Co to jest rozdzielnica wysokiego napięcia?

Rozdzielnice wysokiego napięcia odgrywają kluczową rolę w sieciach elektrycznych i systemach dystrybucji energii wysokiego napięcia. Zapewnia bezpieczną i efektywną transmisję energii elektrycznej, umożliwiając bezpieczne odłączanie i oddzielanie urządzeń elektrycznych od źródła zasilania. Więcej informacji na temat tego konkretnego typu rozdzielnic można znaleźć tutaj.

1. Definicja rozdzielnicy wysokiego napięcia.

2. Wniosek o rozdzielnicę wysokiego napięcia.

3. Elementy rozdzielnicy wysokiego napięcia.

4. Zasada działania rozdzielnicy wysokiego napięcia.

5. Rodzaje rozdzielnic wysokiego napięcia

6. Konserwacja rozdzielnic wysokiego napięcia.

1. Definicja rozdzielnicy wysokiego napięcia.

Co to jest rozdzielnica wysokiego napięcia?Rozdzielnica wysokiego napięciajest integralnym elementem systemów dystrybucji energii elektrycznej, zapewniającym niezawodną i bezpieczną dystrybucję energii elektrycznej. Został specjalnie zaprojektowany do obsługi wysokich poziomów napięcia, co czyni go istotną częścią wielkoskalowych sieci elektroenergetycznych. Podstawowymi elementami rozdzielnic wysokiego napięcia są wyłączniki automatyczne, przełączniki i bezpieczniki, które współpracują w celu regulacji i ochrony przepływu prądu elektrycznego. Komponenty te zostały zaprojektowane tak, aby wytrzymywały ekstremalne poziomy napięcia i działały wydajnie w warunkach wysokiego ciśnienia.

Rozdzielnice wysokiego napięcia działają na przecięciu kilku podstawowych elementów elektrycznych, takich jak przełączniki, bezpieczniki, transformatory, przekaźniki i odłączniki. Elementy te współpracują ze sobą, a każdy z nich odgrywa inną rolę, ułatwiając wydajną i bezpieczną dystrybucję energii elektrycznej w sieciach pracujących pod napięciami przekraczającymi 36 kV. Ich współpraca sprawia, że ​​rozdzielnice wysokiego napięcia stanowią niezawodną i integralną część systemów dystrybucji energii.

2. Wniosek o rozdzielnicę wysokiego napięcia.

Rozdzielnice wysokiego napięcia są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu i środowiskach elektrycznych, ponieważ są zaprojektowane do obsługi poziomów napięcia 36 kV i wyższych. W rezultacie systemy te są powszechnie spotykane w obiektach i instalacjach wymagających dystrybucji i sterowania energią wysokiego napięcia.

Rozdzielnica jest wykorzystywana w różnych ustawieniach do różnych celów. Stosowany jest w elektrowniach do bezpiecznego odłączania generatorów i innych urządzeń od sieci, w sieciach przesyłowych i dystrybucyjnych energii elektrycznej do łączenia lub odłączania odcinków sieci, w podstacjach do podłączania lub odłączania transformatorów, baterii kondensatorów i innego sprzętu oraz w dużej mierze obiektach przemysłowych i handlowych do podłączania lub odłączania sprzętu od źródła zasilania lub obsługi dużych silników.

Główną funkcją rozdzielnic w tych środowiskach jest ochrona sprzętu i personelu przed szkodliwymi konsekwencjami zwarć wysokoprądowych. Dodatkowo rozdzielnice wysokiego napięcia służą do regulacji przepływu energii elektrycznej w sieci oraz do oddzielania urządzeń w celu konserwacji lub naprawy.

3. Elementy rozdzielnicy wysokiego napięcia.

Aby zrozumieć działanie rozdzielnicy wysokiego napięcia, konieczne jest zapoznanie się z jej częściami składowymi. Chociaż istnieje kilka komponentów, skupimy się na elementach podstawowych. Podstawowymi elementami rozdzielnic WN, występującymi zarówno w wersjach wewnętrznych, jak i zewnętrznych, są:

Wyłączniki automatyczne

Wyłącznik automatyczny, kluczowy element rozdzielnic wysokiego napięcia, to wyłącznik elektryczny zaprojektowany w celu automatycznej ochrony obwodu przed uszkodzeniem w wyniku przeciążenia lub zwarcia. Jego wyrafinowana konstrukcja pozwala mu działać w ciągu milisekund, szybko usuwając prądy nadmierne i zwarciowe, chroniąc w ten sposób cały system.

Transformatory instrumentalne

Przekładniki przyrządowe, stanowiące integralną część rozdzielnic wysokiego napięcia, służą jako podstawowe narzędzia pomiarowe. Składają się z przekładników prądowych (CT) i przekładników napięciowych (VT), a ich podstawową funkcją jest obniżanie poziomów prądu i napięcia. Redukcja ta umożliwia bezpieczne monitorowanie przepływów w systemie elektrycznym, wyzwalanie przekaźników ochronnych lub przesyłanie sygnałów o usterkach do centrum sterowania.

Uziemniki

Uziemnik, element systemu elektroenergetycznego mający kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa, odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa zarówno systemu, jak i jego operatorów. Osiąga się to poprzez ustanowienie połączenia z ziemią, gdy odłącznik lub wyłącznik jest otwarty. Działanie to rozprasza wszelkie ładunki elektryczne pozostające w linii odłączonej od źródła zasilania, zapobiegając w ten sposób niebezpiecznym sytuacjom.

Transformator podwyższający/zmniejszający

Największymi i najbardziej kosztownymi elementami rozdzielnic wysokiego napięcia są transformator podwyższający, który podnosi napięcie sygnału elektrycznego w celu wydajnego transportu na duże odległości przy minimalnych stratach mocy, oraz transformator obniżający, który obniża napięcie przed nim. dociera do sprzętu, który nie jest w stanie wytrzymać wysokich napięć.

Przełącznik rozłączający

W rozdzielnicach wysokiego napięcia odłączniki służą jako proste przełączniki mechaniczne, które mogą przerwać lub przywrócić obwód elektryczny. Zwykle służą do podłączania lub odłączania sprzętu od źródła zasilania, zwykle w celu konserwacji lub naprawy. Elementy te nazywane są także izolatorami.

Przekaźniki

Przekaźnik to przełącznik sterowany energią elektryczną, którego można używać do włączania lub wyłączania obwodu. Przekaźniki ochronne służą do identyfikowania problemów w układzie elektrycznym i wyzwalania wyłącznika. Wyłącznik ten następnie oddziela uszkodzony sprzęt od źródła zasilania i pomaga w gaszeniu powstałych łuków elektrycznych.

Szyny

Szyny zbiorcze to przewodniki o niskiej impedancji, które łączą urządzenia elektryczne. W rozdzielnicach wysokiego napięcia szyny zbiorcze łączą wyłączniki wysokiego napięcia i inne elementy, aby ułatwić przesyłanie mocy między różnymi punktami.

Ograniczniki przepięć

Ogranicznik przepięć to narzędzie chroniące sprzęt przed uszkodzeniami spowodowanymi nagłymi wysokimi napięciami, takimi jak uderzenia pioruna i inne źródła, takie jak przepięcia przełączające. Ograniczniki rozdzielnic wysokiego napięcia działają poprzez pochłanianie energii udaru, zanim będzie on mógł uszkodzić sprzęt.

Baterie

Baterie służą jako dodatkowe źródło zasilania w wielu rozdzielnicach wysokiego napięcia, aby zapewnić ciągłość działania podczas przerw w dostawie prądu. Dostarczają wystarczającą moc do podtrzymania pracy wyłącznika i innych elementów wysokiego napięcia, umożliwiając bezpieczne odłączenie od głównego źródła zasilania.

Sieć uziemiająca

Siatka uziemiająca, składająca się z metalowych prętów lub płytek zakopanych w ziemi, służy do przekierowania energii elektrycznej do ziemi. W ten sposób chroni sprzęt przed uszkodzeniami spowodowanymi uderzeniami pioruna i nagłym wzrostem napięcia.

4. Zasada działania rozdzielnicy wysokiego napięcia.

Teraz, gdy zdobyliśmy solidną wiedzę na temat podstawrozdzielnica wysokiego napięciai jego różne komponenty, przyjrzyjmy się bliżej jego mechanice. Oto zwięzły przegląd jego działania.

Podstawową funkcją rozdzielnic wysokiego napięcia jest zapewnienie bezpiecznego i niezawodnego sposobu dystrybucji energii elektrycznej wysokiego napięcia. Aby to osiągnąć, stosuje się różne urządzenia do pomiaru przepływu mocy, regulacji go oraz wykrywania i izolowania uszkodzonych obwodów od reszty systemu. Podczas pracy wyłącznika rozdzielnicy przekładnik prądowy lub przekaźnik zabezpieczeniowy wykrywa prąd o wysokim napięciu. Aktywuje wyłącznik automatyczny, który przerywa przepływ prądu i chroni sprzęt elektryczny przed uszkodzeniem. Oprócz funkcji automatycznych, niektóre operacje rozdzielnic wysokiego napięcia można wykonywać ręcznie, np. izolowanie urządzeń lub linii za pomocą rozłącznika. Na rynku rozdzielnic wysokiego napięcia dostępna jest szeroka gama urządzeń wyposażonych w mechanizmy monitorujące, zapewniające prawidłową pracę i konserwację instalacji.

Rozdzielnice i sterownice wysokiego napięcia wyposażone są w szereg czujników i najnowocześniejszy panel sterowania. Czujniki stale monitorują system i przesyłają dane do panelu sterowania w celu przetworzenia i analizy. W przypadku wykrycia jakichkolwiek nieprawidłowości lub problemów centrala inicjuje działania zapobiegawcze lub naprawcze, aby zapewnić sprawne działanie systemu.

5. Rodzaje rozdzielnic wysokiego napięcia

Rozdzielnice wysokiego napięcia można ogólnie podzielić na dwie kategorie: rozdzielnice w izolacji powietrznej (AIS) iIzolacja gazowa(GIS). Rozdzielnica AIS wykorzystuje powietrze jako główny środek izolacyjny, podczas gdy w rozdzielnicy GIS do celów izolacyjnych wykorzystuje się gaz, zazwyczaj sześciofluorek siarki (SF6). Oto bardziej szczegółowe spojrzenie na różnice między dwoma typami rozdzielnic wysokiego napięcia.

Rozdzielnica wysokiego napięcia w izolacji powietrznej

Rozdzielnice w izolacji powietrznej do zastosowań wysokiego napięcia są powszechnie stosowane w zastosowaniach zewnętrznych, w tym w podstacjach, elektrowniach i różnych systemach dystrybucji energii elektrycznej. Chociaż tego typu rozdzielnice są opłacalne i proste w utrzymaniu, są one podatne na czynniki środowiskowe, takie jak kurz, wilgoć i słone powietrze, co wymaga częstszej konserwacji w porównaniu z rozdzielnicami z izolacją gazową.

Rozdzielnica wysokiego napięcia w izolacji gazowej

Rozdzielnice w izolacji gazowej do zastosowań wysokiego napięcia stanowią bardziej oszczędną przestrzennie alternatywę dla rozdzielnic w izolacji powietrznej. Jest powszechnie instalowany w pomieszczeniach zamkniętych w obszarach o wystarczającej przestrzeni. Chociaż rozdzielnice w izolacji gazowej mogą być droższe w porównaniu z rozdzielnicami w izolacji powietrznej, zapewniają one różne korzyści, w tym mniejszy rozmiar, większą niezawodność i mniejsze potrzeby w zakresie konserwacji.

6. Konserwacja rozdzielnic wysokiego napięcia

Efektywne działanie wielu systemów elektrycznych w dużej mierze zależy od rozdzielnic wysokiego napięcia. Po wybraniu najbardziej odpowiedniego typu kolejnym krokiem jest prawidłowy montaż sprzętu. Po zakończeniu instalacji konieczne jest przestrzeganie wytycznych producenta dotyczących konserwacji, aby zapewnić optymalną wydajność i trwałość.

Przestrzeganie wytycznych użytkowania dostarczonych przez producentów jest kluczowe dla użytkowników rozdzielnic wysokiego napięcia. Wytyczne te często zawierają instrukcje konserwacji i szkolenia personelu. Typowe zadania związane z konserwacją rozdzielnic wysokiego napięcia obejmują:

Konserwacja zapobiegawcza rozdzielnic wysokiego napięcia

Zaplanowane czynności konserwacyjne dlarozdzielnica wysokiego napięciamają na celu zapewnienie utrzymania sprzętu w optymalnym stanie. Głównym celem jest umożliwienie elektrykom wykrywania i rozwiązywania wszelkich problemów, zanim się eskalują. Program konserwacji obejmuje:

Zadania konserwacyjne obejmują kontrolę rozdzielnicy wysokiego napięcia pod kątem poluzowanych śrub, zużycia i innych potencjalnych problemów. Czyszczenie części ma również kluczowe znaczenie, aby zapobiec gromadzeniu się brudu i zanieczyszczeń. Dodatkowo przeprowadzane są testy zgodnie ze ścisłymi protokołami bezpieczeństwa, a korekty dokonywane są w zależności od stanu rozdzielnicy. Przeprowadzane są również kalibracje w celu zapewnienia dokładności różnych komponentów.

Konserwacja naprawcza rozdzielnicy wysokiego napięcia

Konserwację rozdzielnic wysokiego napięcia przeprowadza się, gdy pojawiają się oznaki problemu lub gdy konserwacja zapobiegawcza sugeruje, że potencjalny problem pojawia się na horyzoncie. Ten rodzaj konserwacji obejmuje następujące czynności:

Identyfikacja głównej przyczyny problemu poprzez rozwiązywanie problemów, naprawianie wszelkich problemów wykrytych poprzez naprawy, wymianę poważnie uszkodzonych części i wprowadzanie zmian w celu poprawy wydajności rozdzielnicy lub naprawienia wszelkich problemów projektowych.

W podsumowaniu

Rozdzielnice wysokiego napięcia odgrywają kluczową rolę w każdym systemie elektrycznym. W tym przewodniku omówiono różne rodzaje rozdzielnic wysokiego napięcia oraz czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze, konfiguracji i konserwacji urządzeń. Uzbrojeni w tę wiedzę, możesz mieć pewność, że Twoja rozdzielnica wysokiego napięcia będzie w stanie dostarczać energię do systemu elektrycznego w sposób bezpieczny i niezawodny.

Wybierając rozdzielnicę wysokiego napięcia do konkretnego zastosowania, należy wziąć pod uwagę specyficzne wymagania projektu. Różne czynniki, w tym wydatki, ograniczenia przestrzenne, potrzeby konserwacyjne i czynniki środowiskowe, będą miały wpływ na wybór rozdzielnicy, która jest najbardziej odpowiednia do danego zadania.