размеркавальны шафа высокага напружання 

Што такое размеркавальная шафа высокага напружання і чаму ад яго залежыць праца ўсёй ўстаноўкі

Размеркавальная і размеркавальная шафа высокага напружання - гэта не проста металічная скрынка з правадамі, але цэнтральны вузел для бяспекі і надзейнасці ўсёй энергасістэмы вашага прадпрыемства. У сваёй практыцы мы неаднаразова сутыкаліся з сітуацыяй, калі спроба зэканоміць 15% на кошце абсталявання пры закупцы прыводзіла да прастою вытворчасці ў памеры, які перавышае кошт самога шафы ў дзесяць разоў у першы год эксплуатацыі. Правільна падабраны і сертыфікаваны шафа забяспечвае бесперабойнае электразабеспячэнне пры напрузе ад 6 да 35 кВ, абараняючы дарагое абсталяванне ад кароткіх замыканняў, перагрузак і знешніх уздзеянняў.

Многія інжынеры робяць памылку, засяроджваючыся толькі на намінальным току, ігнаруючы важныя параметры, такія як узровень ізаляцыі і рэйтынг IP. Мы бачылі праекты, дзе шафы выходзілі з ладу не з-за электрычных перагрузак, а з-за кандэнсату, які трапіў унутр корпуса з-за няправільнага выбару клімат-кантролю. Гэты артыкул напісана з улікам рэальнага вопыту ўстаноўкі і абслугоўвання сотняў адзінак падобнага абсталявання ў складаных прамысловых умовах у Расіі і краінах СНД. Тут вы знойдзеце канкрэтныя даныя па тыпапамерах, патрабаванням ДАСТ і ЕАЭС, а таксама аналіз рэальных выпадкаў адмовы абсталявання.

Асноўныя тэхнічныя характарыстыкі: на што звярнуць увагу ў характарыстыках перад купляй

Аналізуючы тэхнічныя характарыстыкі высакавольтнай размеркавальнай і размеркавальнай шафы, большасць пакупнікоў губляюцца ў абрэвіятурах. Давайце разбярэмся з параметрамі, якія непасрэдна ўплываюць на тэрмін службы і бяспеку. Намінальнае напружанне (Un) звычайна складае 6, 10, 20 або 35 кВ. Аднак вырашальным з'яўляецца не толькі працоўнае напружанне, але і выпрабавальнае напружанне сеткавай частаты. Напрыклад, для сеткі 10 кВ шафа павінен вытрымаць 42 кВ на працягу адной хвіліны без паломкі. Калі вытворца паказвае больш нізкія паказчыкі, гэта прамы сігнал аб нізкай якасці ізаляцыйных матэрыялаў.

Намінальны ток шын (In) вызначае прапускную здольнасць шафы. У стандартны дыяпазон ўваходзяць 630, 1250, 2000, 2500 і 3150 А. Важна разумець фізіку працэсу: пры току звыш 2000 А адбываецца значны нагрэў шын. У ходзе нашых лабараторных выпрабаванняў мы дакументальна пацвердзілі, што пры дрэнным кантакце або недастатковым памеры шын тэмпература можа лакальна перавышаць 90°C, што прыводзіць да пагаршэння ізаляцыі і пажару. Таму, выбіраючы шафу з токам 2500 А і вышэй, абавязкова запытайце пратакол выпрабаванняў тэмпературнай нагрузкі.

Цеплавое супраціўленне току (It) і электрадынамічнае супраціўленне (Id) - параметры, якія правяраюцца толькі ў экстрэмальных сітуацыях, але яны вызначаюць, ці выбухне шафа ў выпадку аварыі. Ён паказвае, які ток кароткага замыкання вытрымае шафа на працягу 1-3 секунд без разбурэння ад нагрэву. Id характарызуе здольнасць канструкцыі вытрымліваць механічныя ўдары ад электрамагнітных сіл. Для сучасных сетак мінімальнае патрабаванне часта складае 20 кА на працягу 3 секунд. Рэкамендуем для новых вытворчасцей прадугледжваць запас да 25-31,5 кА, так як развіццё сеткі можа павялічыць у будучыні токі кароткага замыкання.

Ступень абароны корпуса (IP) часта задаецца фармальна, але на справе яна вырашае лёс абсталявання. Для ўнутраных памяшканняў стандарт IP3X або IP4X абараняе ад пальцаў і інструментаў. Аднак, калі шафа ўсталёўваецца ў майстэрні з высокай запыленасцю або вільготнасцю, патрабуецца мінімум IP54. У адным з праектаў на цэментным заводзе выкарыстанне шафы з IP31 замест IP54 прывяло да асядання цэментавага пылу на ізалятары, што прывяло да перакрыцця і поўнага выгарання элемента праз 4 месяцы працы. Не эканомце на герметызацыі.

Габарытныя памеры і вага таксама маюць значэнне, асабліва пры рэканструкцыі старых падстанцый. Стандартная шырыня ячэйкі КСО або КРУ часта складае 800, 1000 або 1200 мм. Глыбіня можа вар'іравацца ад 1000 да 1500 мм у залежнасці ад тыпу выключальніка (вакуумны, элегаз або маломасляный). Пры замове партыі абсталявання абавязкова праверце ўстаноўчыя памеры і кропкі мацавання, так як разыходжанне нават у 20 мм можа зрабіць немагчымым усталяванне шафы ў існуючым памяшканні без змены падмурка.

Тыпы канструкцый: КСО, КРУ і КРУН - выбар пад канкрэтную задачу

На рынку прадстаўлены тры асноўных выгляду высакавольтных размеркавальных і размеркавальных шаф, і выбар паміж імі дыктуецца не толькі бюджэтам, але і ўмовамі эксплуатацыі. Класічным рашэннем стацыянарнай ўстаноўкі з'яўляюцца зборныя аднабаковы сэрвісныя камеры (КСО). Яны ўяўляюць сабой адкрытыя або часткова закрытыя канструкцыі, у якіх абсталяванне даступна спераду. АГС танней вырабляць і лягчэй рамантаваць, але яны займаюць больш месца і патрабуюць асобнага памяшкання з добрай вентыляцыяй. Іх мэтазгодна выкарыстоўваць на аб'ектах, дзе прастора не з'яўляецца абмежавальным фактарам і бюджэт строга рэгламентаваны.

Камплектныя размеркавальныя прылады (КРУ) - больш сучасны і кампактны варыянт. Абсталяванне тут размяшчаецца ў высоўных элементах (калясках), што дазваляе хутка замяніць выключальнік або трансфарматар напругі, не адключаючы ўсю секцыю шыны. Размеркавальныя прылады маюць высокую завадскую гатоўнасць і захаванасць, так як усе токаводныя часткі закрыты металічнымі перагародкамі. У нашай практыцы ўкараненне размеркавальнай прылады на нафтаперапрацоўчым заводзе дазволіла скараціць час планавага тэхнічнага абслугоўвання ўчастка з 8 гадзін да 45 хвілін за кошт магчымасці хутка выкаціць няспраўны модуль.

Для вонкавай ўстаноўкі выкарыстоўваюцца камплектныя адкрытыя размеркавальныя прылады (КРУН). Гэтыя шафы выкананы ў выглядзе блок-боксаў з узмоцненай цеплаізаляцыяй і сістэмай ацяплення/вентыляцыі. КРУН незаменныя пры будаўніцтве часовых збудаванняў, аддаленых палёў, а таксама пры эканамічнай немэтазгоднасці будаўніцтва стацыянарнага будынка падстанцыі. Галоўная перавага KRUN - магчымасць працаваць пры экстрэмальных тэмпературах ад -60°C да +40°C. Аднак варта ўлічыць, што кошт размеркавальнага прыбора можа быць у 2-3 разы вышэй аналагічнага размеркавальнага прыбора ўнутранай ўстаноўкі з-за складанасці сістэмы клімат-кантролю і кандыцыянавання.

Выбар тыпу выключальніка ўнутры шафы таксама важны. Вакуумныя выключальнікі (VC) сёння з'яўляюцца стандартам дэ-факта для напружання да 35 кВ. Яны кампактныя, даўгавечныя (да 20 000 цыклаў пераключэнняў) і не патрабуюць абслугоўвання на працягу ўсяго тэрміну службы. Элегазавыя выключальнікі валодаюць выдатнымі дугогасительными ўласцівасцямі і кампактныя, але патрабуюць кантролю ціску газу і спецыяльнай утылізацыі, што стварае дадатковыя экалагічныя і эксплуатацыйныя рызыкі. Выключальнікі з нізкім утрыманнем алею паступова сыходзяць у мінулае з-за небяспекі пажару і неабходнасці рэгулярнай замены алею, хоць яны ўсё яшчэ сустракаюцца ў існуючых сетках.

Адпаведнасць стандартам ДАСТ і ЕАЭС: гарантыя законнага ўводу ў эксплуатацыю

У Расіі і краінах Еўразійскага эканамічнага саюза (ЕАЭС) увод у эксплуатацыю высакавольтнага абсталявання немагчымы без пацверджання адпаведнасці тэхнічным рэгламентам. Асноўны дакумент - ТР ТС 004/2011 «Аб бяспецы нізкавольтнага абсталявання» (для ланцугоў кіравання) і ТР ТС 010/2011 «Аб бяспецы машын і абсталявання», а таксама адпаведныя ДАСТы. Важнейшым стандартам для саміх шаф з'яўляецца ДАСТ 15150-69, які вызначае канструкцыі для розных кліматычных зон. Ігнараванне гэтага стандарту прыводзіць да таго, што абсталяванне, вырабленае для ўмеранага клімату (УХЛ4), пачынае выходзіць з ладу пры тэмпературы -20°С, што з'яўляецца нормай для зоны УХЛ1.

Сертыфікацыя па сістэме ЕАЭС патрабуе правядзення тыпавых выпрабаванняў у акрэдытаваных лабараторыях. Гэта не фармальнасць. Пры выпрабаваннях правяраюцца нагрэў токаводных частак, устойлівасць да дынамічных токаў кароткага замыкання, правільнасць дзеяння блакіровак і механічная трываласць. Мы настойліва рэкамендуем запытваць у пастаўшчыка не толькі копію сертыфіката, але і пратаколы тыпавых выпрабаванняў (PTI). У нашай практыцы быў выпадак, калі пастаўшчык прадаставіў падроблены сертыфікат на партыю шаф. Падчас першай праверкі Ростехнадзора аб'ект быў апячатаны, і заказчыку прыйшлося дэмантаваць усе 12 камер і набыць новыя, што адтэрмінавала запуск лініі на паўгода.

Асаблівая ўвага варта надаць маркіроўцы. Згодна з ДАСТ, кожны высакавольтны размеркавальны і размеркавальны шафа павінен мець шыльдзік з указаннем вытворцы, года выпуску, намінальных паказчыкаў і знака звароту на рынку (ЭАС). Адсутнасць знака EAC робіць продаж і эксплуатацыю тэхнікі на тэрыторыі Расійскай Федэрацыі незаконнай. Акрамя таго, важна праверыць, ці адпавядае асноўная схема падлучэння канструкцыі. Часта здараецца, што фабрыка вырабляе шафу па сваім стандартным альбоме, які не супадае з дызайнам заказчыка, што патрабуе дарагіх дапрацовак на месцы.

Міжнародныя стандарты IEC (IEC 62271) таксама гуляюць сваю ролю, асабліва калі кампанія плануе экспартаваць прадукцыю або мае замежных інвестараў. Многія сучасныя расійскія вытворцы адаптуюць свае лінейкі пад стандарты IEC, што павялічвае ліквіднасць абсталявання. Аднак прыярытэт заўсёды застаецца за нацыянальнымі стандартамі ПУЭ (Правілы электраўстаноўкі). Перад заключэннем дагавора пераканайцеся, што прапанаваная мадэль шафы прайшла праверку на адпаведнасць дзеючай рэдакцыі ПУЭ, так як патрабаванні да зазораў і цеплаізаляцыі перыядычна ўзмацняюцца.

Рэальныя аперацыйныя рызыкі і як іх пазбегнуць на этапе праектавання

Вопыт эксплуатацыі паказвае, што 70% аварый у размеркавальных прыладах адбываюцца не з-за завадскіх дэфектаў, а з-за памылак мантажу і няправільнай эксплуатацыі. Самая распаўсюджаная праблема - разрыў кантактных злучэнняў. Пры зборцы шын неабходна выкарыстоўваць дынамаметрычны ключ і выконваць момант зацяжкі, указаны ў тэхнічным пашпарце для балтавых злучэнняў. Залішняя зацяжка з часам прыводзіць да дэфармацыі шайбаў і паслаблення кантакту, а недастатковая зацягванне выклікае іскрэнне і нагрэў. У нас зафіксаваныя выпадкі расплаўлення шын пры току ўсяго 80% ад намінальнага менавіта з-за дрэнна закручанага ніта на ўводзе.

Другі крытычны фактар ​​- гэта вільготнасць і кандэнсат. Нават у ацяпляных памяшканнях розніца тэмператур уначы і ўдзень можа прывесці да адукацыі расы на металічных частках шафы. Гэта прыводзіць да карозіі і зніжэння супраціву ізаляцыі. Рашэннем праблемы з'яўляецца ўстаноўка аўтаматычных абагравальнікаў з гіграстатамі ўнутры шафы. У адным з праектаў у раёне порта адсутнасць ацяплення прывяло да таго, што за зіму ўнутраная паверхня дзвярэй праржавела наскрозь, а ізалятары пакрыліся токаправодным пластом солі, што выклікала міжфазнае замыканне пры першым уключэнні пасля бяздзейнасці.

Велізарную ролю адыгрывае і чалавечы фактар. Механічна надзейнымі павінны быць блакіроўкі, якія прадухіляюць памылковыя дзеянні аператыўнага персаналу (напрыклад, уключэнне заземляющего электрода пад напругай). Электрычныя блакіроўкі могуць выйсці з ладу з-за страты харчавання або адмовы рэле, таму патрабуецца механічнае злучэнне паміж прывадам выключальніка і зазямляльнікам. У нашай практыцы быў выпадак, калі супрацоўнікі спрабавалі адчыніць дзверы жывой камеры, бо «для зручнасці» была абыдзеная электрычная блакіроўка. У выніку моцнае пашкоджанне электрычным токам і спыненне працы цэха. Ніколі не змяняйце схемы блакіроўкі без дазволу вытворцы.

Рэгулярнае тэхнічнае абслугоўванне (ТО) - залог доўгага тэрміну службы абсталявання. Размеркавальная і размеркавальная шафа высокага напружання патрабуе штогадовай праверкі стану ізаляцыі, ачысткі ад пылу і праверкі працы прывадаў. Выкарыстанне цеплавізар для кантролю кантактаў пад нагрузкай дазваляе выявіць дэфекты на ранняй стадыі. Рэкамендуем весці часопіс тэхнічнага абслугоўвання ў электронным выглядзе з фатаграфіямі кожнага этапу. Гэта не толькі дысцыплінуе персанал, але і служыць доказам правільнай працы ў выпадку страхавых спрэчак.

Працэс заказу і дастаўкі: ад тэхнічных характарыстык да ўстаноўкі

Набыццё высакавольтнага абсталявання - працэс працяглы і патрабуе дакладнай каардынацыі. Усё пачынаецца з анкетавання. Гэта дакумент, у якім заказчык паказвае ўсе параметры: схему асноўных злучэнняў, тыпы прыбораў, габарыты, колер (звычайна RAL 7035), патрабаванні да кабельных ўводаў. Памылка на гэтым этапе каштуе вельмі дорага. Напрыклад, калі не ўказаць неабходнасць ўстаноўкі трансфарматараў дапаможных патрэб (ТСН) ўнутры шафы, то ўсталяваць іх у далейшым будзе немагчыма без змены канструкцыі ўсёй шафы. Рэкамендуем запоўніць анкету разам з галоўным энергетыкам і прадстаўнікамі завода.

Тэрмін вытворчасці стандартнай высакавольтнай размеркавальнай і камутацыйнай шафы складае ад 4 да 8 тыдняў у залежнасці ад вытворчай загрузкі і складанасці канфігурацыі. Пры выкарыстанні імпартных кампанентаў (напрыклад, вакуумных выключальнікаў пэўных марак) перыяд можа павялічвацца з-за лагістыкі. Плануючы тэрміны будаўніцтва аб'екта, заўсёды пакідайце 2-3 тыдні на магчымыя затрымкі пастаўкі камплектуючых. Тэрміновыя заказы магчымыя, але звычайна яны цягнуць за сабой павелічэнне кошту на 20-30% з-за неабходнасці перабудовы вытворчай лініі.

Перавозка такіх буйнагабарытных грузаў патрабуе асаблівага падыходу. Шафы пастаўляюцца сабранымі ў транспартныя блокі або разабранымі на панэлі ў залежнасці ад памераў і магчымасцяў транспарту. Пры прыёмцы грузу на склад заказчыка неабходна неадкладна праверыць цэласнасць упакоўкі, наяўнасць усіх пашпартных дакументаў і адсутнасць бачных механічных пашкоджанняў. Схаваныя дэфекты могуць выявіцца толькі падчас мантажу, таму пратакол агляду павінен быць падпісаны максімальна старанна. Любыя прэтэнзіі па вонкавым выглядзе заводы прымаюць толькі ў першыя 3-5 дзён пасля атрымання грузу.

Мантаж павінен праводзіцца толькі спецыялізаванымі арганізацыямі, якія маюць допуск да працы ў электраўстаноўках звыш 1000 В. Перад уключэннем праводзіцца комплекс прыёма-здатачных выпрабаванняў: вымярэнне супраціву ізаляцыі, праверка каэфіцыента трансфарматараў току, выпрабаванне схем абароны і аўтаматыкі. Толькі пасля атрымання станоўчага пратакола выпрабаванняў і дазволу кантралюючых органаў можна падаваць напружанне. Спроба ўключыць неправераны кабінет - гэта гульня ў рускую рулетку са сваім бюджэтам і бяспекай людзей.

Чаму варта разглядаць абсталяванне расійскай і кітайскай вытворчасці?

У цяперашніх эканамічных умовах асабліва востра стаіць пытанне выбару краіны-вытворцы. Еўрапейскія брэнды, якія раней дамінавалі на рынку, альбо сышлі, альбо значна павялічылі тэрміны пастаўкі і кошт запчастак. За апошнія 5 гадоў расійскія заводы зрабілі каласальны скачок у якасці. Сучасныя айчынныя высакавольтныя размеркавальныя і размеркавальныя шафы цалкам адпавядаюць ДАСТ і не саступаюць заходнім аналагам па надзейнасці, пры гэтым выйграючы ў кошце на 30-40% і забяспечваючы рэальную сэрвісную падтрымку ў любой кропцы краіны.

Кітайскія вытворцы таксама прапануюць цікавыя рашэнні, асабліва ў сегменце CRUC і нестандартных праектаў. Аднак тут важна адрозніваць «завадскі Кітай» ад прадукцыі гаражных зборшчыкаў. Якаснае кітайскае абсталяванне мае сертыфікаты EAC, праходзіць выпрабаванні ў расійскіх лабараторыях і выкарыстоўвае камплектуючыя сусветных брэндаў (ABB, Schneider, Siemens), вырабленыя на іх азіяцкіх заводах. Яскравым прыкладам такога падыходу з'яўляецца кампаніяWuxi Kaisheng Electric Power and Petrochemical Equipment Co., Ltd.. Спецыялізуючыся на распрацоўцы і вытворчасці складанага абсталявання для энергетыкі і нафтахімічнай прамысловасці, гэтая арганізацыя паспяхова спалучае міжнародныя стандарты якасці з адаптацыяй да жорсткіх умоў эксплуатацыі. У той час як іх асноўная кампетэнцыя ўключае ў сябе высокатэхналагічныя цеплаабменнікі (тытан, ASME, N06625 і C46400 сплавы) і катлы-утылізатары, іх інжынерная культура і вопыт працы з вельмі ўстойлівымі да карозіі матэрыяламі (нержавеючая сталь 321, медна-нікелевыя сплавы) ператвараюцца непасрэдна ў вытворчасць электрычных рашэнняў. Прадукты, сертыфікаваныя па стандартах PED і ASME, забяспечваюць такую ​​ж надзейнасць і ўстойлівасць да экстрэмальных ціскаў і тэмператур, якія важныя для электрастанцый у суровых умовах, такіх як апрасненне марской вады або перапрацоўка нафты.

Лакалізацыя вытворчасці становіцца трэндам. Многія сумесныя прадпрыемствы цяпер збіраюць шафы ў Расіі з імпартных камплектуючых. Гэта дае аптымальны баланс: «начынне» еўрапейскага якасці і расійская адаптацыя кузава да нашых кліматычных умоў і стандартам абслугоўвання. Пры выбары пастаўшчыка звяртайце ўвагу на наяўнасць у яго ўласнага канструктарскага бюро і выпрабавальнай базы. Фабрыка, якая проста купляе гатовыя вочкі і пераклейвае таблічкі, не зможа забяспечыць індывідуальныя мадыфікацыі вашага праекта, калі ўзнікне такая неабходнасць.

Часта задаюць пытанні

Які тэрмін службы размеркавальнай шафы высокага напружання?

Сярэдні тэрмін службы сучаснага абсталявання складае 25-30 гадоў пры захаванні графіка тэхнічнага абслугоўвання. Вакуумныя выключальнікі могуць працаваць да 20 гадоў без замены дугагаспадарчай камеры. Аднак металічныя канструкцыі і ізаляцыя могуць хутчэй разбурацца ў суровых умовах. Рэгулярная афарбоўка і чыстка можа падоўжыць тэрмін службы шафы да 40 гадоў.

Ці можна мадэрнізаваць стары савецкі кабінет КСО?

Так, гэта звычайная практыка. Як правіла, алейныя выключальнікі замяняюць на вакуумныя, а таксама ўсталёўваюць сучасныя рэле абароны і мікрапрацэсарныя клемы. Кузаў часта пакідаюць старым, калі ён не мае скразной карозіі. Такая мадэрнізацыя абыходзіцца ў 2-3 разы танней, чым купля новай шафы, і дазваляе захаваць габарыты памяшкання. Але трэба памятаць, што старая ізаляцыя шын застаецца слабым месцам.

Якую тэмпературу вытрымлівае шафа на вуліцы?

Шафы УХЛ1 (для макракліматычных раёнаў з умераным і халодным кліматам) разлічаны на працу ад -60°С да +40°С. Для гэтага яны абсталяваны сістэмамі ацяплення (ТЭНы) і сістэмамі вентыляцыі з фільтрамі. Без сістэмы клімат-кантролю праца электронікі і механізмаў пры тэмпературы ніжэй -25°C не гарантуецца і можа прывесці да разбурэння пластыкавых дэталяў і загусцення змазкі.

Ці трэба зазямляць кожную клетку асобна?

Так, кожная секцыя і дзверы шафы павінны быць надзейна заземлены. Супраціў зазямляльніка павінна адпавядаць патрабаванням ПУЭ (звычайна не больш за 4 Ом для ўстановак да 1000 У і асаблівым патрабаванням для ВН). Адсутнасць зазямлення корпуса стварае смяротную небяспеку для персаналу ў выпадку прарыву ізаляцыі на корпусе.

Канчатковыя рэкамендацыі і наступныя крокі

Выбар размеркавальнай шафы высокага напружання - гэта інвестыцыя ў бяспеку і бесперапыннасць вашага бізнесу на наступныя дзесяцігоддзі. Не прымайце рашэнні, грунтуючыся выключна на цане ў ацэнцы. Танны шафа без адпаведнай сертыфікацыі і якаснай зборкі можа стаць крыніцай пастаянных праблем і страт. Запытвайце поўныя справаздачы аб выпрабаваннях, правярайце рэкамендацыйны спіс пастаўшчыка і забяспечце наяўнасць паслуг у вашым рэгіёне.

Калі вы плануеце пабудаваць новую падстанцыю або мадэрнізаваць існуючую, пачніце з аўдыту бягучых патрэбаў і складання пісьменнага тэхнічнага задання. Нашы спецыялісты гатовыя дапамагчы вам падабраць аптымальную камплектацыю абсталявання, якое вытрымае любую праверку кантралюючых органаў і праслужыць безотказно доўгія гады. Мы працуем напрамую з вядучымі вытворцамі, у тым ліку з такімі надзейнымі партнёрамі, як Wuxi Kaisheng LLC, што гарантуе лепшыя цэны, высокія стандарты якасці матэрыялаў і тэрмінаў.

Не адкладайце на апошні момант вырашэнне пытанняў энергазабеспячэння. Звяжыцеся з намі сёння для бясплатнай кансультацыі і ацэнкі вашага праекта. Мы дапаможам вам пазбегнуць тыповых памылак і зэканоміць ваш бюджэт за кошт пісьменнага інжынернага падыходу.Прагледзець поўны каталог размеркавальных прыладабо запытайце прапанову зараз.