11kV vs 33kV odvodnik groma: šta je zapravo drugačije i kako odabrati pravi

Ako specificirate odvodnik groma za mrežu srednjeg{0}}napona, prvo pitanje koje se obično postavlja je dovoljno jednostavno: treba li mi jedinica od 11 kV ili 33 kV? Odgovor zvuči očigledno, ali proces odabira je mnogo manje jednostavan od jednostavnog usklađivanja oznake odvodnika s naponom vašeg sistema. Pogriješite i gledate u uređaj koji ili ne uspijeva zaštititi ili, još gore, provodi kada ne bi trebao.

Ovaj vodič prolazi kroz stvarne razlike između 11kV i 33kV odvodnika, pokrivajući nazivne napone, zahtjeve uzemljenja, klasu odvodnika i specifikacije koje su zapravo važne kada donosite odluku o nabavci.

Odvodnik munje

Brza referentna tabela

Dio koji većina ljudi griješi: radi se o uzemljenju, a ne samo o naponu

Evo nečega što sapliće mnoge inženjere: nazivni napon gromobranskog odvodnika nije isti kao napon sistema. Broj koji odaberete uvelike zavisi od toga kako je vaša mreža uzemljena, i tu se sistemi od 11 kV i 33 kV ponašaju veoma različito.

Većina 11kV mreža je čvrsto uzemljena. Zvjezdana tačka transformatora je povezana direktno na masu, što znači da tokom jednofaznog kvara-napon na druge dvije faze ostaje relativno stabilan, ne rasteći na ne više od oko 80% napona linije-na-line. Zbog toga, inženjeri obično dimenzioniraju odvodnik na 0,8 puta veći napon sistema. Za mrežu od 11 kV, to radi do nazivnog napona od oko 9 kV. To je jednostavna kalkulacija, a rezultirajući uređaj je kompaktan, -isplativ i dobro-prikladan za zaštitu na nivou distribucije{14}}.Odvodnik groma 11KVod Victory Electrica, na primjer, izgrađen je upravo oko ove specifikacije{0}}klase distribucije, sa polimernim kućištem i varistorom od cink oksida optimiziranim za to radno okruženje.

33kV sistemi su sasvim druga situacija. Veliki dio mreža od 33 kV, posebno u Aziji, Africi i dijelovima Evrope, koristi namotaje transformatora{3}}povezanih na trokut. Delta namotaji nemaju neutralnu tačku, tako da nema direktnog puta do zemlje. Kada dođe do kvara na jednoj fazi, napon na zdravim fazama može se popeti sve do punog mrežnog napona, ponekad malo više. To znači da odvodnik mora biti ocijenjen da bi to radio kontinuirano, a množitelj od 0,8 više se ne primjenjuje. Umjesto toga, nazivni napon je postavljen na 100% napona sistema ili više, zbog čega odvodnici od 33 kV obično imaju nazivne vrijednosti od 36 kV do 42 kV u zavisnosti od željene sigurnosne granice preduzeća.

Primjena logike odabira 11kV na a33KV odvodnik gromaje jedna od najčešćih i najskupljih grešaka tokom specifikacije. Odvodnik sa-ocjenom će početi provoditi tokom stanja zemljospoja, akumulirati toplinu koju ne može raspršiti i na kraju pokvariti.

VICTORY 33KV odvodnik groma

MCOV: Specifikacija koja se prečesto preskače

MCOV je skraćenica za maksimalni kontinuirani radni napon. U IEC standardima ćete to vidjeti i napisano kao Uc. To je najveći napon na kojem odvodnik može raditi neprekidno, u normalnim radnim uvjetima, bez degradacije tokom vremena.

Ovo je važno jer je odvodnik uvijek povezan između faze i zemlje. Čak i kada nema prenapona, normalni napon faze-na-uzemljenje stalno se nalazi na njemu. Tokom kvara na drugoj fazi, taj napon privremeno raste. Odvodnik treba da se zadrži bez provođenja, i bez samog kuhanja u procesu.

Brojke su raščlanjene otprilike ovako:

• Odvodnik od 9 kV za sistem od 11 kV će imati MCOV od oko 7,65 kV
• Odvodnik od 36 kV za sistem od 33 kV obično ima oko 29 kV
• Odvodnik na 42kV, koji daje malo veću marginu, dostiže oko 34kV

Kada pregledavate tehnički list, nemojte samo gledati nazivni napon. Provjerite MCOV u odnosu na stvarni maksimalni napon-na-zemlja vašeg sistema, uključujući normalnu radnu toleranciju, koja je obično plus ili minus 10% od nominalnog. To je broj koji vam zaista govori da li je odvodnik udoban u vašoj mreži.

Klasa distribucije naspram klase stanice

11kV odvodnici su gotovo uvijek klase distribucije. Dizajnirani su za nadzemne vodove, transformatore{2}}montirane na stubove, prstenaste glavne jedinice i slične aplikacije. Lakši su, manji i imaju cijenu za masovnu primenu u distributivnim mrežama.

33kV odvodnici na mrežnim trafostanicama su potpuno drugačiji nivo. Obično su klase stanice, što znači veći kapacitet apsorpcije energije, bolju otpornost-na kratki spoj (neki standardi ih testiraju do 63.000 A), veće puzne staze za priobalna ili industrijska okruženja i robusnije unutrašnje sprječavanje kvarova. One nisu zamjenjive s jedinicama klase distribucije, a razlika u cijeni odražava stvarne inženjerske razlike, a ne samo povećanje napona.

U tipičnoj distributivnoj trafostanici 33/11kV, dolazna strana od 33kV treba zaštitu klase stanice, dok 11kV odlazni fideri mogu koristiti hardver klase distribucije. Ako nabavljate za obje strane takve trafostanice, asortiman proizvoda Victory Electric 33kV uključuje odvodnike -klase stanica i pripadajući pribor za zaštitu srednjeg napona{7}}koji pokriva više-naponsku stranu te instalacije.

Preostali napon i zaštitna margina

Kada zapravo uporedite dva odvodnika jedan uz drugoga, najkorisniji broj je preostali napon, koji se ponekad naziva napon pražnjenja ili nivo zaštite od groma. Mjeri se na 10kA sa talasnim oblikom od 8/20μs i govori vam koliko napona odvodnik propušta tokom prenapona.

Što je niži preostali napon, to je bolja zaštita. Ali također mora ostati znatno ispod osnovnog nivoa impulsne izolacije (BIL) vaše opreme. Udobna margina zaštite je obično oko 20 do 30%.

Za 11kV sistem sa BIL od 75kV, preostali napon odvodnika bi idealno trebao biti ispod oko 53kV. Za sistem od 33 kV gdje je BIL tipično 170 kV, preostali napon bi trebao ostati ispod oko 120 kV. Ako upoređujete jedinice različitih dobavljača, koristite kolonu 10kA na tablici kao tačku za usporedbu i odaberite manji broj.

Nekoliko grešaka koje vrijedi izbjegavati

Pod pretpostavkom da je vaša 33kV mreža čvrsto uzemljena bez provjere. Mnogo naslijeđene 33kV infrastrukture radi na konfiguracijama sa uzemljenjem u delta ili impedancijom{3}}. Uvek potvrdite sa operaterom mreže pre nego što napišete specifikaciju.

Pogled na puznu stazu u prljavom okruženju. Obalne trafostanice i lokacije u blizini industrijskih emisija zahtijevaju produženo puzanje, obično 25 mm/kV ili više. Na opremi od 33 kV to dovodi do značajne fizičke razlike u dužini izolatora.

Usklađivanje nazivnog napona bez provjere MCOV. Dva odvodnika sa istim Ur-om mogu imati različite MCOV. Onaj s nižim MCOV-om bi mogao biti u redu na papiru, ali se bori u vašim stvarnim mrežnim uvjetima.

Postavljanje hardvera klase distribucije na 33kV sabirnicu. Nivoi energije i izloženost kvaru na sabirnicama trafostanice su izvan onoga za što su odvodnici klase distribucije dizajnirani. Klasa stanice nije opciona u tom kontekstu.

Kratka verzija

Osnovna razlika između 11kV i 33kV odvodnika nije samo napon na etiketi. Svodi se na to kako je mreža uzemljena, što pokreće proračun nazivnog napona, MCOV zahtjev i klasu odvodnika. Odvodnik od 11 kV na čvrsto uzemljenoj mreži može biti konzervativno dimenzioniran i jednostavan. Odvodnik munje od 33KV, koji radi u obično neuzemljenoj ili delta mreži, mora biti ocijenjen više nego što biste očekivali, specificiran u klasi stanice i pažljivo verifikovan u odnosu na stvarne kvarove.

Kada ste u nedoumici, radite prema IEC 60099-4, potvrdite svoj raspored uzemljenja i ne tretirajte izbor odvodnika kao vježbu kucanja kutija.