przewodzącej (smaru antyutleniającego) i skręcić śrubami o dużej wytrzymałości na rozciąganie, wyposażonymi w podkładki Belleville. Do dokręcania śrub zgodnie z dokładnymi specyfikacjami technicznymi należy używać skalibrowanego klucza dynamometrycznego (np. śruby M12 zwykle wymagają 85–100 Nm).
Eliminacja stresu:Przed dokręceniem upewnij się, że ustawienie szyn zbiorczych jest całkowicie naturalne. Wciskanie niewspółosiowych szyn zbiorczych na miejsce wprowadza szczątkowe naprężenia mechaniczne na izolatory epoksydowe wsporcze, które mogą pękać pod wpływem wibracji podczas pracy wyłącznika.
4. Zakończenie kabla i integracja uziemienia
Zakończenie kabli wysokiego napięcia jest jednym z najczęstszych punktów awarii w systemach elektroenergetycznych, jeśli nie zostanie wykonane precyzyjnie.
Pozycjonowanie stożka naprężenia:Dławiki kablowe wysokiego napięcia i końcówki termokurczliwe muszą być instalowane ściśle według wymiarów geometrycznych producenta zestawu, aby prawidłowo rozłożyć naprężenia pola elektrycznego w punkcie odcięcia ekranu kabla.
Ciągłość głównej szyny uziemiającej (PE):Miedziana szyna uziemiająca biegnąca na całej długości rozdzielnicy musi być bezpośrednio połączona z siecią uziemiającą stacji głównej co najmniej dwoma odrębnymi ścieżkami przy użyciu wytrzymałych przewodów miedzianych. Każda obudowa szafy, rama wyłącznika i drzwi PT muszą mieć niezawodne połączenie o niskiej impedancji z tą szyną uziemiającą.
5. Uwagi dotyczące instalacji specyficznej dla typu systemów Hongheng
Różne konfiguracje architektoniczne wymagają szczególnej obsługi podczas wdrażania w terenie. Oto jak podejść do instalacji podstawowego składu Hongheng:
Rozdzielnica z wysuwem pancernym KYN28A-12
Ten wewnętrzny, pokryty metalem system opiera się w dużej mierze na mechanizmach blokujących. Podczas montażu należy sprawdzić, czy szyny prowadzące są idealnie ustawione w poziomie. Blokady mechaniczne — zapobiegające przesuwaniu wózka ręcznego, gdy wyłącznik jest zamknięty, lub zamykaniu uziemnika, gdy wyłącznik jest wsunięty — muszą zostać przetestowane na sucho i sprawdzone przed podaniem zasilania.
Jednostki główne pierścieniowe zewnętrzne (inteligentne rozdzielnie 10kV)
Zaprojektowane z myślą o sieciach miejskich i obiektach wytwarzających energię odnawialną, jednostki te są bardzo kompaktowe. W przypadku zewnętrznych jednostek RMU najważniejsze jest uszczelnienie fundamentów. Dolne płyty kołnierzowe muszą być całkowicie uszczelnione ognioodporną pianką dylatacyjną lub specjalistyczną masą uszczelniającą po wprowadzeniu kabla, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci, gryzoni i owadów do przedziałów izolowanych gazem lub materiałem stałym.
Rozdzielnice stacjonarne typu skrzynkowego HXGN17-12 i XGND-12
Ze względu na oszczędzającą miejsce architekturę stacjonarną, szafy te wymagają szczegółowej kontroli ustawienia nieruchomego izolatora/odłącznika. Ponieważ komponenty są nieruchome, inżynierowie muszą upewnić się, że zakończenia kabli nie pociągają w dół tulei zacisków, co mogłoby spowodować niewspółosiowość konstrukcyjną wewnętrznych łopatek przełącznika.
6. Testy przed oddaniem do eksploatacji: weryfikacja końcowa
Przed podaniem napięcia sieciowego należy przeprowadzić i udokumentować szereg rygorystycznych testów terenowych, aby spełnić wymagania EEAT i wymagania dotyczące podłączenia do lokalnej sieci elektroenergetycznej:
Test rezystancji izolacji (test Meggera):Przewodzone napięciem 2500 V lub 5000 V DC. Wartości izolacji międzyfazowej i międzyfazowej dla rozdzielnic 12 kV powinny w idealnym przypadku mieścić się w zakresie gigaomów i nigdy nie spadać poniżej 100 $\text{M}\Omega$.
Test wytrzymałości na prąd przemienny o częstotliwości sieciowej (test Hi-Pot):Obwód główny musi zostać poddany trwającej 1 minutę próbie wytrzymałości na przepięcie prądu przemiennego (zwykle przy napięciu 32 kV lub 42 kV wartości skutecznej dla klas izolacji 12 kV), aby sprawdzić integralność izolacji.
Pomiar rezystancji styku:Mikroomomierz powinien wstrzykiwać prąd stały o natężeniu minimum 100 A przez styki obwodu głównego. Rezystancja stykowa na wyłączniku próżniowym i połączeniach szyn zbiorczych powinna zazwyczaj utrzymywać się poniżej 20-50 $\mu\Omega$.
Weryfikacja obwodu wtórnego:Wykonaj testy izolacji okablowania sterującego, zabezpieczającego i monitorującego przy napięciu 1000 V DC oraz wykonaj testy symulacyjne wszystkich przekaźników zabezpieczających, polaryzacji CT/PT i zdalnej sygnalizacji SCADA.