फिक्स्ड टाइप एसी स्विचगियर और वैक्यूम सर्किट ब्रेकर

मध्यम वोल्टेज स्विचगियर चयन के बारे में चर्चा में, वापस लेने योग्य (ट्रक - प्रकार) डिज़ाइन बातचीत पर हावी होते हैं। इंजीनियर और सलाहकार अधिकांश 35kV अनुप्रयोगों के लिए उनकी अनुशंसा करने में चूक करते हैं, और तर्क सही है: बसबार को सक्रिय किए बिना सर्किट ब्रेकर को रैक करने की क्षमता एक वास्तविक परिचालन लाभ है। लेकिन इस आम सहमति ने एक अंध जगह पैदा कर दी है.फिक्स्ड टाइप एसी स्विचगियर- जब सही ढंग से निर्दिष्ट किया जाता है और आधुनिक के साथ जोड़ा जाता हैवैक्यूम सर्किट ब्रेकर- कोई समझौता नहीं है. इनडोर बिजली वितरण अनुप्रयोगों के एक अच्छी तरह से परिभाषित सेट के लिए, यह इंजीनियरिंग के लिए सबसे अच्छा विकल्प है।

यह आलेख बताता है कि कब और क्योंनिश्चित प्रकार का स्विचगियरअपने निकासी योग्य समकक्ष से बेहतर प्रदर्शन करता है, कैसे वैक्यूम सर्किट ब्रेकर निश्चित डिजाइनों के खिलाफ सबसे अधिक उद्धृत एक सीमा को संबोधित करता है, और निर्दिष्ट करते समय इंजीनियरों को क्या मूल्यांकन करने की आवश्यकता होती हैइनडोर स्विचगियर35kV विद्युत वितरण परियोजना के लिए।

1. फिक्स्ड टाइप स्विचगियर के खिलाफ मामला - और इसे बढ़ा-चढ़ाकर क्यों बताया गया है

निश्चित प्रकार के स्विचगियर के विरुद्ध मानक तर्क सीधा है: क्योंकि सर्किट ब्रेकर स्थायी रूप से प्राथमिक सर्किट से जुड़ा होता है, ब्रेकर पर किसी भी रखरखाव कार्य के लिए पूरे बसबार अनुभाग को डी-एनर्जेट करने की आवश्यकता होती है। निकासी योग्य स्विचगियर के विपरीत, कोई "परीक्षण" या "पृथक" स्थिति नहीं है। सिस्टम चालू रहने पर ब्रेकर को हटाया नहीं जा सकता।

यह सच है। लेकिन इस सीमा का व्यावहारिक महत्व पूरी तरह से परिचालन संदर्भ पर निर्भर करता है। बिना किसी अनावश्यक आपूर्ति पथ के निरंतर औद्योगिक प्रक्रिया की सेवा देने वाले प्राथमिक सबस्टेशन में, अनियोजित या विस्तारित आउटेज वास्तव में महंगे होते हैं, और वापस लेने योग्य डिज़ाइन इसकी कीमत प्रीमियम अर्जित करता है। हालाँकि, अन्य अनुप्रयोगों की एक बड़ी संख्या में, तस्वीर अलग है।

35kV औद्योगिक सबस्टेशन पर एक इनकमिंग फीडर पैनल पर विचार करें जहां स्विचगियर प्रकार की परवाह किए बिना किसी भी अपस्ट्रीम कार्य के लिए ट्रांसफार्मर को स्वयं डी-एनर्जेटिक होना चाहिए। या एक बैकअप आपूर्ति सर्किट जो केवल निर्धारित आउटेज के दौरान संचालित होता है। या एक वोल्टेज ट्रांसफार्मर पैनल जिसे प्रति वर्ष केवल कुछ ही बार स्विच किया जाता है। इन मामलों में, ब्रेकर के रख-रखाव के लिए बसबार को डी-एनर्जेटिक करने की आवश्यकता कोई महत्वपूर्ण परिचालनात्मक नुकसान नहीं है - क्योंकि बसबार को संबंधित कार्य के लिए वैसे भी डी-एनर्जीकृत करने की आवश्यकता होगी। निकासी योग्य तंत्र लागत और यांत्रिक जटिलता जोड़ता है जो इन परिदृश्यों में कोई लाभ नहीं देता है।

फिक्स्ड टाइप एसी स्विचगियरयह सही विनिर्देश है जब आपकी परिचालन वास्तविकता ऊपर वर्णित अनुप्रयोगों से मेल खाती है। यह कोई बजट शॉर्टकट नहीं है - यह उपकरण की क्षमता को वास्तविक परिचालन आवश्यकता से मिलाने के लिए एक जानबूझकर किया गया इंजीनियरिंग निर्णय है।

ट्रक टाइप स्विचगियर बनाम फिक्स्ड टाइप - एक 35kV प्रोजेक्ट क्रेता निर्णय गाइड

XGN17-40.5 fixed type AC switchgear indoor 35kV box type metal enclosed

XGN17-40.5 फिक्स्ड टाइप एसी स्विचगियर इनडोर 35kV बॉक्स टाइप मेटल संलग्न

2. पांच परिदृश्य जहां फिक्स्ड टाइप इंडोर स्विचगियर सही विकल्प है

परिदृश्य 1: ट्रांसफार्मर इनकमिंग फीडर पैनल

इनकमिंग फीडर पैनल में सर्किट ब्रेकर एक तरफ ट्रांसफार्मर और दूसरी तरफ बसबार की सुरक्षा करता है। ट्रांसफार्मर पर किसी भी रखरखाव, केबल समाप्ति, या ट्रांसफार्मर के साइड सुरक्षा उपकरण के लिए ट्रांसफार्मर को सेवा से बाहर ले जाना आवश्यक होता है, जो पैनल को डी-एनर्जेट भी करता है। निकासी योग्य तंत्र का प्राथमिक लाभ (ब्रेकर रखरखाव के दौरान बसबार को चालू रखना) यहां अप्रासंगिक है क्योंकि ट्रांसफार्मर आउटेज रखरखाव शेड्यूल को चलाता है, ब्रेकर को नहीं।निश्चित प्रकार का स्विचगियरदुनिया भर के सबस्टेशनों में इस एप्लिकेशन के लिए मानक अभ्यास है।

परिदृश्य 2: वोल्टेज ट्रांसफार्मर और मीटरिंग पैनल

वोल्टेज ट्रांसफार्मर पैनल शायद ही कभी स्विच करते हैं और रखरखाव की आवश्यकता भी कभी-कभार होती है। सुरक्षा रिले और ऊर्जा मीटरिंग के लिए सटीक वोल्टेज माप प्रदान करने वाले उनके कार्य - के लिए निकासी योग्य डिज़ाइन के परिचालन लचीलेपन की आवश्यकता नहीं होती है। स्थिर निर्माण, अपनी सरल आंतरिक व्यवस्था और चलने वाले हिस्सों की कम संख्या के साथ, वास्तव में निकासी योग्य प्लग असेंबली से संपर्क प्रतिरोध भिन्नता को समाप्त करके बेहतर दीर्घकालिक माप विश्वसनीयता प्रदान करता है।

परिदृश्य 3: नियोजित रखरखाव विंडोज़ के साथ एकल-स्रोत औद्योगिक सबस्टेशन

कई औद्योगिक सुविधाएं एक नियोजित रखरखाव चक्र वार्षिक या अर्ध-वार्षिक शटडाउन पर संचालित होती हैं, जिसके दौरान विद्युत प्रणालियों को निरीक्षण के लिए पूरी तरह से डी-एनर्जीकृत किया जाता है। इन सुविधाओं के लिए, बसबार आउटेज के बिना ब्रेकरों को बनाए रखने की क्षमता कोई वृद्धिशील मूल्य प्रदान नहीं करती है, क्योंकि रखरखाव दर्शन पहले से ही स्वीकार करता है और पूर्ण शटडाउन की योजना बनाता है। इन अनुप्रयोगों के लिए निकासी योग्य स्विचगियर निर्दिष्ट करने से परिचालन लाभ जोड़े बिना पूंजी लागत बढ़ जाती है।

परिदृश्य 4: अंतरिक्ष -विवश इनडोर स्विचरूम

इनडोर स्विचगियरमौजूदा इमारतों में स्थापनाओं को अक्सर सख्त स्थान सीमाओं का सामना करना पड़ता है। फिक्स्ड प्रकार के स्विचगियर पैनल अपने निकासी योग्य समकक्षों की तुलना में अधिक उथले होते हैं - उन्हें निकासी योग्य ट्रक के बाहर यात्रा पथ की रैकिंग के लिए आवश्यक फ्रंट क्लीयरेंस गहराई की आवश्यकता नहीं होती है। जहां स्विचरूम फर्श क्षेत्र वास्तव में सीमित है और इसे बढ़ाया नहीं जा सकता है, एक निश्चित डिजाइन का कम पदचिह्न एक वैध इंजीनियरिंग लाभ है, न कि केवल एक सौंदर्यवादी प्राथमिकता।

परिदृश्य 5: बजट -स्वीकार्य आउटेज जोखिम के साथ बाधित परियोजनाएँ

ऐसे बाज़ारों में जहां पूंजीगत लागत प्राथमिक बाधा है - ग्रामीण विद्युतीकरण परियोजनाएं, माध्यमिक औद्योगिक सबस्टेशन, लागत में वितरण नेटवर्क {{1}संवेदनशील भौगोलिक क्षेत्र -फिक्स्ड टाइप एसी स्विचगियरकम प्रारंभिक लागत पर मध्यम वोल्टेज स्विचगियर पैनल की पूर्ण नियंत्रण, सुरक्षा और निगरानी कार्यक्षमता प्रदान करता है। स्वामित्व की कुल लागत की गणना अभी भी ईमानदारी से की जानी चाहिए, लेकिन उन अनुप्रयोगों के लिए जहां आउटेज आवृत्ति कम है और आउटेज लागत प्रबंधनीय है, निश्चित डिज़ाइन अक्सर परिसंपत्ति जीवन पर बेहतर मूल्य प्रदान करता है।

3. वैक्यूम सर्किट ब्रेकर: यह निश्चित प्रकार के डिज़ाइनों की प्रमुख सीमाओं को कैसे संबोधित करता है

निश्चित प्रकार के स्विचगियर का सबसे अक्सर उद्धृत जोखिम रखरखाव से संबंधित है: यदि सर्किट ब्रेकर खराब हो जाता है या विफल हो जाता है, तो इसे बदलने के लिए पूरे बसबार अनुभाग को डी{1}एनर्जेट किया जाना चाहिए। यह जोखिम वास्तविक है, लेकिन इसकी भयावहता इस बात पर निर्भर करती है कि सर्किट ब्रेकर को वास्तव में कितनी बार हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है - और यही वह जगह है जहांवैक्यूम सर्किट ब्रेकरगणना को मौलिक रूप से बदल देता है।

एक आधुनिकवैक्यूम सर्किट ब्रेकरएक निश्चित प्रकार के स्विचगियर कैबिनेट में ऑयल सर्किट ब्रेकर और एयर ब्लास्ट ब्रेकर से अलग रखरखाव दर्शन पर काम होता है, जिसने स्विचगियर की पिछली पीढ़ियों में फिक्स्ड प्रकार के रखरखाव को एक वास्तविक परिचालन चिंता बना दिया है।

यांत्रिक जीवन:XGN17-40.5 में वैक्यूम सर्किट ब्रेकर को 10,000 यांत्रिक संचालन के लिए रेट किया गया है। एक पैनल के लिए जो प्रति दिन दो बार स्विच करता है - अधिकांश 35 केवी अनुप्रयोगों के लिए एक आक्रामक कर्तव्य चक्र - यह यांत्रिक तंत्र के डिजाइन जीवन तक पहुंचने से पहले तेरह साल से अधिक के संचालन से मेल खाता है। मासिक रूप से स्विच करने वाले पैनलों के लिए, यांत्रिक जीवन सामान्य सेवा के कई दशकों से अधिक होता है।

चाप रुकावट माध्यम:वैक्यूम इंटरप्टर एक सीलबंद, संदूषण मुक्त वातावरण में चाप को बुझा देता है। तेल या वायु विस्फोट ब्रेकरों के विपरीत, कोई चाप शमन माध्यम नहीं है जो ख़राब हो या पुनःपूर्ति की आवश्यकता हो। वैक्यूम इंटरप्रेटर एक सीलबंद इकाई है; एक बार स्थापित होने के बाद, इसके रेटेड जीवन के लिए किसी आंतरिक रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है।

ढांकता हुआ पुनर्प्राप्ति:मध्यम वोल्टेज स्तर पर वायु या SF₆ की तुलना में वैक्यूम इंटरप्टर्स आर्क रुकावट के बाद बहुत तेजी से ढांकता हुआ ताकत को पुनर्प्राप्त करते हैं। यह बनाता हैवैक्यूम सर्किट ब्रेकर स्विचगियरबार-बार स्विचिंग, कैपेसिटर बैंक नियंत्रण, या मोटर स्टार्टिंग कर्तव्यों से जुड़े अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से अच्छी तरह से अनुकूल है, जहां तेजी से पुनः बंद करने की क्षमता परिचालन रूप से महत्वपूर्ण है।

संपर्क पहनने की निगरानी:आधुनिक वैक्यूम सर्किट ब्रेकरों में संपर्क घिसाव संकेतक शामिल होते हैं जो रखरखाव इंजीनियरों को इंटरप्रेटर खोले बिना शेष संपर्क जीवन का आकलन करने की अनुमति देते हैं। इसका मतलब यह है कि रखरखाव के निर्णय एक निश्चित कार्यक्रम के बजाय वास्तविक स्थिति पर आधारित हो सकते हैं - जिससे हस्तक्षेप की आवृत्ति कम हो जाएगी जिसके लिए बसबार आउटेज की आवश्यकता होगी।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर तकनीक के साथ निश्चित प्रकार के निर्माण का संयोजन सर्किट ब्रेकर की रखरखाव आवृत्ति को निश्चित प्रकार के डिज़ाइन के परिचालन प्रभाव से प्रभावी ढंग से अलग कर देता है। अधिकांश 35kV बिजली वितरण अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भार उठाने के लिए "निश्चित - प्रकार को रखरखाव के लिए आउटेज की आवश्यकता होती है" तर्क के लिए ब्रेकर को अक्सर हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं होती है।

vacuum circuit breaker switchgear fixed type indoor medium voltage 40.5kV

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर स्विचगियर फिक्स्ड टाइप इनडोर मीडियम वोल्टेज 40.5kV

4. इनडोर इंस्टालेशन: नियंत्रित वातावरण के लिए निश्चित प्रकार का डिज़ाइन क्या प्रदान करता है

इनडोर स्विचगियरबाहरी उपकरणों से मौलिक रूप से भिन्न वातावरण में काम करता है। स्विचरूम बारिश, प्रत्यक्ष सौर विकिरण, हवा से उड़े संदूषण और अत्यधिक तापमान चक्र से सुरक्षा प्रदान करता है। यह नियंत्रित वातावरण एक परिसंपत्ति है जिसका शोषण करने के लिए निश्चित प्रकार के डिज़ाइन को इंजीनियर किया जाता है।

XGN17-40.5 बॉक्स-प्रकारफिक्स्ड टाइप एसी स्विचगियरविशेष रूप से 35kV (रेटेड 40.5kV) तीन चरण AC 50Hz सिस्टम में इनडोर इंस्टॉलेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इनडोर वातावरण के लिए इसकी प्रमुख डिज़ाइन प्रतिक्रियाओं में निम्नलिखित शामिल हैं।

इन्सुलेशन रणनीति:XGN17-40.5 जीवित कंडक्टरों के बीच अपने प्राथमिक इन्सुलेशन माध्यम के रूप में हवा का उपयोग करता है, जीवित भागों के बीच और जीवित भागों और पृथ्वी के बीच न्यूनतम 300 मिमी की निकासी होती है। एक इनडोर स्विचरूम के नियंत्रित आर्द्रता और संदूषण स्तर में, इस निकासी स्तर पर वायु इन्सुलेशन एसएफ₆ गैस इन्सुलेशन से जुड़ी जटिलता और पर्यावरणीय चिंताओं के बिना विश्वसनीय दीर्घकालिक ढांकता हुआ प्रदर्शन प्रदान करता है।

सुरक्षा स्तर:संलग्नक IP2X सुरक्षा प्रदान करता है, जो नियंत्रित पहुंच के साथ एक समर्पित स्विचरूम में इनडोर इंस्टॉलेशन के लिए उपयुक्त है। वायुजनित संदूषण के उच्च स्तर वाले वातावरण के लिए - सीमेंट संयंत्र, खनन सुविधाएं, तटीय औद्योगिक स्थल - अतिरिक्त कैबिनेट सीलिंग या स्विचरूम के जलवायु नियंत्रण पर विचार किया जाना चाहिए। यदि IP4X की आवश्यकता है, तो इसके बजाय निकासी योग्य KYN61-40.5 उपयुक्त विनिर्देश है।

पांच-रोकथाम इंटरलॉकिंग:XGN17-40.5 इनडोर मीडियम वोल्टेज स्विचगियर के लिए चीनी और IEC मानकों द्वारा आवश्यक पूर्ण "पांच-रोकथाम" मैकेनिकल इंटरलॉक प्रणाली को लागू करता है। ये इंटरलॉक रोकते हैं: सर्किट ब्रेकर को ग्राउंडेड सर्किट पर बंद करना; बसबार चालू होने पर अर्थिंग स्विच का संचालन करना; सर्किट ब्रेकर बंद होने पर कैबिनेट का दरवाजा खोलना; ब्रेकर के बंद अवस्था में होने पर उसे अंदर या बाहर रैक करना; और बसबार को पहले अर्थिंग किए बिना बसबार डिब्बे तक पहुंचना। एक इनडोर स्विचरूम में जहां कई ऑपरेटर एक साथ काम कर सकते हैं, ये अनिवार्य मैकेनिकल इंटरलॉक एक प्राथमिक कार्मिक सुरक्षा उपाय हैं।

मुख्य सर्किट लचीलापन:XGN17-40.5 198 से अधिक मुख्य सर्किट प्रोग्राम कॉन्फ़िगरेशन का समर्थन करता है, जिसमें इनकमिंग फीडर, आउटगोइंग फीडर, बसबार अनुभागीकरण, मीटरिंग, वोल्टेज ट्रांसफार्मर, सर्ज अरेस्टर और बाईपास बसबार व्यवस्था शामिल है। कॉन्फ़िगरेशन की यह श्रृंखला एक एकल कैबिनेट मॉडल को विभिन्न कार्यात्मक प्रकारों की संपूर्ण स्विचगियर लाइनअप को भरने, खरीद, स्पेयर होल्डिंग और रखरखाव प्रशिक्षण को सरल बनाने के लिए पर्याप्त बनाती है।

5. बिजली वितरण के लिए स्विचगियर: वितरण नेटवर्क आर्किटेक्चर में निश्चित प्रकार कैसे फिट बैठता है

बिजली वितरण के लिए स्विचगियर35kV स्तर पर आम तौर पर नेटवर्क आर्किटेक्चर में दो कार्यों में से एक कार्य करता है: प्राथमिक सबस्टेशन इनकमिंग और आउटगोइंग फीडर (जहां ट्रांसमिशन सिस्टम से बिजली प्राप्त होती है और सेकेंडरी सबस्टेशन या बड़े औद्योगिक भार में वितरित की जाती है) या सेकेंडरी सबस्टेशन इनकमिंग फीडर (जहां बिजली प्राथमिक सबस्टेशन से प्राप्त होती है और स्थानीय वितरण के लिए नीचे जाती है)।

दोनों कार्यों में, XGN17-40.5 निश्चित प्रकार का डिज़ाइन एक अच्छी तरह से स्थापित विनिर्देश है। इसका सिंगल {{4}बसबार और सिंगल{5}बसबार-बाईपास कॉन्फ़िगरेशन के साथ सबसे सामान्य प्राथमिक वितरण स्विचगियर आर्किटेक्चर से मेल खाता है। मुख्य बसबार पर इसके रेटेड वर्तमान विकल्प - 1250ए, 1600ए, और 2000ए - औद्योगिक और उपयोगिता अनुप्रयोगों में आने वाली 35केवी वितरण फीडर क्षमताओं की पूरी श्रृंखला को कवर करते हैं। इसकी 25kA और 31.5kA की लघु सर्किट ब्रेकिंग रेटिंग आमतौर पर मध्यम-घनत्व वितरण नेटवर्क में 35kV बसबारों पर गणना की जाने वाली गलती के स्तर से मेल खाती है।

के लिएबिजली वितरण के लिए स्विचगियरउन बाजारों में अनुप्रयोग जहां वितरण नेटवर्क 33kV, 34.5kV, या 36kV पर संचालित होता है (सभी IEC 36kV वोल्टेज वर्ग के भीतर जो 40.5kV {{5} रेटेड XGN17 - 40.5 कवर करता है), कैबिनेट बिना किसी संशोधन के सीधे लागू होता है। यह अफ्रीका, दक्षिण एशिया और मध्य पूर्व की परियोजनाओं के लिए मायने रखता है, जहां इस रेंज में ग्रिड वोल्टेज आम हैं और जहां इन वोल्टेज स्तरों पर आईईसी-अनुपालक उपकरणों की खरीद एक मानक आवश्यकता है।

6. चयन निर्णय तालिका: आपके प्रोजेक्ट के लिए निश्चित प्रकार या निकासी योग्य?

यह निर्धारित करने के लिए निम्नलिखित मानदंडों का उपयोग करें कि आपके प्रोजेक्ट में प्रत्येक पैनल प्रकार के लिए कौन सा कॉन्फ़िगरेशन उपयुक्त है। ध्यान दें कि मुख्य इनकमिंग पैनलों के लिए मिश्रित विनिर्देशन - वापस लेने योग्य, फीडर और मीटरिंग पैनलों के लिए निश्चित प्रकार - कई अच्छी तरह से इंजीनियर किए गए सबस्टेशनों में मानक अभ्यास है और जहां यह मायने रखता है वहां परिचालन लचीलेपन से समझौता किए बिना तर्कसंगत लागत अनुकूलन प्रदान करता है।

निश्चित प्रकार का एसी स्विचगियर तब चुनें जब:

पैनल फ़ंक्शन को ब्रेकर प्रकार (ट्रांसफार्मर इनकमर, इंटरकनेक्शन पैनल) की परवाह किए बिना संबंधित कार्य के लिए बसबार आउटेज की आवश्यकता होती है।
यह सुविधा नियोजित शटडाउन रखरखाव दर्शन पर काम करती है
ब्रेकर रखरखाव के दौरान परिचालन निरंतरता एक परियोजना की आवश्यकता नहीं है
स्विचरूम की जगह सीमित है और पैनल की गहराई कम से कम होनी चाहिए
परियोजना बजट के लिए पूंजीगत लागत अनुकूलन की आवश्यकता है और आउटेज जोखिम स्वीकार्य है

निकासी योग्य स्विचगियर तब चुनें जब:

ब्रेकर रखरखाव या प्रतिस्थापन के दौरान बसबार चालू रहना चाहिए
पैनल बिना किसी अनावश्यक आपूर्ति पथ के एक महत्वपूर्ण, निरंतर लोड प्रदान करता है
सुविधा को परीक्षण स्थिति के माध्यम से सेवा सुरक्षा रिले परीक्षण की आवश्यकता होती है
स्थापना मानक या उपयोगिता विनिर्देश निकासी योग्य निर्माण को अनिवार्य करता है

अधिकांश 35kV सबस्टेशनों के लिए:इनकमिंग फीडर पैनल और बसबार कपलर पैनल निकासी योग्य विनिर्देश के लिए प्राथमिकता वाले उम्मीदवार हैं; आउटगोइंग फीडर पैनल, वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर पैनल, मीटरिंग पैनल और सर्ज अरेस्टर पैनल निश्चित प्रकार के विनिर्देश के लिए मजबूत उम्मीदवार हैं। संपूर्ण लाइनअप में एक ही प्रकार लागू करने के बजाय प्रत्येक पैनल फ़ंक्शन की व्यक्तिगत रूप से समीक्षा करें।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के साथ फिक्स्ड टाइप एसी स्विचगियर: इनडोर बिजली वितरण के लिए यह कब सही विकल्प है?