Компактное распределительное устройство с газовой изоляцией SafePlus/SafePlus Air

SafeRing

SafePlus

Рисунок 1. Внешний вид КРУ.

Компактное распределительное устройство среднего напряжения с газовой изоляцией для вторичного распределения электроэнергии, 12 кВ, 630 А SafePlus Air. Это компактное распределительное устройство в металлическом корпусе для использования в распределительных сетях до 12 кВт. В качестве изоляционной среды SafePlus Air используется сухой воздух. Изоляция с применением сухого воздуха имеет нулевой потенциал глобального потепления (GWP).

Конструкция сборочного устройства подобна конструкции продуктовой линейки SafePlus, что дает конечным пользователям такие выгоды, как востребованный пользовательский интерфейс, сбор посадочных мест на пол, такой же перечень запчастей и эксплуатация. Уникальная гибкость КРУ контролируется за счет возможных комбинаций модулей и конфигураций.

SafePlus Air — полностью герметичная система, оборудованная контейнером, которая полностью соответствует требованиям, предъявляемым к всем рабочим устройствам и коммутационным аппаратам. Герметичный стальной контейнер с уникальными требованиями требует высокого уровня надежности, безопасности персонала и минимальных требований к обслуживанию.

Преимущества:

• изоляция сухим воздухом, значительная нулевой потенциал глобального потепления (ПГП);
• герметичный отсек от окружающей среды;
• простая замена (такие же компактные размеры, как у SafeRing с элегазовой изоляцией);
• возможность построения цифровых подстанций с датчиками и/или сенсорами;
• высокий уровень безопасности персонала обеспечивается дугозащищенным исполнением;
• степень высокой гибкости (производится компактное, полумодульное и модульное исполнение КРУ);
• без элегаза: изоляция сухим воздухом – экоэффективная альтернатива для сетей до 12 кв;
• компактная конструкция, небольшая площадь посадочного места основания на пол, малый вес;
• не зависит от условий окружающей среды;
• не требует технического обслуживания;
• по заказу возможно исполнение с дугогасительным выбросом: выброса газов не будет даже при дуговых КЗ;
• по заказу возможно выполнение с применением комбинированного датчика, определяющего измерение тока и напряжения.

Область применения

SafeRing Air/AirPlus и SafePlus Air — это самое компактное решение на рынке, что делает его заметным для применения в ближайшем будущем:

• Коммунальные услуги и электростанции:
  • электростанция;
  • трансформаторные подстанции и учет;
  • главные и вспомогательные распределительные устройства;
  • ветряные турбины;
  • солнечная энергия.
• Промышленность:
  • целлюлозно-бумажная промышленность;
  • цементное производство;
  • текстиль;
  • химикаты;
  • пищевая комиссия;
  • автомобилестроение;
  • нефтехимия;
  • горная промышленность;
  • нефте- и газопроводы;
  • прокатные станы.
• Транспорт:
  • аэропорты;
  • порты;
  • железная дорога;
  • метрополитен;
  • электромобили.
• Здание и инфраструктура:
  • гостиницы;
  • торговые центры;
  • больница;
  • административные центры;
  • коммерческое здание;
  • крупная инфраструктура и строительные работы.

Основные параметры

Описание

SafeRing Air/AirPlus — это основное устройство для вторичной распределительной сети. SafeRing Air/AirPlus может поставляться в 18 различных конфигурациях, подходящих для большинства коммутационных приложений в распределительных сетях 12 кВ (Air) и 24 кВ (AirPlus).

SafePlus Air/AirPlus — компактная распределительная система в металлическом корпусе для распределительных устройств напряжением до 24 кВ. Распределительное устройство обладает уникальной гибкостью благодаря возможной комбинации полумодульных конфигураций.

Герметичный стальной резервуар с постоянными атмосферными условиями обеспечивает высокий уровень надежности, а также безопасность персонала и необслуживаемую систему среднего напряжения.

Ассортимент распределительных устройств постоянно развивается, чтобы приспособиться к новым требованиям рынка и потребностям клиентов. Оба модуля SafeRing/SafePlus Air/AirPlus согласованы с существующим ассортиментом SafeRing/SafePlus.

Изоляционный газ

После многих лет исследований в тесном сотрудничестве с 3M компания ABB разработала экологически эффективную альтернативу изоляции SF₆. Изоляционный газ AirPlus имеет потенциал глобального потепления (GWP) менее 1, что делает распределительные устройства с элегазовой изоляцией среднего напряжения (СН) доступными как экоэффективную и компактную альтернативу. Обеспокоенность климатом, связанная с высоким потенциалом глобального потепления SF₆, является ключевым фактором, побудившим ABB разработать модернизируемые продукты для распределения электроэнергии нового поколения. Компания преуспела в новой конструкции, в которой используются изолирующие газы, не более мощные, чем сам CO₂. С экологической точки зрения Dry Air и AirPlus являются альтернативой для клиентов, которые хотели бы перейти на безвредный для климата альтернативный газ.

Состав газа

Изоляционный газ AirPlus основан на молекуле перфторкетона C₅ (C₅-FK). Чтобы гарантировать, что C₅-FK всегда находится в газообразном состоянии, приблизительно 8% C₅-FK смешивают с сухим воздухом.

Рисунок 2. Конструкция КРУ SafeRing/SafePlus Air/AirPlus

Модули SafeRing/SafePlus Air/AirPlus

Ячейка фидера состоит из выключателя нагрузки и заземлителя в отсеке, отсека сборных шин, отсека кабельной муфты, канала сброса давления для отсека сборной шины и отсека кабельной муфты, а также низковольтного отсека. Кабельный ввод в верхней части предназначен для ввода и вывода фидеров. Отсеки сборных шин заполняются сухим воздухом или газом AirPlus.

SafeRing/SafePlus Air/AirPlus — компактная распределительная система в металлическом корпусе для распределительных устройств напряжением до 24 кВ. Распределительное устройство обладает уникальной гибкостью за счет возможного сочетания полностью модульных и полумодульных конфигураций.

SafeRing/SafePlus Air/AirPlus имеют идентичные пользовательские интерфейсы, рабочие процедуры, запасные части и компоненты. SafeRing/SafePlus Air/AirPlus — это полностью герметичная система с баком из нержавеющей стали, содержащим все токоведущие части и функции переключения.

Герметичный стальной резервуар с постоянным газовым режимом обеспечивает высокий уровень надежности, а также безопасность персонала и практически не требующую обслуживания систему.

Система SafePlus Air/AirPlus предлагает выбор автоматического выключателя с реле для защиты трансформатора.

SafePlus Air/AirPlus поддерживает широкий выбор реле защиты для большинства приложений.

SafePlus Air/AirPlus также может поставляться с оборудованием для дистанционного управления и контроля, что делает распределительное устройство более интеллектуальным. (Требуется низковольтный отсек).

SafeRing Air/AirPlus поставляется со следующим стандартным оборудованием:

• заземляющие выключатели на выходе;
• приводы со встроенной механической блокировкой;
• рукоятка управления;
• средства для навесных замков на всех функциях переключения;
• втулки для подключения кабеля спереди с кабельными крышками;
• подъемные проушины для удобства обращения;
• шинопровод, 630а;
• заземляющая шина;
• емкостная индикация напряжения (VPIS).

Дополнительное оборудование:

• дугогаситель для SafeRing Air;
• крышки кабеля с блокировкой;
• крышка кабеля с окном;
• крышка кабеля для двойных т-образных контактов;
• дугостойкие кабельные крышки в комплекте, вкл. блокировка;
• дополнительная опорная рама (h = 450 или 290 мм);
• катушка отключения разомкнута;
• катушка отключения открыта и закрыта;
• моторная работа;
• вспомогательные переключатели для всех функций переключения;
• подготовлено к испытательному оборудованию реле;
• емкостная индикация напряжения;
• индикатор короткого замыкания;
• VCB - сигнал отключения;
• текущий учет;
• отсек РН;
• коробка верхнего входа;
• блокировка ключа Ronis;
• реле с автономным питанием для V-модуля.

C-модуль

V-модуль

1. Автоматический выключатель/выключатель нагрузки и заземлитель в отсеке
2. Отсек сборных шин
3. Отсек кабельной муфты
4. Канал сброса давления для отсека сборных шин и отсека кабельной муфты
5. Низковольтный отсек
6. Кабельный ввод для ввода и вывода фидеров

Рисунок 3. Отсеки SafeRing/SafePlus Air/AirPlus

С-модуль

В новой С-панели операция переключения нагрузки выполняется с помощью линейного выключателя нагрузки, работающего по принципу puffer. Благодаря прямолинейному движению контактов внутри небольшой камеры отключения изолирующий газ сжимается и нагнетается непосредственно на дугу, охлаждая ее и прерывая протекание тока. Этот принцип хорошо известен из высоковольтных автоматических выключателей и высоконагруженных устройств среднего напряжения. Однако благодаря многолетним инновациям и фундаментальным исследованиям компания АББ может использовать тот же принцип в уменьшенной версии в качестве экономичной и надежной альтернативы вакуумным прерывателям.

Принцип puffer дает несколько преимуществ по сравнению с альтернативными технологиями переключения. Во время отключения линейные контакты разъединяются до безопасного разъединяющего зазора, не требуя отдельного устройства для разъединителя, как в устройствах на основе вакуумных прерывателей. Кроме того, мощность гашения дуги обеспечивается непосредственно за счет принудительного охлаждения сжатого газа, создаваемого движением внешнего механического привода.

Не требуется вакуумного зазора, паров металла или эффектов абляции, что обеспечивает надежную работу при всех уровнях тока. Естественный зазор разъединителя и замена горячего газа холодным во время операции переключения быстро восстанавливают уровень изоляции, обеспечивая надежное отключение нагрузок с высокими переходными напряжениями, такими как емкостные режимы и переходные токи выключателя-предохранителя.

Выключатель-разъединитель снабжен двухпозиционным заземлителем. Комбинация этих устройств предлагает упрощенную последовательность операций и однолинейную схему C-модуля, аналогичную существующим решениям SafeRing/SafePlus от ABB с SF6.

Модуль кабельного переключателя

Низковольтный отсек

Рисунок 4. Отсеки SafeRing/SafePlus Air/AirPlus

V-образный модуль

Панель вакуумного выключателя состоит из автоматического выключателя, выключателя нагрузки и заземлителя в отсеке, отсека сборных шин, отсека кабельной муфты, канала сброса давления для отсека сборной шины и отсека кабельной муфты, а также низковольтного отсека. Кабельный ввод в верхней части предназначен для ввода и вывода фидеров.

Отсеки сборных шин заполняются сухим воздухом или газом AirPlus.

D - модуль прямого подключения кабеля

Все модули имеют много общих черт. D-модуль – это модуль прямого подключения, который может быть первым или последним модулем ячейки КРУ с общим объемом газа.

Низковольтный отсек

Кроме того, все распределительные устройства могут поставляться с низковольтным отсеком. Этот отсек может быть оборудован реле защиты, счетчиками, позиционными выключателями, клеммными колодками и т. д.

Отсек крепится к боковым крышкам ресивера и должен покрывать всю ширину КРУ. Каждый модуль имеет отдельную распашную дверь, но между модулями нет перегородок.

Отсек низкого напряжения имеет возможность внешнего ввода кабеля как с левой, так и с правой стороны. Запорная система для двери доступна по запросу. Возможна различная высота низковольтного отсека (470 и 700 мм).

Рисунок 5. Габаритный чертеж стандартного исполнения КРУ.

Коробка верхнего входа

Если привод двигателя, катушки, вспомогательные переключатели, реле защиты с автономным питанием и т. д. установлены на модулях SafeRing Air или SafePlus Air, клеммные колодки и проводка располагаются за передними крышками.

Однако сверху всех распределительных устройств SafeRing Air можно установить дополнительную коробку с верхним вводом. Так как верхняя коробка ввода крепится к боковым крышкам ресивера, вся ширина распределительного устройства должна быть покрыта.

Коробка верхнего ввода обеспечивает ввод низковольтной проводки заказчика с задней стороны, с левой и с правой стороны.

Кроме того, верхняя коробка ввода дает возможность установить амперметры с позиционными переключателями, местный/дистанционный переключатель для работы двигателя и т. д.

Корпус

SafeRing и SafePlus используют Dry Air или AirPlus в качестве изоляционной среды. Воздух содержится в сварном резервуаре из нержавеющей стали, герметично закрытом на весь срок службы.

Напорная система определяется как герметичная на весь срок службы система со сроком службы более 30 лет. Скорость утечки составляет менее 0,1 процента в год.

Для обеспечения надежной и герметичной сварки все сварочные работы выполняются роботами с компьютерным управлением. Электрические и механические втулки, проходящие через бак, фиксируются и герметизируются в баке с помощью высококачественных уплотнительных колец.

Механическая втулка дополнительно имеет вращающийся вал, который соединяет вал переключателя с соответствующим валом механизма. Вал втулки уплотнен двойным комплектом газовых уплотнений.

Все резервуары GIS должны пройти испытание на герметичность перед наполнением газом. Испытание на герметичность и заполнение газом производятся внутри вакуумной камеры. Первым шагом в тесте на утечку является одновременное удаление всего воздуха из ресивера и вакуумной камеры. Затем бак заполняется гелием. Благодаря характеристикам гелия этот тест выявит все возможные утечки. Если ресивер пройдет этот тест, гелий будет удален и заменен на Dry Air или AirPlus.

Газовые отсеки SafeRing и SafePlus имеют степень защиты IP67, их можно погружать в воду, при этом все функции сохраняются удовлетворительным образом.