өнеркәсіптік зауыттар үшін 11 kV/400 V подстанцияларының негіздері

Aǵyr óndiristik zaws, temir-betón zaws yaki iri mashtablı awtomobil jinaq zawsynyń qaysı birine de kiriskenimizde, óndiristik aktivtılıq dybysy qulap túsedi. Har bir konveyer belgi, robot qolı jana Aýymalı Toq Sanatyn Qurğy (VFD) arqalı jumys etetin maşinalarǵa túzelen elektr energiyasynyń barlyǵy menen qamtylǵan.

Biraq, jergiliwli elektr energetikalyq torabı sizdiń maşinalaryńyź deryshten paydalanwı úshin qajetli formatqa elektr energiyasyn bermeýdi. Toraba elektr energiyasyn jiberw ushin ortasha kerneýde (jalyпы 11 000 volt) beredi, sebebi bu jiberwde poterýalardy azaytady, biraq sizdiń zaws zhylynda isleytin motorlar 400 voltda isleydi. Toraba menen óndiristik jolyńyz orasyndaǵy mańyzy zor kóprık — 11 kV / 400 V podstantsiya.

Ауыр жағдайда жұмыс істейтін электр жабдықтарын шығаратын өндіруші ретінде біз көбінесе 11 кВ/400 В трансформаторлық подстанцияны сызбада бір ғана қорап ретінде қарастыратын EPC-лермен кеңестесеміз. Шындығында бұл күрделі, үш бөліктен тұратын экожүйе. Егер ішкі компоненттер сіздің нақты өнеркәсіптік жүктемеңізге дәл келмесе, сіз апатты тоқтатуға ұшырайсыз.

Бұл — өнеркәсіптік 11 кВ/400 В трансформаторлық подстанцияның құрылысына тереңдей талдау және оның орналасуын ең жоғары қауіпсіздік пен тиімділікке қалай баптауға болатыны туралы ақпарат.

Баған 1: Орта кернеумен қоректендіру (қосқыш құрылғысы)

Кернеуді төмендетуге дейін оны қауіпсіз қабылдау және бақылау қажет. Кез келген 11 кВ/400 В трансформаторлық подстанциясының бірінші сатысы — орта кернеу (ОК) қосқыш құрылғысы.

Өнеркәсіптік жоспарларда бұл әдетте мынадай құрылғы арқылы іске асады: 11kv rmu (Тұйықталған токтың басқару құрылғысы). ТТБ қосылу қақпасы ретінде қызмет етеді. Ол операторларға негізгі желіден астыңғы станцияны жөндеу мақсатында бөліп алуға мүмкіндік береді және қысқа тұйықталуға қарсы қорғаныс қамтамасыз етеді. Егер желінің жоғарғы бөлігінде үлкен ақаулық пайда болса, 11 кВ ТТБ ішіндегі қорғаныс релелері іске қосылып, сіздің 11 кВ/400 В астыңғы станцияңыздың қалған бөлігін электрлік оттан қорғайды.

Өнеркәсіптік сатып алушылар үшін пайдалы кеңес: Тозаң, химиялық булар немесе жоғары ылғалдылықпен толық өнеркәсіптік орталар үшін ауамен изоляцияланған қосқыш құрылғыларын қолданбаңыз. Қосқыш контакттары SF6 газымен (немесе экологиялық таза альтернативтермен) толтырылған және шойын болаттан жасалған герметик ыдысқа орналастырылған газбен изоляцияланған қосқыш құрылғысы (ГИҚ) ТТБ-ны таңдаңыз. Бұл сіздің 11 кВ/400 В астыңғы станцияңызды сыртқы атмосфералық ластанудан қорғайды.

Екінші бағана: Жүйенің орталығы (трансформатор)

Ток RMU-дан өткеннен кейін электрлік трансформаторлық подстанцияның негізгі бөлігіне—төмендеткіш трансформаторға келеді. Бұл жерде 11 000 вольт магниттік түрде өндірістің қажет ететін 400 вольт (үш фазалы) деңгейіне төмендетіледі.

Өндірістік 11 кВ / 400 В подстанциясы үшін трансформаторды таңдаған кезде «ластағыш токты» ескеруіңіз керек. Өндірістік кәсіпорындар VFD-лерге, үлкен компрессорларға және доғалық пішіріштерге көп сүйенеді. Бұл қондырғылар стандартты трансформаторлардың ішінде артық жылуға әкелетін ауыр электрлік гармоникаларын туғызады.

Сондықтан 11 кВ / 400 В подстанцияңыздағы трансформатор гармоникалық бұрмалауды қызбай шыдай алатындай K-коэффициентімен берілген түрде жобалануы керек.

Сонымен қатар, қондырғыңыздың орналасуына сәйкес дұрыс салқындату ортасын таңдауыңыз керек:

Егер сіздің 11 кВ / 400 В трансформаторлық подстанцияңыз зауыттың ішкі аймағында, жинау сызығының дәл қасында орналасуы керек болса, онда жұмсақ трансформатор ішкі өрт қауіпсіздігі нормаларына сай келу үшін міндетті түрде қолданылуы керек.

Үшінші баған: Төмен кернеу шығысы (тарату)

11 кВ / 400 В трансформаторлық подстанциясының соңғы кезеңі — төмен кернеуді (ТК) тарату панелі. Қуат трансформатордан 400 В кернеумен шыққаннан кейін оны зауыттың әртүрлі аймақтарына беретін жеке тізбектерге бөлу керек.

Бұл кезең негізінде төмен кернеуді тарату трансформаторы панелі ретінде жұмыс істейді. Оның ішінде үлкен негізгі кіріс қоректендірулері үшін ауалық қосқыштар (ACB), ал шығыс қоректендіру кабельдері үшін формаланған корпуслы қосқыштар (MCCB) орнатылған.

Сапасыз жобаланған төменгі кернеу панелі сіздің барлық құрылысыңыздың жұмысын баяулатады. Жоғары сапалы 11 кВ / 400 В қосалқы станцияда трансформаторды төменгі кернеу панеліне қосатын мыс шинелері үлкен электродинамикалық күштерге төзуге арналған, олар қалың қалайы қабатымен жабылған және дәл арақашықтықта орналастырылған. Егер оператор кездейсоқ CNC машинасын асыра жүктесе, төменгі кернеу панеліндегі нақты MCCB қосылысы ажыратылады, осылайша ақаулық изоляцияланады, ал 11 кВ / 400 В қосалқы станциясының қалған бөлігі зауыттың қалған бөлігін қуаттап отырады.

Орналасу стратегиялары: Орталаспаған және компактты топологиялар

Тарихи түрде өнеркәсіптік зауыттар бұл үш бөлек компонентті орналастыру үшін үлкен, кірпіштен жасалған электр бөлмелерін салды. Қазіргі уақытта бұл тәсіл қаржылық және кеңістіктік тұрғыдан тиімсіз.

Орталасқан кірпіштен жасалған бөлмеден зауыттың қарама-қарсы жағындағы жабдыққа мыңдаған метр қалың төменгі кернеу мыс кабельдерін тарту кернеудің қатты төмендеуіне әкеледі. Орнына қазіргі заманғы өнеркәсіптік архитекторлар 11 кВ компактты қосалқы станциясына .

RMU, трансформатор және төмен кернеу панелін біртұтас, алдын ала сымдалған, ауа-райына төзімді болат қорапқа орналастыру арқылы 11 кВ компактты трансформаторлық подстанция жүктеменің қажетті орнына дәл осындай жерге орнатылуы мүмкін.

Нақты әлемдегі орналасу мысалы

Біз соңғы кезде үлкен автомобиль бөлшектерін шығаратын зауытқа жабдықтар жеткіздік. Орталық алаңда бір ғана үлкен 3000 кВА трансформатор орнату орнына біз үш бөлек 1000 кВА құрылғыларын орнаттық.

Бір 11 кВ / 400 В подстанцияны дәнекерлеу роботтарының жанына, бірін — престеу пресстерінің жанына, ал екіншісін — ЖЖҚ су салқындатқыштарының жанына орналастыру арқылы үлкен төмен кернеу кабельдік қазықтарына деген қажеттілік жойылды. Зауыт орта кернеу 11 кВ кабельдерін (олар әлдеқайда жіңішке және арзан) әрбір 11 кВ / 400 В подстанциясына тікелей жеткізді. Бұл центрге орналаспаған орналасу схемасы EPC-тағы жұмыс орындаушыға кабельдерге кететін шығындарды 25%-дан астам үнемдеуге мүмкіндік берді және операциялық тез арада қайта қосылу қабілетін қамтамасыз етті.

EPC-тағы жұмыс орындаушылар мен зауыт басқарушылары үшін соңғы кеңестер

Өнеркәсіптік электр энергиясы инфрақұрылымын жобалау — ең арзан компоненттерді сатып алу туралы емес; бұл жұмыс істеу уақытын қамтамасыз ету туралы.

Өнеркәсіптік 11 кВ/400 В трансформаторлық подстанция — бұл агрессивті жүктемелерге, гармоникалық бұрмалануға және қатал экологиялық жағдайларға төзімді болуы тиіс үлкен инвестиция. Егер сіз RMU, трансформатор және ТЖ панельдерін әртүрлі тағайындаушылардан сатып алсаңыз, орнында интеграциялық ақаулар мен шиналардың сәйкессіздігіне қауп болады.

Тәжірибелі өндірушімен серіктестік орнатып, толығымен интеграцияланған, зауытта сынақтан өткен 11 кВ/400 В трансформаторлық подстанцияны жеткізу арқылы сіз осы қауптерден арыласыз. Сіз ішкі компоненттердің математикалық түрде сәйкес келуін қамтамасыз етесіз, бұл сіздің жабдықтарыңызды қорғайды, орналастыруды жеңілдетеді және өндірістік желілеріңізді келешекте ондаған жылдар бойы қауіпсіз жұмыс істеуге мүмкіндік береді.