Што ќе се случи ако користите нисконапонска централа наместо среднонапонска?

Во електроенергетските системи,нисконапонски (LV) разводни уредиисреден напонски (MV) разводни уредисе дизајнирани за сосема различни опсези на напон, апликации и безбедносни стандарди. НН расклопните уреди вообичаено работат на напон до 1.000V AC, додека покривките на расклопните уреди за НН се движат од 3kV до 36kV (или до 38kV во некои стандарди). Употребата на НН разводна постројка наместо СН не е само грешка во спецификацијата - тоа е опасно кршење на принципите на електротехниката. Подолу е детална анализа за тоа што би се случило во такво сценарио.

1. Непосреден диелектричен дефект (неуспех на изолацијата)

Најнепосредна и најкатастрофална последица би била дефект на изолацијата. Разводната опрема на НН е дизајнирана со празнини (воздушни празнини) и растојанија на лазење погодни за само до 1.000 V. Кога е подложен на среден напон (на пример, 11kV или 33kV), воздухот помеѓу собирниците, терминалите и куќиштето ќе јонизира и ќе трепка. Резултатот е силен внатрешен лак, кој најверојатно ќе доведе до експлозија на разводната опрема.

2. Лачен блиц и опасност од пожар

Дефектите со среден напон ослободуваат значително поголема енергија од нисконапонските грешки. На расклопните уреди на НН му недостигаат комори за гаснење на лакот, лачни канали и механизми за ослободување на притисокот што се наоѓаат во прекинувачите на СН (како што се SF6 гасни или вакуумски прекинувачи). Кога ќе се појави лак во НН разводна опрема на нивоа на MV, температурите на лакот може да надминат 10.000°C, при што се испаруваат бакар и челик. Брановите под притисок можат да ги отфрлат вратите од куќиштата и да го повредат персоналот во близина. Стопениот метал и јонизираните гасови можат да ги запалат околните материјали. Резултатот е пожар и експлозија со висок ризик, често со фатални последици за операторите.

3. Целосно уништување на прекинувачите

Прекинувачите на НН (на пр., калапите или воздушните прекинувачи) имаат номинален капацитет на прекин (Icu) за нисконапонски дефекти, но тие не се дизајнирани да ги прекинуваат струите на дефекти со среден напон. Кога ќе се појави дефект на СН, контактите на прекинувачот може да се заварат заедно поради недоволен контакт притисок и способност за прекин на лакот. Лакот може да не изгасне при преминување на природната струја со нула, што ќе доведе до постојан лак. Куќиштето на прекинувачот може да се скрши поради внатрешниот притисок на лак. Последователно, прекинувачот не успева да го отстрани дефектот, а заштитата на возводно СН (на пример, прекинувачот за довод на трафостаница) мора да се исклучи - но дотогаш, разводната НН веќе е уништена.

4. Губење на електрична безбедност и опасност за персоналот

Среднонапонската разводна опрема вклучува задолжителни безбедносни карактеристики што ги нема НН, вклучително и прекинувачи за заземјување за безбедно заземјување на кабли по изолацијата, индикатори за присуство на напон и ролетни над фиксните контакти, преклопувања за да се спречи пристапот до деловите под напон (како што се Castell или електромагнетните преклопувања) и далечинско заглавување со лачни системи. Без овие карактеристики, операторите кои се обидуваат да одржат или изолираат коло на СН во НН панел се соочуваат со непосредна опасност од потенцијалите за чекор и допир, капацитивните полнења и неограничениот лак блиц. Резултатот е тешка повреда или смрт на електричниот персонал.

5. Прегревање и термички бегство

Расклопната опрема на MV е дизајнирана да се справи со повисоки континуирани струи и краткотрајни струи (на пр., 25 kA за 1 до 3 секунди). Собирниците и приклучоците на НН се помали и имаат помала топлинска маса. Во услови на СН, дури и нормалната струја на оптоварување може да предизвика прекумерно загревање поради недоволно големите собирници. За време на дефект, енергијата I²t ќе ги стопи бакарните собирници и изолацијата речиси веднаш. Ова доведува до топење на изолацијата, кратки споеви од фаза до фаза и каскадни дефекти.

6. Несигурна координација за заштита

НН заштитните релеи (често интегрирани во прекинувачите) имаат едноставни криви на патување и ограничена комуникација. Системите за СН бараат софистицирани заштитни релеи со карактеристики како што се диференцијална заштита, насочена прекумерна струја, заштита од растојание (импеданса) и заштита од дефект на прекинувачот. Разводна опрема за НН поврзана со извор на СН нема начин да прави разлика помеѓу мало преоптоварување и голема грешка. Резултатот е непријатно сопнување - или уште полошо, никакво сопнување. На крајот на краиштата, целиот прекинувач на трафостаницата може да се прекине, предизвикувајќи широко распространето затемнување.

7. Повреда на електрични кодови и стандарди

Користењето на разводни уреди за НН на колото на СН ги прекршува речиси сите поголеми електрични шифри, вклучувајќи ги и IEC 61439 (НН склопови) наспроти IEC 62271-200 (МВ метално затворена разводна опрема), NEC (NFPA 70) членовите 240 и 490 и IEEE C37.20. Ова резултира со правна одговорност, поништување на осигурувањето и потенцијална кривична пријава за небрежност во случај на несреќа.

8. Оштетување на опремата низводно

Дури и ако НН преклопуваше кратко време - што е крајно малку веројатно - трансформацијата на напонот би била погрешна. СН системите често обезбедуваат трансформатори кои се намалуваат. Поставувањето на НН разводна спротиводно од трансформаторот СН/НН е физички невозможно бидејќи изолацијата на НН разводната постројка би откажала пред да стигне до примарната страна на трансформаторот, а приливната струја на трансформаторот би ги прекинала или уништила прекинувачите на НН. Резултатот е губење на сите низводно оптоварувања и потенцијално оштетување на трансформаторот.

Заклучок - Зошто ова никогаш не смее да се направи

Да резимираме, нисконапонските разводни уреди се оценети за напони до 1kV, додека среднонапонските разводни уреди се дизајнирани за 3kV до 36kV. Расклопните уреди за НН се потпираат на гаснење на воздухот со ограничена можност за прекин на лакот, додека СН користи вакуум или SF6 за сигурно гаснење на лакот. Капацитетот на кинење на прекинувачите на НН е недоволен за струите на дефект на СН, што доведува до заварени контакти и експлозија. Безбедносните карактеристики во НН разводната опрема се основни, додека СН вклучува прекинувачи за заземјување, ролетни и брави за да се спречи фатален удар. Конечно, НН разводната опрема е во согласност со IEC 61439, додека НН разводната мора да го исполнува IEC 62271-200 - стандард што опремата за НН не може да го задоволи.

Конечниот одговор:Употребата на нисконапонска разводна постројка наместо среднонапонска разводна постројка ќе резултира со моментален дефект на изолацијата, насилна експлозија на блиц на лакот, уништување на опремата, екстремен ризик од фатална повреда на персоналот и целосно прекршување на шифрите за електрична безбедност. Тоа никогаш не е дозволено под никакви околности. Доколку е потребна среднонапонска разводна опрема, единственото правилно решение е да се користи соодветно номинална MV разводна опрема дизајнирана, тестирана и сертифицирана за таа класа на напон.