Выбор распределительных устройств среднего напряжения определяет все последующие решения по вашему проекту: объем строительных работ, площадь застройки, документация по соблюдению экологических норм, подход к техническому обслуживанию и сроки поставки. Таким образом, выбор между распределительными устройствами с воздушной изоляцией (AIS) и распределительными устройствами с газовой изоляцией (GIS) является архитектурным решением, а не предпочтением продукта, и его необходимо принять достаточно рано, чтобы повлиять на конструктивные чертежи, схемы вентиляции и пакеты документов для согласования. В этой статье объясняются основные различия между изоляцией и архитектурой, каждое различие соотносится с входными данными для планирования проекта, а также приводятся структурированные таблицы, которые помогут проектным группам составлять спецификации и заявки на участие в тендерах.
Рис. 01: Концептуальная схема установки, сравнивающая типичную линейку систем автоматизированного охлаждения (AIS), требующих свободного пространства, с системой кондиционирования воздуха (GIS), заключенной в герметичный металлический корпус — размеры и характеристики являются специфическими для данного проекта и должны быть подтверждены документацией производителя.
Распределительное устройство с воздушной изоляцией Основана на диэлектрической прочности окружающего воздуха для изоляции проводников под напряжением от заземленных корпусов и соседних фаз. Шины, автоматические выключатели и токонесущие компоненты монтируются внутри металлических корпусов или облицованных металлом ящиков, обеспечивающих механическую защиту, но основной изоляционной средой между токоведущими частями является сам воздушный зазор. Применимые редакции и категории стандартов должны быть подтверждены посредством... Интернет-магазин МЭК а также утвержденная проектная документация.
Распределительное устройство с элегазовой изоляцией Используется утвержденная система газоизоляции внутри герметичных металлических корпусов. Выбранная конструкция может иметь различные внутренние зазоры по сравнению с системой, работающей на окружающем воздухе; фактические требования к корпусу, газу, размерам и мониторингу должны быть подтверждены на основе утвержденных данных об оборудовании. В результате получается конструкция корпуса, определенная на заводе, а не типовой проект.
Ни один из архитектурных вариантов не является универсально предпочтительным. Граница принятия решения определяется пересечением доступной площади площадки, действующих экологических норм в месте установки, требований местных коммунальных служб к приемке, возможностей персонала по техническому обслуживанию и целевых показателей жизненного цикла проекта — все это зависит от конкретного проекта. Площадка с большой внутренней площадью, простой вентиляцией и командой технического обслуживания, имеющей опыт доступа к распределительным устройствам, может положительно сказаться на выборе AIS. Ограниченная городская подстанция, высокогорное расположение или проект во влажной прибрежной зоне могут иметь другой вес. Определите границу посредством структурированного анализа условий площадки до выпуска запроса предложений (RFQ).
В таблице ниже показано соответствие каждого технологического параметра требованиям планирования проекта. Все значения, указанные как «согласно спецификации» или «согласно данным OEM», должны быть сопоставлены с фактической документацией на продукт, предоставленной для конкретного проекта.
| Атрибут | Распределительное устройство с воздушной изоляцией (AIS) | Распределительное устройство с элегазовой изоляцией (КРУЭ) | Последствия для планирования проекта |
|---|---|---|---|
| Первичная изоляционная среда | Окружающий воздух при атмосферном давлении | SF₆ или одобренный альтернативный газ, под давлением | В гражданском документе дается определение объема работ по вентиляции, мониторингу газов и изоляции окружающей среды. |
| Тип корпуса | Металлические или облицованные металлом шкафы в соответствии со стандартом IEC 62271-200 | Герметичные металлические корпуса | Определяет требования к чертежам взаимодействия здания и конструкции. |
| Фазовое расположение | Фазы, разделенные воздушными барьерами или перегородками. | Фазы, герметично запечатанные внутри отдельных или общих газонаполненных камер. | Влияет на проектирование трассировки шин в однолинейных схемах. |
| Требуемые зазоры | Определяется номинальным напряжением и применимыми стандартными таблицами расстояний утечки/зазоров. | Снижено за счет газодиэлектрического эффекта; согласно габаритным данным производителя. | Инженеру-строителю необходимы утвержденные чертежи ограждающих конструкций до определения размеров несущих элементов. |
| Площадь и объем | Более высокий номинальный ток на единицу мощности; зависит от конкретного проекта. | Как правило, более компактный показатель удельной мощности; зависит от конкретного проекта. | Распределение площади под площадку должно основываться на чертежах производителя, а не на типовых сметах. |
| Экологическая изоляция | Специальная система защиты от утечки газа отсутствует; вентиляционные отверстия рассчитаны на отвод тепла. | Необходимы средства обнаружения утечек газа, контроля давления и рекуперации. | Объем работ по соблюдению экологических норм должен быть определен в спецификации проекта. |
| Чувствительность к влажности | Необходимо контролировать внутреннюю влажность; риск образования конденсата зависит от класса установки. | Герметичность снижает воздействие внутренней влажности; герметичность необходимо поддерживать. | Это влияет на область применения систем отопления, вентиляции и кондиционирования здания и классификацию распределительного щита. |
| Доступ к сервису | Доступ к компонентам, как правило, осуществляется без необходимости работы с газом; люки доступа и выдвижные механизмы соответствуют конструкции производителя. | Перед открытием герметичных отсеков необходимо провести откачку газа. | Требования к планированию технического обслуживания и квалификации персонала существенно различаются. |
| Вес и транспортировка | Модульные транспортировочные секции; вес согласно данным OEM. | Секции для транспортировки соответствуют требованиям производителя оборудования; газ обычно поставляется отдельно или заправлен на заводе. | При планировании подъема и транспортировки необходимо использовать чертежи для отгрузки, разработанные специально для данного проекта. |
| Диапазон номинального напряжения | Доступен в диапазоне среднего напряжения; номинальные параметры проектных устройств указаны производителем оборудования. | Подходит для среднего и высокого напряжения; номинальные параметры указаны производителем оборудования. | Подтверждение класса напряжения должно присутствовать в запросе предложений (RFQ). |
| Документация жизненного цикла | Проверки проводятся на основе инспекций; интервалы и объем работ определяются руководством производителя и спецификацией проекта. | Помимо записей о проверке электрооборудования, необходимы документы, подтверждающие обращение с газом. | При выборе ГИС система управления активами должна предусматривать ведение учета газовых запасов. |
Компания XIYA POWER поставляет продукцию обоих семейств технологий. полный ассортимент распределительных шкафов включает в себя линии электропередачи среднего напряжения, подходящие для различных условий эксплуатации, а также Распределительное устройство с газовой изоляцией (ГИС) На странице продукта представлены данные о конфигурации и интерфейсе, применимые к проектам компактных подстанций.
Рис. 02: Схематическое изображение интерфейсных слоев корпуса и изоляции в отсеке AIS (слева) по сравнению с герметичным корпусом GIS (справа) — обозначения отсутствуют; для подтверждения идентификации компонентов см. сборочные чертежи производителя.
Для установок AIS обычно требуется распределительное помещение, спроектированное с учетом следующих параметров: межфазные и межфазные расстояния, заданные номинальным классом напряжения, принудительная или естественная вентиляция, рассчитанная на отвод тепла, предусмотренные места для ввода кабелей (сверху или снизу в соответствии с проектом производителя) и ширина прохода для технического обслуживания, достаточная для выдвижения или извлечения автоматических выключателей. Каждый из этих параметров определяется размерными данными производителя и соответствующей категорией компоновки IEC, а не общими эмпирическими правилами.
Для установок ГИС утвержденные данные об оборудовании и проектная спецификация определяют, требуются ли сигналы мониторинга газа, процедуры восстановления, инструменты обслуживания или специальные интерфейсы управления. В тех случаях, когда местные правила или утвержденная процедура требуют восстановления до начала технического обслуживания, проектная спецификация должна соответствующим образом определить объем работ и необходимое оборудование.
Полный комплект документации по установке для любой из этих технологий обычно включает в себя:
В пакеты документов для утверждения подключения к сети энергоснабжения обычно входят подтвержденные номинальные данные (напряжение, ток, номинальная мощность при коротком замыкании и параметры защиты), однолинейные схемы с указанием изменений и подтверждение типовых испытаний в соответствии с применимым стандартом IEC. В случаях, когда местный орган власти, обладающий юрисдикцией (AHJ), требует независимого подтверждения приемочных испытаний, в спецификации проекта должен быть определен график контрольных точек до размещения заказа. Ни AIS, ни GIS не предоставляют общего разрешения по типу продукции; разрешение выдается для конкретного проекта и энергоснабжающей компании.
Металлокорпусное распределительное устройство KYN28 и кольцевой основной блок На страницах продуктов представлены данные о конфигурации, относящиеся к проектам распределительных сетей, где рассматриваются варианты кольцевых фидерных систем или компактных внутренних подстанций.
РИС. 03: Схема процесса концептуального анализа для планирования взаимодействия здания и доступа к коммуникациям проекта, показывающая последовательность действий от ввода данных о состоянии площадки до составления технического задания, проверки чертежей производителя и подтверждения философии технического обслуживания — конкретные элементы объема работ должны соответствовать спецификации проекта.
Приведенная ниже таблица носит исключительно иллюстративный характер. Она призвана помочь проектным группам выявить на ранних стадиях пробелы в планировании, которые могут указывать на несоответствие архитектурных решений в рамках АИС или ГИС условиям участка. Она не отражает измеренные результаты или задокументированный опыт полевых работ.
| Симптом | Первый тест | Вероятная причина | Следующее действие |
|---|---|---|---|
| Площадь помещения коммутатора, по всей видимости, недостаточна для обеспечения необходимой ширины линии AIS. | Сравните чертежи производителя с планом этажа. | Требования к зазорам превышают доступную площадь. | Оцените компактную компоновку ГИС или пересмотрите планировку помещения совместно с инженером-строителем. |
| Экологическое ведомство ставит под сомнение обязательства по хранению газа. | Запросите ссылку на соответствующие местные нормативные акты. | В технической спецификации проекта не рассматривается сфера управления газовыми ресурсами в рамках ГИС. | Перед запросом предложений добавьте в техническое задание требования к мониторингу, сбору газа и обнаружению утечек. |
| Схема однолинейного подключения показывает кольцевое соединение, которое противоречит предлагаемой линейной схеме AIS. | Ознакомьтесь с вариантами конфигурации основного блока OEM. | Несоответствие топологии между проектом сети и архитектурой распределительного устройства. | Заблаговременно свяжитесь с производителем оборудования, чтобы подтвердить совместимость распределительного щита с системой защиты. |
| Группа технического обслуживания сообщает об отсутствии на объекте оборудования для погрузки-разгрузки SF₆ и квалифицированного персонала. | Оценить требования производителя оборудования к руководству по техническому обслуживанию ГИС. | Объем работ по сопровождению жизненного цикла ГИС не соответствует имеющимся ресурсам. | Определите объем работ по договору на техническое обслуживание или пересмотрите выбор технологии. |
| Ответы на запрос предложений показывают несоответствие показателей короткого замыкания между заявками AIS и GIS. | Убедитесь, что номинальная мощность короткого замыкания в запросе предложений (RFQ) указана явно в кА и длительности. | В запросе предложений не были однозначно указаны номинальные значения тока замыкания и размыкания при коротком замыкании. | Поправка к вопросу, уточняющая требуемые номинальные значения перед оценкой заявок. |
Перед отправкой запроса предложений (RFQ) заполните следующие поля. Неполная информация приведет к получению несопоставимых предложений и задержит техническое утверждение.
| Входной параметр RFQ | Примечания к требованиям AIS | Примечания к требованиям к ГИС | Источник |
|---|---|---|---|
| Номинальное максимальное напряжение (кВ) | Подтвердите класс напряжения для выбранного стандарта IEC. | То же самое; подтвердите допустимую нагрузку на газовый корпус. | Схема системы в однолинейном режиме |
| Номинальный рабочий ток (А) | На каждую шину и фидерную цепь | На каждую шину и фидерную цепь | График загрузки |
| Номинальный ток короткого замыкания (кА, длительность в секундах) | Требуется для подтверждения результатов типовых испытаний. | Требуется для подтверждения результатов типовых испытаний. | исследование неисправностей сети |
| Внутренняя дуговая классификация (IAC) | В соответствии с IEC 62271-200; определение класса испытаний. | Уточните у производителя оборудования соответствующую категорию IAC. | Требования безопасности проекта |
| Конфигурация кабельного ввода | Верхний/нижний вход; количество и размер в соответствии с графиком прокладки кабелей. | Конструкция герметичного кабельного ящика соответствует требованиям производителя. | Схема прокладки кабеля |
| Интерфейс реле защиты | Класс трансформатора тока, нагрузка и марка/модель реле. | То же самое; подтвердить доступность КТ без утечки газа. | Спецификация защиты |
| Интеграция системы мониторинга газа (только ГИС) | Непригодный | Контакты сигнализации, блокировки и точки подключения проводки. | Спецификация управления проектом |
| Экологическая изоляция (только для ГИС) | Непригодный | Система рекуперации газа, поддон для сбора капель (при необходимости по требованию уполномоченного органа). | Спецификация окружающей среды |
| контрольные точки при заводских приемочных испытаниях | Дайте определение критериев для свидетелей и лиц, не являющихся свидетелями. | То же самое; добавить контрольные точки для заправки газом и проверки на герметичность. | План обеспечения качества проекта |
| Данные по транспортировке и подъему грузов | Запросите вес и габариты грузового отсека. | То же самое; подтвердите, что газ поставляется отдельно или заправлен на заводе. | Логистика и план подъема грузов |
Критерии приемки для любого распределительного устройства должны основываться исключительно на четырех основных источниках, применимых к проекту: проектной спецификации, выпущенной и измененной в рамках контракта, руководстве по эксплуатации и техническому обслуживанию от производителя, поставляемом вместе с оборудованием, данных об изоляции и данных по газоснабжению (где применимо), предоставленных в технической документации производителя, а также протоколах испытаний, подготовленных в ходе заводских приемочных испытаний и, при необходимости, проверки при вводе в эксплуатацию на объекте. Никакие критерии приемки не должны основываться на общих отраслевых оценках, маркетинговых материалах или источниках, не указанных в проектной спецификации.
Рис. 04: Концептуальная структура запроса предложений от покупателя и пакета документов для технического согласования, иллюстрирующая взаимосвязь между данными об условиях на площадке, документацией производителя, требованиями спецификации и подачей документов в уполномоченный орган — конкретное содержание должно отражать спецификацию проекта и применимые местные требования к согласованию.
Сравнение габаритов является индивидуальным для каждого проекта и должно основываться на чертежах производителя оборудования (OEM) для рассматриваемых классов номинального напряжения и тока. Общие утверждения о том, что КРУЭ уменьшает занимаемую площадь на определенный процент, не являются надежными исходными данными для планирования. Перед принятием решения о распределении пространства запросите у каждого производителя оборудования (OEM) подтвержденные чертежи.
В проектах многих распределительных подстанций технически возможны смешанные конфигурации, однако взаимодействие между секциями AIS и GIS требует тщательного внимания к кабельным коробкам, кожухам шин и интеграции системы защиты. Перед выбором смешанной конфигурации необходимо подтвердить совместимость интерфейсов с производителем оборудования и четко задокументировать требования к интерфейсам в запросе предложений.
Процедуры технического обслуживания ГИС, включающие вскрытие герметичных отсеков, требуют предварительной рекуперации газа, что, в свою очередь, требует наличия сертифицированного оборудования для работы с SF₆ (или альтернативным газом) и персонала, обученного его использованию. Техническое обслуживание АИС, как правило, не предусматривает этого требования, хотя конкретный объем работ по техническому обслуживанию для любой из технологий должен быть подтвержден руководством производителя, предоставленным для проекта.
Номинальные значения тока короткого замыкания, тока отключения и тока кратковременного выдерживания устанавливаются в ходе типовых испытаний в соответствии с применимым стандартом IEC. Производитель оборудования предоставляет протоколы типовых испытаний в составе пакета технической документации. В технических условиях проекта должны быть четко указаны требуемые номинальные значения и предусмотрено предоставление доказательств типовых испытаний; эти значения не являются взаимозаменяемыми между семействами продукции AIS и GIS без подтверждения производителя оборудования.
В проектной документации следует указать применимый стандарт для металлокорпусных распределительных устройств и редакцию проекта, а также сверить их с утвержденной документацией на оборудование. В проектной документации следует указать редакцию, действующую на дату заключения контракта.
