Forum for Koblingsanlegg 2014: Mellomspenningsanlegg Luft- / gass-isolert Rune Glomstein, Energy Management Siemens AS Restricted Siemens AG 2014 All rights reserved. siemens.com/answers
Historisk utvikling, mellomspenningsanlegg Air-insulation (AIS) Air- / Solid-insulation (AIS / SIS) Gas-insulation (GIS) SF 6 1960 1982 Today Air-insulation (AIS) Side 2
Luft- eller gass-isolert? Noen utvalgskriterier for mellomspenningsanlegg Dimensjonerende data? Personsikkerhet? Ytre miljø, forurensning, fuktighet? Fastmonterte eller uttrekkbare brytere? Plassbegrensninger? Side 3
Kan anleggsoppbygging forbedre personsikkerheten? Elektriske farer Adkomst LSC IAC Elektrisk støt Lysbue Kontakt med spenningsførende deler Lysbueenergi, varme Lysbueenergi, trykk Indre/ytre forbrenning Strømgjennomgang Hjertestans Forbrenninger Blinding Giftige gasser Løse gjenstander Side 4
Adkomst - eksempel Forriglingsbasert adkomst gir personsikker betjening Høyspenningsdør forriglet som standard Kan kun åpnes hvis: Effektbrytermodul er i fraskilt stilling Effektbrytermodul kan kun betjenes hvis: høyspenningsdør er stengt I tillegg låsemuligheter, opsjon Side 5
LSC kategorier Eksempler LSC 1 LSC 2 LSC 2A LSC 2B Side 6
IAC = Internal Arc Classification Typisk klassifisering: IAC A FLR 31,5 ka, 1 s A Ved installasjoner i avstengte rom hvor kun autorisert personell har adgang. Avstand til indikatorer 300mm. FLR Adkomst fra front (F=Front), fra sidene (endevegg) (L=Lateral) og fra bakside (R=Rear) I Teststrøm (merkekortslutningsstrøm) t Lysbuevarighet (i sekunder) Ikke bestått Front bestått Side bestått Side 7
Lysbueklassifisering eller ikke? Strengere krav i IEC62271-200: Bl.a.: Begrensninger på antall felt i testrekka, lysbueprøve skal utføres i endeskapet 5 definerte kriterier skal oppfylles: 1. Korrekt sikrede dører og dekkplater får ikke åpne. 2. Ingen fragmentering av kapslingen. 3. Lysbue får ikke brenne hull i vegger opp til en høyde av 2 m 4. Horisontale og vertikale indikatorer får ikke antennes av varme gasser 5. Skapet forblir tilkoplet til sitt jordingspunkt Side 8
Luftisolerte koblingsanlegg generelle kjennetegn: Feltene er enten LSC2A eller LSC2B (cubicle type eller metal clad) Effektbrytere uttrekkbare, som oftest vakuum-type Konvensjonelle kabeltilkoblinger Samleskinner luftisolerte, blanke eller isolerte Side 9
8BT1 - Luftisolert effektbryteranlegg Type-testet i hht IEC 62271-200 Loss of Service Continuity category: LSC 2A Partition class: PM Internal Arc Classification: IAC A FLR 25 ka 1s All betjening med stengt høyspentdør Utrekkbar vakuum effekt-bryter A = Switching device / connection compartment B = Busbar compartment D = Vacuum circuit-breaker E = Low-voltage compartment Side 10
8BT1 - Luftisolert effektbryteranlegg Rated values 8BT1 Voltage kv 12 24 Frequency Hz 50 50 Short-duration power-frequency withstand voltage kv 20 50 Lightning impulse withstand voltage kv 60 125 Short-circuit breaking current; max. ka 25 25 Short-time withstand current; 3s, max. ka 25 25 Short-circuit making current; max. ka 63 63 Peak withstand current; max. ka 63 63 Normal current of the busbar; max. A 2000 2000 Normal current of the feeders; max. A 2000 2000 Width mm 600 1) 800 800 1) 1000 Depth mm 1200 2) 1200 2) 1410 3) 1410 3) Height mm 2050 2050 1) <=1250 A 2) Standing surface (without low-voltage compartment) 3) With low-voltage compartment Side 11
NXAIR Luftisolert effektbryteranlegg Loss of service continuity category LSC 2B LSC = Loss of service continuity 2 B = Effektbryter-rommet er tilgjengelig uten at tilstøtende høyspent-rom må gjøres spenningsløse (delt inn i samleskinne-, kabeltilkoplingeffektbryter-rom) Side 12
NXAIR Luftisolert effektbryteranlegg Side 13
NXAIR Luftisolert effektbryteranlegg rated values NXAIR NXAIR 17.5 24 17.5 rated short-circuit current, max. ka 40 25 50 rated busbar current, A 4000 2500 4000 max. rated feeder current, A 1000 1) 1250 2) 4000 1250 2500 1600 4000 max. width mm 600 1) 800 1000 800 1000 800 1000 height mm 2300 2510 2550 depth mm <= 31.5 ka: 1350 40 ka: 1500 1600 1650 1) <= 31.5 ka, 2) 2000 A at 40 ka Side 14
NXAIR Luftisolert effektbryteranlegg Trykkavlastning og takhøyde Overtrykk føres adskilt for alle høyspentrom opp til felles avlastningskanal Takhøyde med trykkavlastningskanal til det fri, bakover eller sideveis: 17.5 kv / 40 ka: 2500 mm Takhøyde med absorber: 12 kv / 25 ka: 12 kv / 31.5 ka: 12 kv / 40 ka or 17.5 kv: 2800 mm 3000 mm 3500 mm Side 15
NXAIR Luftisolert effektbryteranlegg Trykkavlastning ut av apparatsal via kanaler Lateral outlet Outlet to the rear Front view Front view Top view Top view Side 16
Gassisolerte koblingsanlegg generelle kjennetegn: Feltene er av type LSC2 Effektbrytere er fastmonterte, av vakuum-type Berøringssikre kabeltilkoplinger Samleskinner enten i SF6-tank, eller i faststoffisolert utførelse i luft Side 17
NXPLUS C - gassisolert koblingsanlegg Cellens rom-inndeling og adkomst Samleskinne: Verktøy-basert Effekt-bryter: Kabel-tilkopling: Ikke-tilgjengelig Verktøybasert Loss of service continuity Category LSC 2 Partitions (separation walls) Class PM (metallic ) Internal arc classification Category IAC A FLR 31,5kA 1 s Side 18
NXPLUS C - gassisolert koblingsanlegg Spg.transformatorer Lav-spennings styreskap Samleskinner SF6-gass beholder Tre-stillingsbryter Trykkavlastning Vakuum effektbryter Strøm transformator betjenings-mekanisme for tre-stillings bryter Effekt-bryter betjeningsmekanisme Kabeltilkopling Spg.transformatorer Side 19
NXPLUS C - gassisolert koblingsanlegg Rated voltage kv 7.2 12 15 17.5 24 Rated frequency Hz 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 Rated short-duration power-frequency withstand voltage kv 20 28 * 36 38 50 Rated lightning impulse withstand voltage kv 60 75 * 95 95 125 Rated peak withstand current ka 80 80 80 63 63 Rated short-circuit making current ka 80 80 80 63 63 Rated short-time withstand current, 3 s ka 31.5 31.5 31.5 25 25 Rated short-circuit breaking current ka 31.5 31.5 31.5 25 25 Rated normal current of busbar A 2500 2500 2500 2500 2500 Rated normal current of feeder A 2500 2500 2500 2000 2000 Degree of protection Primary part IP65 IP65 IP65 IP65 IP65 Secondary part IP3XD IP3XD IP3XD IP3XD IP3XD Dimensions Width ** mm 600 900 600 900 600 900 600 900 600 900 Depth without rear duct mm 1100 1100 1100 1100 1100 Depth with rear duct mm 1225 1225 1225 1225 1225 Height 600mm panels Height 900mm panels (with hood) mm 2250 2550 2250 2550 * 42 kv / 95 kv according to some national standards, ** at 2000 A / 2500 A rated normal current: 900 mm 2250 2550 2250 2550 2250 2550 Side 20
NXPLUS C - gassisolert koblingsanlegg Trykkavlastning Side 21
NXPLUS C - gassisolert koblingsanlegg Trykkavlastning Type-testet I hht. IEC 62271-200 Fleksibel design Side 22
8DA10 - gassisolert koblingsanlegg Opp til 40,5 kv, 40 ka (3s), 5000 A ssk, 2500 A avgang Enkel samleskinne system ( 8DA10 ) Enfase-kapslet gass-isolert Fabrikk-bygget, type-testet anlegg i hht. IEC 62 271-200 Side 23
8DA10 - gassisolert koblingsanlegg Rated voltage kv 12 24 36 40,5 Rated frequency Hz 50/60 50/60 50/60 50/60 Rated short-duration power-frequency withstand voltage kv 20 50 70 85 Rated lightning impulse withstand voltage kv 75 125 170 185 Rated peak withstand current ka 100 100 100 100 Rated short-circuit making current ka 100 100 100 100 Rated short-time withstand current, 3 s ka 40 40 40 40 Rated short-circuit breaking current ka 40 40 40 40 Rated normal current of busbar A 5000 5000 5000 5000 Rated normal current of feeder A 2500 2500 2500 2500 Degree of protection Primary part IP65 IP65 IP65 IP65 Secondary part IP3XD IP3XD IP3XD IP3XD Dimensions Width mm 600 600 600 600 Depth mm 1625 1625 1625 1625 Height ( Standard ) mm 2350 2350 2350 2350 Side 24
8DB10 - gassisolert koblingsanlegg Dobbel samleskinne system ( 8DB10 ) Side 25
Siemens mellomspenningsanlegg = vakuum effektbryter! Uavhengig av om anlegget er lufteller gassisolert: Bruk av vedlikeholdsfrie vakuum effektbrytere Bryter-medium fritt for giftige dekomposanter Miljøvennlig Side 26
Ytre miljø, forurensning, fuktighet? NXPLUS C utviklet for krevende forhold! Upåvirket av miljø og klima ( f.eks. forurensning, vibrasjon ) Side 27
Plassbegrensninger? AIS eller GIS? Dimensjonerende data: 24kV, 25kA, 2500A Side 28
Plassbegrensninger? AIS eller GIS? Dimensjonerende data: 24kV, 25kA, 2500A AIS: NXAIR Side 29
Plassbegrensninger? AIS eller GIS? Dimensjonerende data: 24kV, 25kA, 2500A GIS: NXPLUS C Side 30
Plassbegrensninger? AIS eller GIS? Dimensjonerende data: 24kV, 25kA, 2500A NXAIR M: 6.070 x 1.600 mm= 9,71m 2 (=100%) NXPLUS C: 4.004 x 1.275 mm= 5,11m 2 (=53%) Side 31