integrované distribuční stanice integrated distribution

integrované distribuční stanice integrated distribution

INTEGROVANÉ DISTRIBUČNÍ STANICE
INTEGRATED DISTRIBUTION SUBSTATION
Držitel certifikátů TÜV CZ dle:
Holder of certificates TÜV CZ according to
ČSN EN ISO 9001: 2001
ČSN EN ISO 14001: 2005
V České republice dodává:
IVEP, a.s.
Vídeňská 117a, 619 00 Brno
tel.: 547 136 654; fax : 547 136 402
e-mail:[email protected] http:// www.ivep.cz
041/10/2005
Zvýšená spolehlivost integrované kompaktní distribuční stanice bez náplně SF6
Increased reliability in an integrated SF6 – free compact package
Integrované distribuční stanice VN se
vyvinuly ze složitých konstrukcí do
malých kompaktních jednotek.
Medium
voltage
underground
distribution
stations
have
progressed
from
a
complex
structure to a small compact until.
Vývoj pokračoval v těchto etapách:
Dvoupodlažní budovy se vstupem
Following is the evolution of the
technology:
Two-floor civil work building
nadzemního vedení z úrovně druhého patra.
První podlaží obsahovalo samostatné
vzduchové
spínací
prvky,
ochrany,
transformátor a NN napěťová zařízení.
041/10/2005
housed incoming overhead lines on
the second floor. The first floor housed
separate airbrake switches, protection,
transformer, and low voltage gear.
Jednopodlažní budovy se vstupem
vedení z podzemních kanálů, umístěné
v oblastech s občanskou zástavbou.
V budově byly umístěny samostatné
kovově zapouzdřené kobky se spínacími
prvky a ochranami, připojené k olejem
plněnému transformátoru.
One-floor civil work building
housed incoming underground lines
located in public areas. Building
housed separate metal enclosed
airbrake switching and protection
cells, connected to an oil-filled
transformer.
Prefabrikované konstrukce, s přívodem
zespodu,
umístěné
v oblastech
s občanskou
zástavbou.
Uvnitř
konstrukce
byly
samostatné
prefabrikované kovové modulární kobky
se spínacími prvky a ochranami, plněné
plynem SF6 a připojené k transformátoru
plněnému silikonem nebo olejem.
Pre-fabricated structure housed
incoming under-ground lines located
in public areas. Enclosure housed
separate
prefabricated
metal
Modula switching and protection
cells filled with SF6 gas, connected
to a silicone- or oil-filled transformer.
Integrované distribuční trafostanice
v sobě obsahují spínací, ochranné prvky
a transformátor, uložené v netoxickém,
biologicky
odbouratelné
dielektrické
kapalině s vysokou hodnotou zápalného
bodu, třídy K. Zařízení nepotřebuje pro
svoji instalaci žádnou zděnou budovu,
poněvadž vstupní a výstupní kabely jsou
vysoce
bezpečně
chráněny
před
přístupem osob.
The
integrated
distribution
substation integrates switching
protection and transformation under
non-toxic, biodegradable, high fire
point, K-class dielectric fluid.
Equipment requires no civil work
structure as the incoming and
outgoing cables are protected from
the public with a high security
enclosure.
Konstrukce nabízí následující výhody:
snadná instalace
vynikající ochrana
transformátoru
zvýšená bezpečnost
lepší spolehlivost
ekologicky příznivé
provedení:
- neobsahuje SF6
- vysoká hodnota zápalného
bodu u kapaliny třídy K
The design offers the following
benefits:
easy installation
superior transformer
protection
increased safety
improved reliability
environmentally friendly:
- SF6-free
- high fire point K-class
fluid
V posledních letech byly v Americe a
dalších zemích instalovány miliony
kompaktních distribučních stanic,
namontovaných na základně. Konstrukce
vyhovuje americkým národním normám
®
(ANSI ), které obsahují přísné směrnice
na zajištění provozní celistvosti a
kompletnosti zapouzdření.
Millions og pad-mounted compact
distribution substations have been
installed in the last 40 years in the
Americas and other countries. The
design conforms to American
®
Nationa Standards (ANSI ) which
contain strict guidelines to ensure
operational and enclosure integrity.
2
Hlavní prvky integrované distribuční trafostanice
Key Components of the Integrated Distribution Substation
041/10/2005
3
Konstrukční prvek
Popis
Jmenovité hodnoty
1. Kolena a spojovací T
konektory pro vypínání
obvodů bez zátěže a se
zátěží
• Plně odstíněné a ponořené spojovací
díly, vhodné pro vnitřní a venkovní
aplikace
• zabudované ovládací prvky pro
elektrické namáhání
• kompaktní konstrukce z pryže
EPDM, odolná vůči kontaminaci
• zabudovaný kapacitní testovací bod
pro snadnou kontrolu stavu obvodu
• Stíněné provedení pro použití
v zařízeních plněných kapalným
dielektrikem
• Obsahuje stínítko pro řízení
elektrického namáhání u zemnicí
desky
• Pro vnitřní i venkovní aplikace
• Otočný třípolohový přepínací
mechanismus pro střídavou volbu
zdroje, vypnutého stavu a spojení na
zem.
• postříbřené měděné kontakty
• Pružinový střádací aktivační
mechanismus zajišťuje rychlé vypnutí
nebo zapnutí zátěže, za dobu kratší
než 1 cyklus
• požadován jen minimální vstupní
točivý moment
• Pojistka na vysoký proud,
koordinovaná s vypínačem MagneX,
zajišťuje ochranu proti poruše
v celém rozsahu
• Chrání a izoluje zařízení s chybou
• Účinná sekce s omezením energie
• Ochrana proti nadproudu
• Chrání zařízení proti poškození
přetížením, sekundárním poruchám a
vysokou teplotou kapaliny
• Trojfázové vypnutí
• Možnost externího zpětného
nastavení
• Je možno použít pro zapínání a
vypínání transformátoru
• Chrání zařízení proti odraženým
impulsům v kabelových obvodech
• Nelineární varistor na bázi metaloxidu zajišťují vynikající ochranu
proti rázovému napětí
• eliminují možnost zkrácení životnosti
svodiče v důsledku vnějšího
znečištění, vlivem zvěře,
vandalismem nebo průnikem
vlhkosti
• chlazení olejem pro zajištění
opakované funkce
• Umožňují externí odpojení a opětné
připojení svodičů při testování
transformátorů
• Trvalý proud = 1250 A pro
napětí 24 kV a 630 A pro 36 kV
• krátkodobý výdržný proud (1 s)
do 75 kA
• napětí atmosférického impulsu
do 170 kV
2. Přístrojové průchodky
pro vypínání obvodů bez
zátěže a se zátěží
3. Sekční spínače pro
vypínání zátěže
4. Odpínač (volitelné
příslušenství)
5. Záložní pojistky ELSP,
proudově omezující,
s částečným rozsahem
6. Trojfázový vypínací prvek
magneX
7. V oleji ponořené svodiče
přepětí
Odpojovače svodičů
přepětí
041/10/2005
4
• Trvalý proud = 1250 A pro
napětí 24 kV a 630 A pro 36 kV
• krátkodobý výdržný proud (1 s)
do 75 kA
• napětí atmosférického impulsu
do 170 kV
• Trvalý proud = 400 A/24 kV
• krátkodobý výdržný proud (2 s)
= 16 kA, (1 s) = 20 kA
• zapínací proud do zkratu (12
cyklů) = 16 kA sym.
• Trvalý proud = 400 A/27 kV
• okamžitý proud /10 cyklů = 12
kA
• Maximální vypínaný proud = 50
kA, ef., sym.
• Trvalý proud = 42 A
• Maximální vypínaný proud při:
8,3 kV = 2500 A ef, sym.
15 kV = 1500 A ef, sym.
23 kV = 500 A ef, sym.
38 kV = 500 A ef., sym (pouze u
verzí v zapojení do trojúhelníka)
• impulsní výdržné napětí do 150
kV
• Jmenovitý vybíjací proud = 10
kA pro jmenovité hodnoty 3-36
kV
• Vysoké zatížení proudovým
impulsem = 100 kA
• Zbytkové napětí při spínacím
impulsu 250 A/trvání 2000 s
•
Vhodné pro aplikace do napětí
35 kV, s výdržným impulsním
napětím 150 kV
8. Indikátory obvodů pod
napětím
•
•
•
•
Indikátory stavu obvodů
v poruše, s proudovým
zpětným nastavením (pro
systémy s vícenásobným
uzemněním)
Dielektrická kapalina
(médium)
9. Envirotemps FR3
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Minerální olej (volitelně)
041/10/2005
•
Identifikují obvody pod napětím
Pulzační LED displej s vysokou
intenzitou svitu
Umístěné do jednodílného pouzdra
chráněného proti vlivům podnebí
Používají se u konektorů
s napěťovým testovacím bodem
Rychlá a snadná instalace
Lokalizují porušený úsek kabelu
Různé technologie vypínání
Tuhá, trvalá konstrukce – odolná
proti korozi, odolná vůči poškození
•
•
Optimální bezpečnost a možnost
volby z hlediska ochrany životního
prostředí, v porovnání s minerálním
olejem
kompletně biologicky odbouratelná,
na bázi řepky, netoxická kapalina
třída K, s vysokou hodnotou bodu
vzplanutí a hoření
prodlužuje životnost izolačního
papíru 5-8 krát
klasifikována podle UL a schválena
FM Global
Komponenty od firmy Cooper,
ponořené do kapaliny, byly
testovány a certifikovány v kapalině
Envirotemp FR3
Typu II, s inhibitory pro zajištění
stability vůči oxidaci
•
•
•
Dielektrická pevnost = 56 kV
Bod hoření = 360°C
Bod vzplanutí = 330°C
•
•
•
Dielektrická pevnost = 45 kV
Bod hoření = 165°C
Bod vzplanutí = 147°C
5
•
•
•
•
Napětí: 4,16 – 35 kV
Schopnost snést poruchu: 25
kA/10 cyklů
Vlastní napájení při
minimálním napětí 2400 V na
obvodu
Výdržný proud poruchy: 25
kA/10 cyklů
Vypínací proud: nárůst 100 A
za 6 cyklů
Vlastní napájení při 2,0 A
trvalého proudu, není třeba
mít baterii
Component
Description
Ratings
1. Deadbreak or Loadbreak
Elbow and Tee Connectors
• Fully screened and submersible
connection suitable for indole and
outdoor applications
• Built-in electrical stress control
• Moulded EPDM rubber construction
immune to contamination
• Built-in capacitive test point allows for
easy check of circuit status
• Screened deadbreak design for use
with liquid-filled equipment
• Includes screen for controlling
electrical stress with earthing place
• Made for indoor or outdoor
applications
• Rotates to three positions for
alternate source, open, and earth
selection
• Silver-plated copper contacts
• Continuous current = 1250 A for
24 kV and 630 A for 36 kV
• Short- time withstand current
(1 s) up to 75 kA
• Impulse withstand up to 170 kV
2. Deabreak or Loadbreak
Apparatus Bushings
3. Loadbreak Sectionalizing
Switches
4. Loadbreak On/Off Switch
(optional)
5. ELSP Partial-Range
Current-Limiting Back-up
Fuses
6. Three-Phase Magnet
interrupter
7. Oil-Immersed Surge
Arresters
Arrester Disconnect
Switches
041/10/2005
• Spring loaded activating mechanism
ensures quick loadbreak or loadmake
operation in less than 1 cycle
• Minimal input torque required
• Hi-amp fuse coordinated with
MagneX® interrupter gives full range
of fault protection
• Protects and isolates faulted
equipment
• Efficient energy limiting section
• Overcurrent protective device
• Protects from damaging overloads,
secondary, faults, and high fluid
temperature
• Three-phase gang trip
• Externally resettable
• Can be used to turn transformer on
and off
• Protects from reflected impulses in
cable circuits
• Non-linear metal oxide varistors
provide exceptional surge
protection
• Eliminates the possibility of
shortened arrester life due to
external contamination, wildlife,
vandalism or moisture ingress
• Cooled by the oil for repeated surge
duty
• Allows external means
6
•
Continuous current = 1250 A
for 24 kV and 630 A for 36 kV
• Short- time withstand current
(1 s) up to 75 kA
• Impulse withstand up to 170 kV
•
Continuous current = 400 A/24 kV
•
Continuous current = 400 A/27 kV
• Short- time withstand current (2 s)
= 16 kA, (1 s) = 20 kA
• Short circuit making current (12
cycles) = 16 kA sym.
• Momentary /10 cycles = 12 kA
• Maximum interrupting current =
50 kA RMS sym.
• Continuous current = 42 A
• Maximum interrupting current:
8,3 kV = 2500 A RMS, sym
15 kV = 1500 A RMS sym
23 kV = 500 A RMS sym
38 kV = 500 A RMS sym (delta
connected version only)
•
Impulse withstand up to 150 kV
•
Nominal discharge current =
10 kA for ratings 3-36 kV
High current impulse = 100 kA
Switching impulse residua
voltage 250 A/ 2000 µs
duration
•
•
•
Suitable for applications up to
35 kV class, 150 kV impulse
withstand
8. Hot Line Voltage
Indicators
•
•
•
•
Current-Reset Faulted
Circuit Indicators (for multiearthed systems)
•
•
•
•
Dielectric Fluid
9. Envirotemp FR3 Fluid
•
•
•
•
•
•
Mineral Oil (optional)
041/10/2005
•
Identifies energized circuits
Pulsating high intensity LED display
Housed in one-piece weatherproof
housing
Used on connectors with voltage
test point
Quick and easy installation
Locates faulted sections of cable
Variable-trip technology
Tough, durale construction –
corrosion-proof, damage-resistant
Optimal safety and environmental
choice when compared to mineral
oil
Completely biodegradable , seedbased, non-toxic fluid
K-Class, high fire and flash points
Extends insulating paper life by 5 to
8 times
UL Classified and FM Global
Approved
Cooper fluid-immersed components
have been tested and certified in
TM
Envirotemp FR3 fluid
Type II with inhibitors for oxidation
stability
7
•
•
•
Voltages: 4,16 to 35 kV
Fault Withstand Capability: 25
kA for 10 cycles
Self powered with minimum of
2400 V on circuit
•
Fault Withstand Capability: 25
kA for10 cycles
• Trip current: 100 A rise within
6 cycles
• Self-powered on 2.0 A
continuous current, no battery
required
Typical Values
• Dielectric Strength = 56 kV
• Fire Point = 360°C
• Flash Point = 330°C
•
•
•
Dielectric Strength = 45 kV
Fire Point = 165°C
Flash Point = 147°C
IDS – velké výhody na malém prostoru
IDS – Big Advantages in a Small Space
Úspory nákladů
• minimální náklady na budovy
• minimální potřebné stavební práce (žádná budova
nebo klenba) na venkovní aplikace
• zabudované jediné pouzdro od jednoho výrobce –
není třeba kupovat a skladovat tři samostatné
komponenty
• minimální instalační náklady
• snížený rozsah externí kabeláže a počet
konektorů
• Envirotemp FR3 – méně hořlavá kapalina, která
umožňuje provést vnitřní instalace bez nutnosti
sprinkleru nebo dalších požadavků na klenbu
Cost Savings
• Minimum real estate reguired
• Minimal civil work needed (no building or vault
structure) for outdoor applications
• Integrated single casing from one manufacturer –
no need to purchase and stock three separate
components
• Minimum installation costs
• Reduced external cabling and connectors
• Envirotemp FR3 less – flammable fluid allows
indoor installations without sprinkler or vault
requirements
Bezpečnost
• Envirotemp FR3 třídy K je kapalinou, která
zásadně
eliminuje
nebezpečí
požáru
u
transformátoru
• Vypínací prvek Magnex je svou funkcí
nadproudovou ochranou, která také monitoruje
vysokou teplotu kapaliny
• Přední strana bez napětí, montovaná za
rozváděč, s odstíněnými konektory, eliminuje
možnost přeskoků
• Možnost provozu v podmínkách záplav
• Zabudovaná skříň je navržena tak, aby umožnila
přístup pouze oprávněným osobám
Safety
• Envirotemp FR3 K-Class fluid essentially
eliminates transformer pool fires
• Magnex interrupter is an overcurrent protection
device that also senses high fluid temperature
• Deadfront with screened connectors eliminates
flashover
• Capable of operating under a flood condition
• Integrated enclosure cubicle is aloe access to
authorized personnel only
Ekologické výhody
• neobsahuje SF6, tedy:
eliminuje rozklad ozónové vrstvy, který by
jinak nastával vlivem SF6 obsaženým ve
spínacích modulech jednotek RMU
eliminuje vznik vedlejších produktů z rozkladu
SF6
Protokol z Kjótó 1997 – rozvinuté státy
souhlasily
s celkovým
snížením
emisí
skleníkových plynů, kam paří také SF6, o 5,2
% za období 2008-2012
Kapalinou plněné zařízení pomáhá splnit tyto
cíle
Envirotemp FR3 je kapalinou na bázi
řepkového oleje, který je netoxický a
biologicky odbouratelný
•
Konstrukční provedení nízkého profilu zapadá
dobře do okolního prostředí
Environmental Benefits
• SF6-free
Eliminates ozone depleting SF6 gas used in
RMU switching modules
Eliminates SF6 arcing by-products
1997 Kyoto protocol – developed countries
agreed to reduce overall emissions of
greenhouse gases, which includes SF6 by
5,2% over the period 2008 - 2012
Liquid-filled equipment will help meet this
goal
Envirotemp FR3 fluid is a renewable seed
based oil option which is non-toxic and
biodegradable
•
Low profile design blends in with the environment
Provozní celistvost
• Envirotemp FR3 prodlužuje tepelnou životnost
izolačního papíru a zvyšuje hranici přetížení
• Komponenty jsou smontovány a odzkoušeny jako
integrální
součást
zařízení
ponořeného
v kapalině již přímo u výrobce
Nižší ztráty v důsledku nepoužití kabelu a konektorů
od každé jednotlivé konstrukční součásti
Operational Integrity
• Envirotemp FR3 fluid extends insulation paper
thermal life and increases overload capabilities
• Components are assembled and tested as an
integral unit under fluid at the factory
Lower load losses due to elimination of cable and
connections from each component
041/10/2005
8
Porovnání typické kompaktní distribuční stanice RMU
a integrované distribuční stanice IDS
Comparison of a Typical RMU Station to the IDS
Typická trafostanice VN/NN Ring Main Unit (RMU)
Klasická RMU obsahuje na primární straně VN spínací
prvky, které jsou uloženy v plynu SF6 a nadproudovou
ochranu
v kobkách,
která
je
oddělena
od
transformátoru
a
která
je
k němu
kabelově/přípojnicově připojená. Pro bezpečnost
obsluhy a také kvůli zlepšení estetiky je celá
trafostanice zabudována do kiosku.
Typical RMU MV/LV Substation
Conventional RMU-based MV/LV stations incorporate
medium voltage primary switching filled with SF6 gas
and overcurrent protection in cells separate from the
transformer and cabled/bused to it. The low voltage
panel is also housed in a separate cell. To ensure
public safety and improve aesthetics, the entire
substation is packaged into a kiosk.
Integrovaná distribuční stanice IDS
IDS obsahuje spínací prvky VN, ochranu VN,
transformátor a NN ochranu a to vše v jednom
pouzdře. IDS představuje bezpečnou, esteticky
vyváženou jednotku, která minimalizuje náklady a
výrazně snižuje požadavky na instalační prostor.
Integrated Distribution Substation
The IDS incorporates medium voltage switching,
medium voltage protection, transformation and low
voltage protection in a single enclosure. The IDS
provides a secure, aesthetically pleasing, unit that
minimizes costs and drastically reduces space
requirements.
Source transfer scheme and sectionalization = schéma přenosu energie ze zdroje a dílčí dělení
Transformer protection = ochrana transformátoru ( ELSP Partial-Range Current = Záložní pojistky ELSP)
Transformer = transformátor
Low voltage panel = panel NN
041/10/2005
9
Dodává:
Supplied by:
IVEP,a. s.
Vídeňská 117a, 619 00 Brno, Czech Republic
Tel.: +420 547136 654 e-mail:[email protected]
Fax: +420 547136 402
http:// www.ivep.cz