Lightning Arrester 11kV กับ 33kV: มีอะไรแตกต่างจริงๆ และจะเลือกอันที่ถูกต้องได้อย่างไร

หากคุณกำลังระบุตัวป้องกันฟ้าผ่าสำหรับเครือข่ายแรงดันปานกลาง- คำถามแรกที่มักจะเกิดขึ้นนั้นง่ายพอ: ฉันจำเป็นต้องมีหน่วย 11kV หรือ 33kV คำตอบฟังดูชัดเจน แต่กระบวนการคัดเลือกนั้นตรงไปตรงมาน้อยกว่าการจับคู่ฉลากสายดินกับแรงดันไฟฟ้าของระบบของคุณ หากทำผิดและคุณกำลังดูอุปกรณ์ที่ไม่สามารถป้องกันได้ หรือที่แย่กว่านั้นคือทำงานเมื่อไม่ควรทำ

คู่มือนี้จะอธิบายความแตกต่างที่แท้จริงระหว่างอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า 11kV และ 33kV ครอบคลุมพิกัดแรงดันไฟฟ้า ข้อกำหนดด้านสายดิน ระดับอุปกรณ์ควบคุม และข้อกำหนดที่สำคัญจริงๆ เมื่อคุณตัดสินใจจัดซื้อจัดจ้าง

เครื่องป้องกันฟ้าผ่า

ตารางอ้างอิงด่วน

ส่วนที่คนส่วนใหญ่เข้าใจผิด: มันเกี่ยวกับการต่อสายดิน ไม่ใช่แค่แรงดันไฟฟ้าเท่านั้น

นี่คือสิ่งที่ทำให้วิศวกรจำนวนมากต้องสะดุด: แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของตัวป้องกันฟ้าผ่าไม่เหมือนกับแรงดันไฟฟ้าของระบบ หมายเลขที่คุณเลือกขึ้นอยู่กับวิธีการต่อสายดินของเครือข่ายของคุณเป็นอย่างมาก และนั่นคือจุดที่ระบบ 11kV และ 33kV มีแนวโน้มที่จะทำงานแตกต่างออกไปมาก

เครือข่าย 11kV ส่วนใหญ่มีการต่อสายดินอย่างแน่นหนา จุดดาวของหม้อแปลงเชื่อมต่อกับกราวด์โดยตรง ซึ่งหมายความว่าในระหว่างเกิดข้อผิดพลาดของเฟสเดียว- แรงดันไฟฟ้าของอีกสองเฟสจะยังคงค่อนข้างเสถียร โดยจะเพิ่มขึ้นเป็นไม่เกินประมาณ 80% ของแรงดันไฟฟ้าเส้น-ถึง- ด้วยเหตุนี้ วิศวกรจึงมักกำหนดขนาดของ Arrester ที่ 0.8 เท่าของแรงดันไฟฟ้าของระบบ สำหรับเครือข่าย 11kV ซึ่งทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าประมาณ 9kV เป็นการคำนวณที่ตรงไปตรงมา และอุปกรณ์ที่ได้จึงมีขนาดกะทัดรัด -คุ้มค่า และ-เหมาะสมสำหรับการจำหน่าย-การป้องกันระดับเครื่องป้องกันฟ้าผ่า 11KVตัวอย่างเช่น จาก Victory Electric ถูกสร้างขึ้นอย่างแม่นยำตามข้อกำหนดเฉพาะระดับการกระจายนี้- โดยมีตัวเรือนโพลีเมอร์และชุดวาริสเตอร์ซิงค์ออกไซด์ที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมการทำงานนั้น

ระบบ 33kV เป็นสถานการณ์ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เครือข่าย 33kV ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเอเชีย แอฟริกา และบางส่วนของยุโรป ใช้ขดลวดหม้อแปลงที่เชื่อมต่อแบบเดลต้า- ขดลวดเดลต้าไม่มีจุดที่เป็นกลาง ดังนั้นจึงไม่มีเส้นทางตรงสู่โลก เมื่อเกิดข้อผิดพลาดในเฟสหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าในเฟสที่มีสุขภาพดีสามารถไต่ขึ้นไปจนถึงแรงดันไฟฟ้าเต็มสาย ซึ่งบางครั้งก็อาจสูงขึ้นเล็กน้อย นั่นหมายความว่าจะต้องได้รับการจัดอันดับ Arrester เพื่อจัดการสิ่งนั้นอย่างต่อเนื่อง และตัวคูณ 0.8 จะไม่ใช้อีกต่อไป ในทางกลับกัน แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดจะถูกตั้งค่าไว้ที่ 100% ของแรงดันไฟฟ้าของระบบหรือสูงกว่า ซึ่งเป็นสาเหตุที่ว่าทำไมอุปกรณ์จับยึด 33kV จึงมีพิกัดอยู่ที่ 36kV ถึง 42kV ขึ้นอยู่กับขอบเขตความปลอดภัยที่ต้องการของยูทิลิตี้

การใช้ตรรกะการเลือก 11kV กับเครื่องป้องกันฟ้าผ่า 33KVเป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดและมีราคาแพงที่สุดที่เกิดขึ้นระหว่างการกำหนดคุณสมบัติ ตัวดักจับที่ได้รับการจัดอันดับต่ำกว่า-จะเริ่มดำเนินการในสภาวะที่เกิดข้อผิดพลาดของโลก สะสมความร้อนที่ไม่สามารถกระจายออกไป และล้มเหลวในที่สุด

เครื่องป้องกันฟ้าผ่า VICTORY 33KV

MCOV: ข้อมูลจำเพาะที่ถูกข้ามบ่อยเกินไป

MCOV ย่อมาจากแรงดันไฟฟ้าในการทำงานต่อเนื่องสูงสุด ในมาตรฐาน IEC คุณจะเห็นว่ามันเขียนเป็น Uc เป็นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ Arrester สามารถนั่งได้อย่างต่อเนื่องภายใต้สภาวะการทำงานปกติ โดยไม่ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป

เรื่องนี้สำคัญเนื่องจากสายดินจะเชื่อมต่อระหว่างเฟสกับโลกอยู่เสมอ แม้ว่าจะไม่มีไฟกระชากเกิดขึ้น แต่เฟสปกติ-ถึงแรงดันดินก็ยังคงอยู่อย่างต่อเนื่อง ในระหว่างที่เกิดฟอลต์ในเฟสอื่น แรงดันไฟฟ้านั้นจะเพิ่มขึ้นชั่วคราว ผู้จับกุมจำเป็นต้องระงับโดยไม่ต้องดำเนินการและไม่ต้องปรุงอาหารเองในกระบวนการ

ตัวเลขแบ่งคร่าวๆดังนี้:

• Arrester ที่ได้รับการจัดอันดับ 9kV สำหรับระบบ 11kV จะมี MCOV ประมาณ 7.65kV
• Arrester ที่ได้รับการจัดอันดับ 36kV สำหรับระบบ 33kV โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 29kV
• Arrester ที่ได้รับการจัดอันดับ 42kV ซึ่งให้ระยะขอบเพิ่มขึ้นเล็กน้อยถึงประมาณ 34kV

เมื่อคุณตรวจสอบเอกสารข้อมูล อย่าดูเฉพาะแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเท่านั้น ตรวจสอบ MCOV กับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดจริง-ถึง-กราวด์ของระบบของคุณ รวมถึงพิกัดความเผื่อในการทำงานตามปกติ ซึ่งโดยปกติจะบวกหรือลบ 10% ของค่าที่ระบุ นั่นคือตัวเลขที่บอกคุณจริงๆ ว่าตัวจับกุมนั้นสะดวกสบายในเครือข่ายของคุณหรือไม่

ชั้นการจัดจำหน่ายเทียบกับชั้นสถานี

อุปกรณ์ป้องกัน 11kV เกือบจะเป็นประเภทการกระจายเสมอ ได้รับการออกแบบมาสำหรับสายเหนือศีรษะ หม้อแปลงไฟฟ้าแบบติดเสา- ยูนิตหลักแบบวงแหวน และการใช้งานที่คล้ายกัน มีน้ำหนักเบากว่า เล็กกว่า และราคาสำหรับการปรับใช้จำนวนมากผ่านเครือข่ายการกระจายสินค้า

อุปกรณ์ป้องกันขนาด 33kV ที่สถานีย่อยแบบกริดนั้นมีระดับที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง โดยปกติแล้วจะเป็นประเภทสถานี ซึ่งหมายถึงความสามารถในการดูดซับพลังงานที่สูงขึ้น พิกัดการทนต่อการลัดวงจร-ที่ดีขึ้น (มาตรฐานบางประเภททดสอบได้ถึง 63,000A) ระยะห่างตามผิวฉนวนที่ยาวขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมชายฝั่งหรืออุตสาหกรรม และการควบคุมข้อบกพร่องภายในที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น สิ่งเหล่านี้ไม่สามารถใช้แทนกันได้กับหน่วยประเภทการจำหน่าย และความแตกต่างของต้นทุนก็สะท้อนถึงความแตกต่างทางวิศวกรรมที่แท้จริง ไม่ใช่แค่การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น

ที่สถานีย่อยการกระจาย 33/11kV ทั่วไป ด้านขาเข้า 33kV จำเป็นต้องมีการป้องกันระดับสถานี ในขณะที่ตัวป้อนขาออก 11kV สามารถใช้ฮาร์ดแวร์ระดับการกระจาย หากคุณกำลังจัดหาสถานีย่อยทั้งสองฝั่ง กลุ่มผลิตภัณฑ์ 33kV ของ Victory Electric ประกอบด้วย-อุปกรณ์ป้องกันระดับสถานีและอุปกรณ์-ป้องกันแรงดันไฟฟ้าตัวกลางที่เกี่ยวข้องซึ่งครอบคลุม-ด้านแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าของการติดตั้งนั้น

แรงดันตกค้างและระยะขอบการป้องกัน

เมื่อคุณทำการเปรียบเทียบตัวต่อตัว 2 ตัว จำนวนที่มีประโยชน์มากที่สุดคือแรงดันตกค้าง ซึ่งบางครั้งเรียกว่าแรงดันดิสชาร์จหรือระดับป้องกันฟ้าผ่า โดยวัดที่ 10kA ด้วยรูปคลื่น 8/20μs และบอกคุณว่าสายดินจ่ายแรงดันไฟฟ้าได้เท่าใดในระหว่างเกิดไฟกระชาก

ยิ่งแรงดันตกค้างต่ำ การป้องกันก็จะดียิ่งขึ้น แต่ยังต้องอยู่ต่ำกว่าระดับฉนวนแรงกระตุ้นพื้นฐาน (BIL) ของอุปกรณ์ของคุณด้วย โดยทั่วไประยะขอบการป้องกันที่สะดวกสบายจะอยู่ที่ประมาณ 20 ถึง 30%

สำหรับระบบ 11kV ที่มี BIL 75kV แรงดันตกค้างของสายดินควรอยู่ต่ำกว่าประมาณ 53kV สำหรับระบบ 33kV โดยที่ BIL โดยทั่วไปคือ 170kV แรงดันตกค้างควรอยู่ที่ประมาณ 120kV หากคุณกำลังเปรียบเทียบหน่วยจากซัพพลายเออร์หลายราย ให้ใช้คอลัมน์ 10kA บนแผ่นข้อมูลเป็นจุดเปรียบเทียบ และเลือกตัวเลขที่ต่ำกว่า

ข้อผิดพลาดเล็กน้อยที่ควรหลีกเลี่ยง

สมมติว่าเครือข่าย 33kV ของคุณต่อสายดินอย่างแน่นหนาโดยไม่ต้องตรวจสอบ โครงสร้างพื้นฐาน 33kV แบบเดิมจำนวนมากทำงานบนการกำหนดค่าเดลต้าหรืออิมพีแดนซ์-ที่ต่อสายดิน โปรดยืนยันกับผู้ให้บริการเครือข่ายทุกครั้งก่อนที่จะเขียนข้อกำหนด

มองเห็นระยะห่างตามผิวฉนวนในสภาพแวดล้อมที่สกปรก สถานีย่อยชายฝั่งและไซต์ใกล้กับการปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีการคืบหน้าเพิ่มเติม โดยทั่วไปคือ 25 มม./กิโลโวลต์ หรือมากกว่า บนอุปกรณ์ขนาด 33kV ซึ่งจะรวมความแตกต่างทางกายภาพที่มีนัยสำคัญในความยาวของฉนวน

จับคู่แรงดันไฟฟ้าโดยไม่ต้องตรวจสอบ MCOV Arresters สองตัวที่มี Ur เดียวกันสามารถมี MCOV ต่างกันได้ อันที่มี MCOV ต่ำกว่าอาจจะใช้ได้ดีบนกระดาษ แต่ต้องดิ้นรนกับสภาพเครือข่ายจริงของคุณ

วางฮาร์ดแวร์คลาสการแจกจ่ายบนบัสบาร์ 33kV ระดับพลังงานและการเปิดรับข้อผิดพลาดที่บัสบาร์ของสถานีย่อยนั้นอยู่นอกเหนือสิ่งที่ออกแบบมาเพื่อการจำหน่าย คลาสของสถานีไม่ใช่ทางเลือกในบริบทนั้น

เวอร์ชันสั้น

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างสายดินขนาด 11kV และ 33kV ไม่ใช่แค่แรงดันไฟฟ้าบนฉลากเท่านั้น ขึ้นอยู่กับวิธีการต่อสายดินของเครือข่าย ซึ่งขับเคลื่อนการคำนวณแรงดันไฟฟ้า ข้อกำหนด MCOV และคลาส Arrester Arrester ขนาด 11kV บนเครือข่ายที่มีการต่อสายดินอย่างแน่นหนาสามารถกำหนดขนาดอย่างระมัดระวังและเรียบง่าย ตัวป้องกันฟ้าผ่า 33KV ซึ่งทำงานในเครือข่ายแบบขุดพบหรือแบบเดลต้า จะต้องได้รับการจัดอันดับที่สูงกว่าที่คุณคาดไว้ โดยระบุไว้ที่ระดับสถานี และตรวจสอบอย่างระมัดระวังโดยเทียบกับสภาพข้อผิดพลาดจริง

หากมีข้อสงสัย ให้ดำเนินการตาม IEC 60099-4 ยืนยันการเตรียมการต่อสายดิน และอย่าถือว่าการเลือกตัวสายดินเป็นเพียงแบบฝึกหัดการติ๊กกล่อง