אם אתה מציין מעצור ברקים עבור רשת מתח בינונית-, השאלה הראשונה שעולה בדרך כלל היא פשוטה מספיק: האם אני צריך יחידת 11kV או 33kV? התשובה נשמעת ברורה, אבל תהליך הבחירה הוא הרבה פחות פשוט מאשר התאמת תווית המעצר למתח המערכת שלך. טועה ואתה מסתכל על מכשיר שלא מצליח להגן או, גרוע מכך, מוליך כשלא צריך.
מדריך זה סוקר את ההבדלים האמיתיים בין מעצרים של 11kV ו-33kV, מכסה דירוגי מתח, דרישות הארקה, דרגת מעצורים והמפרטים החשובים למעשה כשאתה מקבל החלטת רכש.
מעצר ברק
טבלת התייחסות מהירה
| פָּרָמֶטֶר | מערכת 11kV | מערכת 33kV |
|---|---|---|
| הארקה טיפוסית | מקורקע מוצק (כוכב) | לא-מוארק ביעילות (דלתא) |
| מתח מדורג מומלץ (Ur) | 9kV | 36kV עד 42kV |
| MCOV | ~7.65kV | ~29kV עד 34kV |
| דירוג נוכחי פריקה | 10kA | 10kA |
| כיתת מעצרים | כיתת הפצה | כיתת תחנה |
| בי"ל | 75kV | 170kV |
| תֶקֶן | IEC 60099-4 | IEC 60099-4 |
החלק שרוב האנשים טועים: זה קשור להארקה, לא רק במתח
הנה משהו שמכשיל הרבה מהנדסים: המתח הנקוב של מעצור ברקים אינו זהה למתח המערכת. המספר שאתה בוחר תלוי מאוד באופן שבו הרשת שלך מוארקת, וזה המקום שבו מערכות 11kV ו-33kV נוטות להתנהג בצורה שונה מאוד.
רוב רשתות ה-11kV מקורקות היטב. נקודת הכוכב של השנאי מחוברת ישירות לאדמה, מה שאומר שבמהלך תקלה חד-פאזית, המתח בשני השלבים האחרים נשאר יציב יחסית, ועולה ללא יותר מ-80% בערך ממתח הקו-ל-קו. בגלל זה, מהנדסים בדרך כלל גודלים את המעצר לפי 0.8 ממתח המערכת. עבור רשת 11kV, זה מגיע למתח נקוב של בסביבות 9kV. זה חישוב פשוט, והמכשיר שנוצר הוא קומפקטי, חסכוני-ומתאים היטב-להגנה ברמת ההפצה.מעצר ברק 11KVמ-Victory Electric, למשל, בנוי בדיוק סביב מפרט ההפצה- הזה, עם בית פולימר וערימת וריסטורית תחמוצת אבץ המותאמת לאותה סביבת הפעלה.
מערכות 33kV הן מצב שונה לחלוטין. חלק גדול מרשתות 33kV, במיוחד באסיה, אפריקה וחלקים מאירופה, משתמשות בפיתולי שנאים המחוברים לדלתא-. לפיתולי דלתא אין נקודה ניטרלית, כך שאין דרך ישירה לכדור הארץ. כאשר מתרחשת תקלה בפאזה אחת, המתח בפאזות הבריאות יכול לטפס עד למתח הקו המלא, לפעמים קצת יותר גבוה. זה אומר שיש לדרג את המעצר כדי לטפל בזה ברציפות, והמכפיל של 0.8 כבר לא חל. במקום זאת, המתח המדורג מוגדר ל-100% ממתח המערכת ומעלה, וזו הסיבה לכך שמעצרי 33kV נושאים בדרך כלל דירוגים של 36kV עד 42kV בהתאם למרווח הבטיחות המועדף על חברת החשמל.
החלת לוגיקית הבחירה של 11kV על אמעצר ברק 33KVהיא אחת הטעויות הנפוצות והיקרות ביותר שנעשות במהלך המפרט. מעצור בדירוג נמוך יתחיל להוביל במהלך תנאי תקלת אדמה, יצבור חום שאינו יכול לפזר, ובסופו של דבר ייכשל.
VICTORY 33KV מעצר ברק
MCOV: המפרט שדילג עליו לעתים קרובות מדי
MCOV ראשי תיבות של Maximum Continuous Operation Voltage. בתקני חברת החשמל תראה את זה גם כתוב בשם Uc. זהו המתח הגבוה ביותר שהמעצר יכול לשבת עליו ברציפות, בתנאי הפעלה רגילים, מבלי להידרדר לאורך זמן.
זה חשוב מכיוון שהמעצר מחובר תמיד בין פאזה לאדמה. גם כאשר אין נחשול מתרחש, מתח השלב הרגיל-ל-כדור הארץ יושב עליו ללא הרף. במהלך תקלה בשלב אחר, המתח הזה עולה באופן זמני. המעצר צריך להתאפק בלי להוביל, ובלי לבשל את עצמו תוך כדי.
המספרים מתחלקים בערך כך:
- מעצור בדירוג 9kV עבור מערכת 11kV יהיה בעל MCOV של כ-7.65kV
- מעצר בדירוג 36kV עבור מערכת 33kV יושב בדרך כלל על סביבות 29kV
- מעצור בדירוג 42kV, שנותן קצת יותר מרווח, מגיע לסביבות 34kV
כאשר אתה בודק גיליון נתונים, אל תסתכל רק על המתח המדורג. בדוק את ה-MCOV מול מתח הקו המקסימלי-ל-הארקה בפועל של המערכת שלך, כולל סובלנות ההפעלה הרגילה, שהיא בדרך כלל פלוס מינוס 10% מהנומינלי. זה המספר שבאמת אומר לך אם המעצר נוח ברשת שלך.
מחלקת הפצה לעומת מחלקת תחנה
מעכבי 11kV הם כמעט תמיד מחלקת הפצה. הם מיועדים לקווים עיליים, לשנאים-המורכבים על עמוד, ליחידות ראשיות טבעתיות ויישומים דומים. הם קלים יותר, קטנים יותר ומתומחרים לפריסה המונית ברשתות הפצה.
מעצורי 33kV בתחנות משנה הם נדבך שונה לחלוטין. הם בדרך כלל בדרגת Station Class, מה שאומר יכולת ספיגת אנרגיה גבוהה יותר, דירוגי עמידות במעגל קצר- טובים יותר (תקנים מסוימים בודקים אותם עד 63,000A), מרחקי זחילה ארוכים יותר עבור סביבות חוף או תעשייתיות, והכלת תקלות פנימית חזקה יותר. אלה אינם ניתנים להחלפה עם יחידות מחלקת הפצה, וההבדל בעלויות משקף הבדלים הנדסיים אמיתיים, לא רק העלאת מתח.
בתחנת משנה טיפוסית להפצה של 33/11kV, הצד הנכנס של 33kV זקוק להגנה בדרגת תחנות, בעוד שהמזינים היוצאים של 11kV יכולים להשתמש בחומרה בדרגת הפצה. אם אתה מבצע מקור עבור שני הצדדים של תחנת משנה כזו, מגוון מוצרי ה-33kV של Victory Electric כולל מעצורים מסוג-תחנות ואביזרים נלווים להגנה מפני מתח בינוני- המכסים את צד המתח הגבוה- של אותה התקנה.
מתח שיורי ומרווח הגנה
כאשר אתה בעצם משווה בין שני מעצרים ראש בראש, המספר השימושי ביותר הוא המתח השיורי, הנקרא לפעמים מתח הפריקה או רמת ההגנה מפני ברקים. הוא נמדד ב-10kA עם צורת גל של 8/20μs ואומר לך כמה מתח מעביר המעצר במהלך נחשול.
ככל שהמתח השיורי נמוך יותר, כך ההגנה טובה יותר. אבל זה גם צריך להישאר הרבה מתחת לרמת בידוד דחף בסיסי (BIL) של הציוד שלך. מרווח הגנה נוח הוא בדרך כלל בסביבות 20 עד 30%.
עבור מערכת 11kV עם BIL של 75kV, המתח השיורי של המעצר צריך להיות מתחת לכ-53kV. עבור מערכת 33kV שבה BIL הוא בדרך כלל 170kV, המתח השיורי צריך להישאר מתחת ל-120kV בערך. אם אתה משווה יחידות מספקים שונים, השתמש בעמודה 10kA בגליון הנתונים כנקודת ההשוואה שלך ובחר במספר הנמוך יותר.
כמה טעויות שכדאי להימנע
בהנחה שרשת ה-33kV שלך מוארקת היטב מבלי לבדוק. הרבה תשתית 33kV מדור קודם פועלת על תצורות דלתא או עכבה-מתארקות. אשר תמיד עם מפעיל הרשת לפני כתיבת המפרט.
משקיף על מרחק זחילה בסביבות מלוכלכות. תחנות משנה חוף ואתרים ליד פליטות תעשייתיות זקוקים לזחילה ממושכת, בדרך כלל 25 מ"מ/קוואט או יותר. בציוד של 33kV, זה מצטבר להבדל פיזי משמעותי באורך המבודד.
התאמת מתח מדורג ללא בדיקת MCOV. שני מעצרים עם אותו Ur יכולים להיות בעלי MCOV שונים. זה עם ה-MCOV התחתון עשוי להיות בסדר על הנייר אבל נאבק בתנאי הרשת שלך בפועל.
הצבת חומרה בדרגת הפצה על פס 33kV. רמות האנרגיה וחשיפת התקלות בפסים של תחנות המשנה נמצאות מחוץ למה שנועדו לו מעכבי מחלקת הפצה. מעמד תחנה אינו אופציונלי בהקשר זה.
הגרסה הקצרה
ההבדל המהותי בין מעצור 11kV ל-33kV אינו רק המתח שעל התווית. זה קשור לאופן הארקה של הרשת, מה שמניע את חישוב המתח המדורג, דרישת ה-MCOV ומחלקת המעצר. מעצור 11kV ברשת מוארקת מוצקה יכול להיות בגודל שמרני ולשמור על פשוט. מעצר הברק 33KV, שעובד ברשת נחשפת או דלתא בדרך כלל, צריך להיות בעל דירוג גבוה יותר ממה שניתן לצפות, לפרט במעמד התחנה, ולאמת בקפידה מול תנאי תקלה אמיתיים.
אם יש לך ספק, פעל לפי IEC 60099-4, אשר את סידור ההארקה שלך, ואל תתייחס לבחירת המעצר כאל תרגיל תקתוק תיבה.