ELECTRIC, WITH AN EDGE
Se analiza la superioridad del nivel de media tensión de 20 kV frente al nivel de tensión de 10 kV, se introducen los diferentes métodos de puesta a tierra del punto neutro de 20 kv a nivel de distribución de voltios y se analiza la aplicación del nivel de tensión de 20 kV en la selección, transformación y distribución de equipos. expuesto. Disposición de la habitación.
La clase de 20 Kilovoltios a Voltios tiene muchas ventajas sobre la clase de 10 Kilovoltios a Voltios:
(1) Aumentar la capacidad de la fuente de alimentación.
La capacidad de suministro de energía de una línea de un solo circuito de 10 kV generalmente no supera los 8 000 k VA, mientras que la capacidad de suministro de energía de una línea dedicada de un solo circuito de 20 kV puede alcanzar los 20 000 k VA.
La fuente de alimentación de nivel de voltaje de 20 kv proporciona el doble de potencia que el nivel de voltaje de 10 kV, lo que es particularmente efectivo para edificios de gran altura o salas de equipos de redes de comunicación con alta densidad de carga.
(2) Ampliar el radio de suministro de energía y reducir el número de subestaciones de suministro de energía. En consecuencia, reduzca la cantidad de uso de la tierra y ahorre una gran cantidad de costos sociales.
Bajo la misma densidad de carga, el radio de la fuente de alimentación de la clase de 20 kilovoltios a voltios es 1,26 veces mayor que la de la clase de tensión de 10 kV, y el área de la fuente de alimentación es 1,6 veces mayor que la de la clase de tensión de 10 kV.
(3) Ahorre metales no ferrosos y reduzca la tasa de pérdida de línea. Con el mismo nivel de carga, la pérdida de potencia de la clase de tensión media de 20 kV es solo 1/4 de la de la clase de tensión de 10 kV.
La clase de tensión de 20 kV se utilizará cada vez más.
Este artículo analiza y discute los problemas a los que se debe prestar atención en el diseño de subestaciones cliente de 20 kV.
Los métodos de conexión a tierra del punto neutro de 20 kilovoltios a voltios se dividen principalmente en tres tipos:
Similar a los 10 kV existentes.
Este método de puesta a tierra tiene una buena continuidad en el suministro de energía, pero la sobretensión de frecuencia de potencia máxima generada cuando la puesta a tierra monofásica es aproximadamente 3,5 veces la tensión de fase máxima, lo que requiere un alto nivel de aislamiento del equipo.
Los métodos de conexión a tierra del punto neutro de 20 kilovoltios a voltios se dividen principalmente en tres tipos:
Este método de puesta a tierra puede reducir efectivamente la sobretensión de frecuencia de potencia de la falla de puesta a tierra monofásica, y la sobretensión de frecuencia de potencia máxima es 2,5 veces la tensión de fase máxima.
Sin embargo, este método de suministro de energía aumenta la cantidad de viajes y el tiempo de apagón de la línea, y generará una gran corriente de falla, lo que resultará en un gran paso de voltaje, lo que representa una amenaza para la seguridad de las personas y los equipos circundantes.
El sistema de puesta a tierra del anillo de supresión de arco de punto neutro compensa la corriente del condensador, la corriente de puesta a tierra de la falla monofásica es pequeña y puede permitir que la línea continúe operando durante un período de tiempo cuando ocurre la falla monofásica.
Cuando ocurre una falla monofásica, la sobretensión máxima de frecuencia de red es 3,2 veces la tensión máxima de fase.
Los sistemas de puesta a tierra de neutro de baja resistencia son adecuados para sistemas con corrientes capacitivas superiores a 150 A para métodos de tendido de cables.
El sistema de puesta a tierra de anillo de supresión de arco de punto neutro es adecuado para sistemas con una corriente de capacitancia de 10 a 150 A.
Los sistemas con neutro sin conexión a tierra son adecuados para sistemas con corrientes capacitivas inferiores a 10 A.
Los dos últimos sistemas de puesta a tierra son más elevados.
El nuevo sistema de 20 kv a voltios generalmente adopta el método de puesta a tierra de anillo de supresión de arco de punto neutro o de puesta a tierra de baja resistencia.
Cuando el circuito de distribución de energía de 10 kV se eleva a 20 kV, se debe volver a estimar la corriente de capacitancia del sistema y se debe seleccionar el método de puesta a tierra neutral de acuerdo con el tamaño de la corriente de capacitancia y las condiciones de la red, es decir, tres Los métodos de puesta a tierra son posibles.
La selección del modo de operación del punto neutro de la red de distribución involucra muchos factores, como el nivel de sobrevoltaje del sistema, el nivel de aislamiento del equipo, la selección de los componentes de protección contra sobrevoltaje, la sensibilidad de la protección del relé y la seguridad y confiabilidad de la operación del sistema.
Para los diseñadores eléctricos de edificios, antes de diseñar un sistema, es necesario comunicarse completamente con el departamento de suministro de energía y comprender el método de conexión a tierra neutral de su sistema de alto voltaje.
Los transformadores de nivel de voltaje de 20 kv se dividen en transformadores sumergidos en aceite y transformadores de tipo seco.
El grupo de cableado del devanado del transformador de Media Tensión de 20 kV es generalmente Dyn11 o Yyn0.
La tensión primaria del transformador de distribución es de ±5% o ±2. 5%.
Para transformadores sumergidos en aceite, elija una impedancia de cortocircuito del 5,5% o 6%, elija una impedancia de cortocircuito del 6% para transformadores de tipo seco.
El nivel de aislamiento del transformador de 20 kV se muestra en la Tabla 1.
La aparamenta de nivel de 20 Kilovoltios a Volts es numerosa, incluyendo aparamenta de alta tensión, disyuntores, seccionadores de alta tensión, fusibles, etc.
La capacidad de cortocircuito de la subestación está relacionada con la selección de la aparamenta.
En principio, la capacidad de cortocircuito de la barra de 20 kv a voltios se controla a 20 kA y menos.
Por lo tanto, la capacidad de cortocircuito del equipo se puede seleccionar como 25 kA, excepto para sistemas especiales de alta capacidad.
Los accesorios incluyen pararrayos, transformadores de tensión, transformadores de corriente, etc.
La relación de transformación y el nivel de precisión del transformador actual de Media Tensión de 20 kV se muestran en la tabla de alcance de suministro. El transformador de corriente de secuencia cero adopta el tipo de saturación rápida tipo aro.
La capacidad nominal del transformador de Media Tensión de 20 kV: 0,2 clase 30 VA, 0,5 clase 50 VA, 3P clase 100 VA, debe estar equipado con un dispositivo de eliminación de armónicos.
Bajo el voltaje de medición de 1.2 Um/3 kV, la descarga parcial del
El voltaje medio de 20 kV y el transformador de corriente no debe ser superior a 10 p C, y se debe proporcionar un informe de prueba.
El nivel de aislamiento del pararrayos se muestra en la Tabla 3.
El diseño de la subestación de 20 kV y la sala de distribución es similar al de 10 kV, pero el nivel de aislamiento de los equipos de 20 kV, como transformadores, armarios de distribución, etc., es superior a 10 kV y la distancia eléctrica es superior a 10 kV.
El tamaño del equipo de 20 kilovoltios a voltios es mayor que el del equipo de 10 kV, y el tamaño de un tablero de distribución de 20 kV de uso común es de 1 000 mm × 2 200 mm × 2 330 mm.
El espaciamiento del diseño del equipo se incrementa en consecuencia, y el transformador de 20 kV y el diseño del interruptor se muestran en la Tabla 4 y la Tabla 5.
Dado que el nivel de voltaje de 20 kV no se implementó durante mucho tiempo, es posible que la oficina local de suministro de energía no tenga subestaciones de 110/20 kV. En este caso, la oficina de suministro de energía podrá exigir a los clientes que adopten un esquema de transición de 10 (20) kV.
La oficina de suministro de energía primero suministra energía a los clientes a un nivel de voltaje de 10 kV.
Después de que se construya la subestación del nivel de voltaje de 20 kV de la oficina de suministro de energía, se aumentará el nivel de voltaje.
En el esquema de transición, algunos equipos pueden usarse en común y algunos equipos deben reemplazarse.
El transformador puede elegir el tipo 20 (10) /0,4 kV, que ha sido producido por muchos fabricantes, como ABB, Fuji y Shunte doméstico, etc.; la aparamenta, el disyuntor, el interruptor de carga, el transformador de corriente, etc. pueden ser de 20 k V V para elegir, después de la actualización, no puede reemplazar; los fusibles, transformadores de tensión, pararrayos, etc. deben seleccionarse de acuerdo con 10 kV.
Después de la actualización de voltaje, es necesario cambiar a un producto de 20 kV.
Existen tres tipos de sistemas de puesta a tierra del neutro para la clase de tensión de 20 kV:
Cuando la bobina de supresión de arco de punto neutro está conectada a tierra o sin conexión a tierra para 20 kV, la corriente de conexión a tierra de la subestación del cliente no es grande y no es necesario verificar el voltaje de contacto y el voltaje de paso.
Cuando se utiliza el sistema de puesta a tierra de baja resistencia del punto neutro de 20 kV, debido a la corriente de puesta a tierra relativamente grande del sistema, para la subestación del cliente, es necesario verificar el voltaje de paso y el voltaje de contacto para garantizar que cumpla con las condiciones de seguridad.
Se muestra por cálculo que la resistencia menor a 1 Ω es segura sin la información detallada de la subestación.
Cuando el valor de la resistencia de la rejilla de puesta a tierra no puede ser inferior a 1 Ω debido a las condiciones, la tensión de contacto y la tensión de paso deben comprobarse de acuerdo con el cálculo de su corriente máxima de puesta a tierra.
El nivel de voltaje de 20 kV es ampliamente utilizado en Europa, Japón, etc., y ha sido incluido en el estándar de la Comisión Electrotécnica Internacional.
En términos de costo, la inversión inicial de una fuente de alimentación de 20 kV será aproximadamente un 30 % más alta que el costo de 10 kV.
Esto no incluye un plan de transición, si hay un plan de transición, el costo aumentará.
Sin embargo, la tarifa eléctrica de nivel de tensión de 20 kV se implementa generalmente a 35 kV. A la larga, también puede ahorrar mucha energía para las empresas que consumen mucha electricidad.
Por supuesto, considerando la situación general de todo el país, especialmente ahora que se aboga por la conservación de energía y la reducción de emisiones.
Los beneficios de un sistema de 20 kV van mucho más allá.
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