定格電圧はリング本体の性能にどのような影響を与えますか?

電圧定格は銘板に記載されている単なる仕様ではありません。彼らはの礎石ですリング本体(RMU) パフォーマンス、安全性、寿命。中電圧配電ネットワーク (通常 6kV ～ 40.5kV) では、不適切な電圧定格の RMU を選択すると、致命的な絶縁不良、過剰な部分放電、および動作の不安定化が発生します。 Lugao Power Co.,Ltd. の工場では、系統電圧プロファイルに正確に適合するリング メイン ユニット ソリューションを設計し、バスバーから真空遮断器に至るすべてのコンポーネントが最適な電気ストレス ウィンドウ内で動作することを保証します。この記事では、電圧定格が絶縁耐力、負荷遮断容量、およびフォールトトレランスを決定する理由を説明します。

電力会社の管理者や産業施設のエンジニアは、システムの公称電圧と RMU の耐力の関係を理解することで、コストのかかるダウンタイムを回避できます。 24kV システムに適用される 12kV 用に設計されたリング メイン ユニットは、意図した 2 倍の電界ストレスを受け、絶縁劣化が加速し、相間アーク放電のリスクが高まります。逆に、低電圧ネットワークに対して RMU の仕様をオーバーすると、設備投資が無駄になります。 Lugao Power Co.,Ltdの当社の工場。 IEC 62271-200 および GB/T 3906 規格に準拠した検証済みの電圧定格を備えたカスタマイズ可能な RMU を構築します。この包括的なガイドでは、電圧定格があらゆる性能パラメーターにどのように影響するかを詳細に説明しており、社内テスト データと現場での経験に裏付けられています。

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リングメインユニットの絶縁耐力と絶縁調整が定格電圧によって決まる理由

リングメインユニットの誘電性能は基本的にその定格電圧レベルに関係しています。定格電圧は、電気的空間距離、沿面距離、および絶縁媒体の種類 (SF6、固体エポキシ、または乾燥空気) に影響します。 Lugao Power Co.,Ltd のリング メイン ユニットの場合、当社の工場では、システムの最大動作電圧に直接関係する指定された電源周波数耐電圧と雷インパルス耐電圧を備えて各 RMU を設計します。以下は、電圧定格が絶縁しきい値を設定する方法の詳細な内訳です​​。

• 基本断熱レベル (BIL):12kV RMU の場合、標準の雷インパルス耐電圧は 75kV ピークです。 24kV ユニットの場合、BIL は 125kV まで上昇します。この 66% の増加には、より大きな相間隔と堅牢な固体絶縁バリアが必要です。
• 部分放電開始電圧 (PDIV):電圧定格が高くなると、部分放電のリスクが急激に増加します。当社の工場では、すべてのリング メイン ユニットを定格電圧の 1.5 倍でテストし、PDIV が 10pC 未満であることを確認しています。 36kV では、PD 制御には三層エポキシ鋳造が必要です。
• クリアランスと沿面距離:IEC 62271-1 では、12kV の場合は 60mm、24kV の場合は 120mm の最小クリアランスが義務付けられています。当社のリングメインユニットの設計には最適化された真空鋳造が組み込まれており、基準を超えながら必要なクリアランスを削減します。
• SF6 圧力依存性:ガス絶縁 RMU の場合、電圧定格が高くなると、誘電剛性を維持するために SF6 ガス密度を高める必要があります (12kV では 0.25 MPa、40.5kV では 0.45 MPa)。鹿皓電力株式会社漏れのない溶接ステンレスタンクを使用しています。

当社の工場では、500 以上の RMU 設置からのテスト結果をまとめています。次の表は、電圧定格と主要な絶縁パラメータの間の直接の相関関係を示しています。鹿皓電力株式会社リング本体シリーズ。

適切な電圧定格の選択は任意ではありません。リング メイン ユニットが設計電圧を超えて動作すると、2 年以内に電気ツリーが開始されます。当社の工場では、常にネットワークの最大動作電圧以上の定格電圧を持つ RMU を指定することを推奨しています。鹿皓電力株式会社は、6kV ～ 40.5kV のカスタマイズされた RMU を提供しており、それぞれ認定された高電圧ラボでの誘電体タイプのテストを通じて検証されています。

定格電圧が負荷遮断スイッチングおよび短絡容量にどのように直接影響するか

リングメインユニットの負荷遮断スイッチング性能と短絡容量は静的なものではありません。それらは定格電圧に応じてスケールされます。特定の物理的接触設計の場合、定格電圧を上げると、スイッチング動作中のアーク エネルギーが増加します。 Lugao Power Co.,Ltdの工場エンジニア。当社のリングメインユニットは、電圧と電流の両方を同時に考慮した接点形状で設計されています。電圧定格が動的性能にどのような影響を与えるかは次のとおりです。

• 消弧能力:12kV では、負荷遮断スイッチは mm あたり約 250V のアークを消失する必要があります。 24kV では、アーク電圧が 2 倍になるため、より速い接点分離速度と改良されたアーク シュートが必要になります。当社の RMU は、軸方向磁場真空遮断器を使用して、最大 40.5kV までの安定した性能を実現します。
• 許容電流(ピーク電流):IEC 規格では、リング本体は定格短絡電流の 2.5 倍までの電流に耐えることが求められています。ただし、システム電圧が高くなると、接触圧力が増加しない限り、許容投入電流が減少します。鹿皓電力株式会社は、40.5kV/1250A 定格でも低い接触抵抗を維持する銀タングステン接点を使用しています。
• スイッチング過電圧:誘導性負荷または容量性負荷を切り替える場合、電圧が高い RMU はより深刻な再点火過電圧を生成します。当社の工場では、24kV を超えるネットワーク用に、リング メイン ユニットに RC スナバまたはサージアレスタを装備しています。
• 接触浸食率:同じ回数の負荷遮断動作の場合、適切に設計されていない場合、36kV RMU は 12kV ユニットよりも 40% 早く接点が消耗します。当社の工場では、腐食を最小限に抑えるために CuCr50 接点材料を使用し、電気的寿命を 10,000 回の動作まで延長しています。

以下は、当社の鹿澳電力有限公司がどのように機能するかを示す比較表です。リング メイン ユニット シリーズは、IEC 62271-100 の要件を満たし、またはそれを超えながら、定格電圧全体にわたって性能を維持します。

当社の工場では、リング メイン ユニット ファミリに対して 2000 回を超える負荷破壊テストを実施しました。このデータは、最適化された接点設計により、40.5kV RMU が 12kV ユニットと同様のスイッチング信頼性を達成できることを裏付けています。鹿皓電力株式会社各電圧定格に対して保証された短絡発生および遮断容量を提供します。風力発電所やデータセンターなどの重要なアプリケーションの場合、当社の工場では、過渡過電圧に対応するために公称グリッド電圧より 15% 高い安全マージンを含む電圧定格の RMU を選択することを推奨しています。

定格電圧の不一致が発生した場合に何が起こるか - リングメインユニットのフィールド故障モード

当社の工場のサービスチームによる現場証拠は、電圧定格の不一致が、不適切な取り付けに次いでリングメインユニットの故障の 2 番目に多い原因であることを示しています。 12kV 定格の RMU が 24kV システムに接続されると、その結果は予測可能な故障の進行に従います。これらの故障モードを理解することは、エンジニアが最初から正しく特定するのに役立ちます。鹿皓電力株式会社は、世界中で 150 を超える不一致ケースを文書化しています。

• 誘電破壊 (位相対接地):電界ストレスは 2 倍になり、絶縁体の絶縁耐力を超えます。 6 ～ 12 か月以内に、エポキシ絶縁体に炭化したトラッキングが現れます。当社の工場では、RMU ブッシュのフラッシュオーバーが発生し、開閉装置を完全に交換することになりました。
• 内部アーク放電故障:過電圧により、ガスコンパートメント内の残留空気がイオン化します。 SF6 絶縁 RMU であっても、定格電圧を 30% 超えると誘電能力が失われます。当社工場の法医学的分析により、不適合なユニットのアーク故障からの溶けた銅のスパッタが明らかになりました。
• VT/PT の早期老化:低定格向けに設計された変圧器は磁気飽和し、過剰な励磁電流が流れ、過熱します。二次絶縁不良の原因となります。あるケースでは、12kV RMU の PT が 20kV システムで 8 か月使用した後に爆発しました。
• 真空遮断器シールドの損傷:電圧勾配が高くなると、ベーパーシールドへのイオン衝撃が加速され、真空の完全性が低下します。当社の工場では、24kV で使用されている 12kV 遮断器が、定格 30,000 回ではなく 2000 回の操作以内に真空を失うことが判明しました。
• 制御回路の問題:容量性分圧器と電子電圧センサーは保護リレーに対して誤った信号を生成し、迷惑なトリップやトリップの失敗につながります。鹿皓電力株式会社電圧センサーを RMU の定格に正確に一致させることをお勧めします。

リスクを定量化するために、当社の工場ではリング メイン ユニットのサンプルに対して 1.2x、1.5x、および 2.0x 定格電圧で加速劣化テストを実施しました。結果を以下に要約する。

当社工場では、リングメインユニットを選択する前に、通常条件と緊急事態の両方でシステムの最大電圧を確認することを強くお勧めします。 Lugao はオンサイトの電圧監査を提供し、電圧が上昇しやすいネットワーク向けに強化された絶縁を備えた RMU を提供できます。銘板の電圧だけに依存しないでください。必ずメーカーに絶縁試験レポートを要求してください。

ネットワークに適したリングメインユニットの定格電圧を選択する方法

リングメインユニットに最適な電圧定格を選択するには、グリッドの公称電圧、最大連続動作電圧、過渡過電圧レベル、および高度を分析する必要があります。当社の鹿皋工場は、RMU が 30 年以上にわたって機能することを保証する体系的な選択プロセスを開発しました。以下では、当社の電力システムエンジニアが使用する段階的な方法論の概要を説明します。

• ステップ 1: システムの最高電圧 (Um) を決定します。公称 10kV システムの場合、Um は通常 12kV です。公称 20kV の場合、Um は 24kV です。 RMU のベースライン電圧定格として常に Um を使用してください。
• ステップ 2: 高度のディレーティングを考慮します。1000mを超えると空気の断熱性が弱まります。 1000m を超えると 100m ごとに、電圧定格能力が 1% 低下します。当社の工場では、最大 4000m までの高度補正された RMU を提供しています。
• ステップ 3: 雷の過電圧の重大度を評価します。等ケラウニックレベルが高い地域（雷雨日が年間 30 日を超える）では、より高い BIL の RMU が必要です。鹿皓電力株式会社外部サージアレスタにより強化された絶縁を提供します。
• ステップ 4: 将来のネットワークのアップグレードを検討します。配電ネットワークが 10 年以内に 12kV から 24kV にアップグレードされる可能性がある場合、当社の工場では 24kV RMU を購入し、最初は 12kV で動作させることをお勧めします。これにより、投資が将来にわたって保証されます。
• ステップ 5: 短絡レベルの互換性を確認します。通常、電圧が高い RMU は、同じ物理サイズでも短絡電流定格が低くなります。 RMU の定格短時間耐電流 (1 秒) がシステムの障害レベルを超えていることを検証します。

当社の工場では、リングメインユニット製品ライン用の標準電圧定格マトリックスを製造しています。簡単に選択するには、以下の表を参照してください。

当社の工場には、リング メイン ユニットの電圧定格の選択を支援できる専任のアプリケーション エンジニアリング チームがいます。鹿皓電力株式会社非標準のグリッド電圧に適合するカスタム銘板定格も提供します。 RMU の購入を完了する前に、必ず耐電圧テスト証明書をリクエストしてください。当社の工場では、出荷されるすべての RMU に対して 100% 日常的な誘電テストを実施しています。

Lugao Power Co.,Ltd の概要と実行可能なガイドライン

定格電圧は、リングメインユニットの性能に影響を与える最も重要な電気パラメータです。絶縁調整から負荷遮断スイッチング、長期信頼性に至るまで、正しい電圧定格により安全性が確保され、総所有コストが削減され、計画外の停止が防止されます。当社の工場では、エンジニアと調達スペシャリスト向けに 5 つの重要なポイントをまとめました。

• RMU 定格電圧は、公称電圧だけでなく、システムの最高電圧 (Um) と常に一致させてください。
• 頻繁に雷やスイッチング サージが発生するネットワークの場合は、必要な最小値より 20% 高い BIL を持つリング メイン ユニットを指定してください。
• RMU を定格電圧の 95% を超えて継続的に動作させないでください。部分放電はこの閾値を超えると劇的に加速します。
• 高度、汚染レベル、周囲温度も誘電性能に影響します - Lugao Power Co.,Ltd にお問い合わせください。ディレーティング曲線用。
• 設置前に RMU の耐電圧能力を検証するために、工場立会いによる誘電テストに投資してください。

当社工場のリングメインユニットには 6kV ～ 40.5kV の定格電圧が含まれており、各タイプは国際規格に従ってテストされています。 Lugao Power Co.,Ltd を選択すると、ネットワークの稼働時間を最大化するエンジニアリング ソリューションにアクセスできるようになります。今すぐ当社の工場にお問い合わせください電圧互換性評価のために、特定のプロジェクト用にカスタマイズされた RMU データシートを受け取ります。

よくある質問 (FAQ)