Hvis du spesifiserer en lynavleder for et medium-spenningsnettverk, er det første spørsmålet som vanligvis kommer opp enkelt nok: trenger jeg en 11kV-enhet eller en 33kV-enhet? Svaret høres åpenbart ut, men valgprosessen er mye mindre enkel enn bare å matche avlederetiketten til systemspenningen. Få det feil og du ser på en enhet som enten ikke klarer å beskytte eller, enda verre, leder når den ikke burde.
Denne veiledningen går gjennom de virkelige forskjellene mellom 11kV og 33kV avledere, og dekker spenningsklassifiseringer, jordingskrav, avlederklasse og spesifikasjonene som faktisk betyr noe når du tar en anskaffelsesbeslutning.
Lynfanger
Hurtigreferansetabell
| Parameter | 11kV system | 33kV system |
|---|---|---|
| Typisk jording | Solid jordet (stjerne) | Ikke-effektivt jordet (delta) |
| Anbefalt merkespenning (Ur) | 9kV | 36kV til 42kV |
| MCOV | ~7,65kV | ~29kV til 34kV |
| Utladningsstrømvurdering | 10kA | 10kA |
| Arrester klasse | Distribusjonsklasse | Stasjonsklasse |
| BIL | 75kV | 170kV |
| Standard | IEC 60099-4 | IEC 60099-4 |
Den delen folk flest tar feil: Det handler om jording, ikke bare spenning
Her er noe som slår mange ingeniører: Nominell spenning til en lynavleder er ikke den samme som systemspenningen. Tallet du velger avhenger sterkt av hvordan nettverket ditt er jordet, og det er der 11kV- og 33kV-systemer har en tendens til å oppføre seg veldig forskjellig.
De fleste 11kV-nettverk er solid jordet. Transformatorens stjernepunkt er koblet direkte til jord, noe som betyr at under en enkelt-fasefeil, holder spenningen på de to andre fasene seg relativt stabil, og stiger til ikke mer enn omtrent 80 % av linje-til-spenningen. På grunn av det dimensjonerer ingeniører typisk avlederen til 0,8 ganger systemspenningen. For et 11kV-nettverk fungerer det til en nominell spenning på rundt 9kV. Det er en enkel beregning, og den resulterende enheten er kompakt,{12}}kostnadseffektiv og godt-egnet for beskyttelse på distribusjons-nivå.11KV lynavlederenfra Victory Electric, for eksempel, er bygget nøyaktig rundt denne distribusjons-klassespesifikasjonen, med et polymerhus og sinkoksidvaristorstabel optimalisert for det driftsmiljøet.
33kV-systemer er en helt annen situasjon. En stor del av 33kV-nettverk, spesielt i Asia, Afrika og deler av Europa, bruker delta-koblede transformatorviklinger. Deltaviklinger har ikke et nøytralt punkt, så det er ingen direkte vei til jorden. Når det oppstår en feil på en fase, kan spenningen på de friske fasene klatre helt opp til full linjespenning, noen ganger litt høyere. Det betyr at avlederen må vurderes for å håndtere det kontinuerlig, og multiplikatoren på 0,8 gjelder ikke lenger. I stedet settes merkespenningen til 100 % av systemspenningen eller over, og det er grunnen til at 33kV-avledere vanligvis har klassifiseringer på 36kV til 42kV avhengig av verktøyets foretrukne sikkerhetsmargin.
Bruk av 11kV-valglogikken på en33KV lynavlederer en av de vanligste og mest kostbare feilene som gjøres under spesifikasjonen. En under-avleder vil begynne å lede under jordfeilforhold, bygge opp varme som den ikke kan spre, og til slutt svikte.
VICTORY 33KV Lynavleder
MCOV: Spesifikasjonen som blir hoppet over for ofte
MCOV står for Maximum Continuous Operating Voltage. I IEC-standarder vil du også se det skrevet som Uc. Det er den høyeste spenningen avlederen kan sitte på kontinuerlig, under normale driftsforhold, uten å forringes over tid.
Dette har betydning fordi avlederen alltid er koblet mellom fase og jord. Selv når det ikke skjer noen overspenning, sitter den normale fase-til-jordspenningen konstant over den. Under en feil på en annen fase, stiger den spenningen midlertidig. Avlederen må holde av uten å lede, og uten å lage mat selv i prosessen.
Tallene fordeler seg omtrent slik:
- En 9kV-klassifisert avleder for et 11kV-system vil ha en MCOV på rundt 7,65kV
- En 36kV-klassifisert avleder for et 33kV-system sitter vanligvis på rundt 29kV
- En 42kV-klassifisert avleder, som gir litt mer margin, når rundt 34kV
Når du gjennomgår et dataark, ikke bare se på nominell spenning. Sjekk MCOV mot den faktiske maksimale linje-til-jordspenningen til systemet ditt, inkludert normal driftstoleranse, som vanligvis er pluss eller minus 10 % av nominell. Det er tallet som virkelig forteller deg om avlederen er komfortabel i nettverket ditt.
Distribusjonsklasse vs stasjonsklasse
11kV avledere er nesten alltid distribusjonsklasse. De er designet for luftledninger, stangmonterte-transformatorer, ringhovedenheter og lignende bruksområder. De er lettere, mindre og priset for massedistribusjon på tvers av distribusjonsnettverk.
33kV avledere ved nettstasjoner er et helt annet nivå. De er vanligvis stasjonsklasse, noe som betyr høyere energiabsorpsjonskapasitet, bedre kortslutningsmotstandsklassifiseringer (noen standarder tester disse opp til 63 000A), lengre krypeavstander for kyst- eller industrimiljøer og mer robust intern feilbegrensning. Disse er ikke utskiftbare med enheter i distribusjonsklassen, og kostnadsforskjellen reflekterer reelle tekniske forskjeller, ikke bare en spenningsoppgradering.
På en typisk 33/11kV distribusjonsstasjon trenger 33kV innkommende side stasjonsklassebeskyttelse, mens 11kV utgående matere kan bruke distribusjonsklasse maskinvare. Hvis du kjøper til begge sider av en slik understasjon, inkluderer Victory Electrics 33kV-produktspekter stasjons-klasseavledere og tilhørende tilbehør for medium-spenningsbeskyttelse som dekker den høyere-spenningssiden av installasjonen.
Restspenning og beskyttelsesmargin
Når du faktisk sammenligner to avledere mot hverandre, er det mest nyttige tallet restspenningen, noen ganger kalt utladningsspenningen eller lynbeskyttelsesnivået. Den er målt til 10kA med en 8/20μs bølgeform og forteller deg hvor mye spenning avlederen slipper gjennom under en overspenning.
Jo lavere restspenning, jo bedre beskyttelse. Men det må også holde seg godt under utstyrets Basic Impulse Insulation Level (BIL). En komfortabel beskyttelsesmargin er vanligvis rundt 20 til 30 %.
For et 11kV system med en BIL på 75kV bør avlederens restspenning ideelt sett ligge under ca. 53kV. For et 33kV-system der BIL typisk er 170kV, bør restspenningen holde seg under rundt 120kV. Hvis du sammenligner enheter fra forskjellige leverandører, bruk 10kA-kolonnen på dataarket som sammenligningspunkt og velg det laveste tallet.
Noen få feil som er verdt å unngå
Forutsatt at 33kV-nettverket ditt er solid jordet uten å sjekke. Mye eldre 33kV-infrastruktur kjører på delta- eller impedans-jordede konfigurasjoner. Bekreft alltid med nettverksoperatøren før du skriver spesifikasjonen.
Med utsikt over krypeavstand i skitne omgivelser. Kysttransformatorstasjoner og steder i nærheten av industrielle utslipp trenger utvidet krypning, typisk 25 mm/kV eller mer. På 33kV-utstyr gir det en betydelig fysisk forskjell i isolatorlengde.
Matche nominell spenning uten å sjekke MCOV. To avledere med samme Ur kan ha forskjellige MCOV-er. Den med lavere MCOV kan være bra på papiret, men sliter med de faktiske nettverksforholdene.
Sette distribusjonsklasse maskinvare på en 33kV samleskinne. Energinivåene og feileksponeringen ved nettstasjons samleskinner ligger utenfor det distribusjonsklasseavledere er konstruert for. Stasjonsklasse er ikke valgfritt i den sammenheng.
Kortversjonen
Den grunnleggende forskjellen mellom en 11kV og en 33kV avleder er ikke bare spenningen på etiketten. Det kommer ned til hvordan nettverket er jordet, som driver merkespenningsberegningen, MCOV-kravet og avlederklassen. En 11kV avleder på et solid jordet nettverk kan dimensjoneres konservativt og holdes enkelt. 33KV lynavlederen, som fungerer i et typisk ujordet eller deltanettverk, må vurderes høyere enn du kanskje forventer, spesifisert ved stasjonsklasse og verifisert nøye mot reelle feilforhold.
Når du er i tvil, bruk IEC 60099-4, bekreft jordingsarrangementet ditt, og ikke behandle avledervalg som en boks-tikkøvelse.