Für EPC-Auftragnehmer, Elektroingenieure und Projektmanager ist die Installation von Hochspannungs- (HV) und Mittelspannungsschaltanlagen (MV) ein entscheidender Meilenstein. Ein einziges Versehen bei der Standortvorbereitung oder der Ausrichtung der Sammelschienen kann zu katastrophalen Isolationsfehlern, der Gefahr von Lichtbogenüberschlägen oder einem vorzeitigen Geräteausfall führen.
Um die Einhaltung globaler Standards wie IEC 61936-1 und IEEE C37.20.2 zu gewährleisten, beschreibt dieser technische Leitfaden die strengen Installationsanforderungen für 12-kV-Schaltanlagen-Stromversorgungssysteme und berücksichtigt spezifische Feldüberlegungen für gängige Konfigurationen wie gepanzerte Gehäuse, Ringhaupteinheiten (RMUs) und feste Schaltschränke.
1. Protokolle für Tiefbau und Standortvorbereitung
Die Grundlage einer zuverlässigen Schaltanlage liegt buchstäblich in den Bauarbeiten. Hochspannungsgeräte wie die gepanzerte abnehmbare Schaltanlage KYN28A-12 erfordern höchste strukturelle Präzision.
Nivellierung des Foundation-Kanals:Der Betonsockel muss mit Stahlkanälen eingebettet werden. Die zulässige Nivellierungstoleranz beträgt strikt weniger als 1 mm pro Meter, wobei der Gesamtfehler über die gesamte Länge der Schalttafel 5 mm nicht überschreitet. Eine Fehlausrichtung führt dazu, dass die Einschub-Leistungsschalterwagen blockieren oder nicht ordnungsgemäß sekundär andocken können.
Umweltkontrolle und HVAC:Der Schaltanlagenraum muss vor dem Auspacken vollständig gegen das Eindringen von Staub abgedichtet werden. Es erfordert eine kontrollierte Belüftung, die in der Lage ist, die von den Sammelschienen erzeugte Wärmelast bei vollem Nennstrom (z. B. 1250 A bis 4000 A) abzuleiten. Die Luftfeuchtigkeit muss unter 85 % gehalten werden, um die Gefahr von Kondensation auszuschließen.
Kabelgraben und Entwässerung:Unterboden-Kabelgräben müssen über Biegungen mit glattem Radius verfügen, um eine Überschreitung des Mindestbiegeradius von Hochspannungs-XLPE-Kabeln zu verhindern. Es müssen geeignete Entwässerungssysteme entwickelt werden, um das Eindringen von Grundwasser in die unteren Kabelräume zu verhindern.
2. Elektrische Abstände und Sicherheitsabstände
Der elektrische Abstand ist nicht verhandelbar, um Überschläge von Phase zu Phase und von Phase zu Erde in 12-kV-Verteilungssystemen abzuschwächen.
Luftisolationsabstände:Bei Nennspannungen von 12 kV muss der minimale Nettoabstand zwischen blanken stromführenden Leitern und von stromführenden Teilen zum geerdeten Gehäuse bei trockener Luft unbedingt 125 mm betragen.
Wartungskorridore:Für den Inspektionszugang muss an der Rückseite der Schaltanlage ein Mindestabstand von 800 mm eingehalten werden. Der vordere Bediengang für ausfahrbare Schaltanlagen (wie KYN28A-12) muss mindestens 1500 mm bis 1800 mm breit sein, damit der Leistungsschalter-Handwagen vollständig isoliert und sicher auf den Wartungswagen zurückgezogen werden kann.
3. Sammelschienenmontage und mechanische Befestigung
Die Installation der Sammelschiene bestimmt die Fähigkeit der Schaltanlage, elektromagnetischen Kurzschlusskräften standzuhalten.
Drehmomentkontrolle an Verbindungsflächen:Sammelschienenverbindungen müssen gründlich gereinigt, mit einer dünnen Schicht leitfähiger Paste (Antioxidationsfett) beschichtet und mit hochfesten Schrauben mit Belleville-Unterlegscheiben verschraubt werden. Zum Anziehen der Schrauben gemäß den genauen technischen Spezifikationen muss ein kalibrierter Drehmomentschlüssel verwendet werden (z. B. erfordern M12-Schrauben normalerweise 85–100 Nm).
Stressabbau:Stellen Sie vor dem Anziehen sicher, dass die Ausrichtung der Sammelschienen vollkommen natürlich ist. Das gewaltsame Einsetzen falsch ausgerichteter Sammelschienen führt zu mechanischer Restspannung auf den tragenden Epoxidharzisolatoren, die unter den Vibrationen beim Betrieb des Leistungsschalters reißen können.
4. Kabelabschluss und Erdungsintegration
Der Abschluss von Hochspannungskabeln ist eine der häufigsten Fehlerstellen in Energiesystemen, wenn er nicht präzise ausgeführt wird.
Positionierung des Spannungskegels:Hochspannungskabelverschraubungen und Wärme-/Kaltschrumpfanschlüsse müssen streng nach den geometrischen Abmessungen des Kit-Herstellers installiert werden, um die elektrische Feldspannung an der Kabelschirm-Trennstelle korrekt umzuverteilen.
Kontinuität der Haupterdungsschiene (PE):Die über die gesamte Länge der Schaltanlage verlaufende Kupfer-Erdungsschiene muss über mindestens zwei getrennte Pfade mit hochbelastbaren Kupferleitern direkt mit dem Erdungsnetz der Hauptstation verbunden sein. Jedes Schaltfeldgehäuse, jeder Leistungsschalterrahmen und jede PT-Tür muss über eine zuverlässige, niederohmige Potentialausgleichsverbindung zu dieser Erdungsschiene verfügen.
5. Typspezifische Installationsüberlegungen für Hongheng-Systeme
Unterschiedliche Architekturkonfigurationen erfordern eine spezifische Handhabung während des Feldeinsatzes. So gehen Sie bei der Installation der Kernaufstellung von Hongheng vor:
KYN28A-12 Gepanzerte Einschubschaltanlage
Dieses metallverkleidete Innensystem ist stark auf Verriegelungsmechanismen angewiesen. Bei der Montage muss die einwandfreie horizontale Ausrichtung der Führungsschienen überprüft werden. Die mechanischen Verriegelungen, die verhindern, dass sich der Handwagen bewegt, wenn der Leistungsschalter geschlossen ist, oder dass der Erdungsschalter geschlossen wird, wenn der Leistungsschalter eingefahren ist, müssen vor dem Einschalten trocken getestet und überprüft werden.
Außenring-Haupteinheiten (intelligente 10-kV-Schaltstationen)
Diese Einheiten wurden für kommunale Netze und Standorte für erneuerbare Energien entwickelt und sind äußerst kompakt. Bei Außen-RMUs ist die Fundamentabdichtung von größter Bedeutung. Die Bodendurchführungsplatten müssen nach der Kabeleinführung vollständig mit feuerfestem Expansionsschaum oder speziellem Dichtungskitt abgedichtet werden, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit, Nagetiere und Insekten in die gas- oder feststoffisolierten Räume eindringen.
Feste Kastenschaltanlage HXGN17-12 und XGND-12
Da es sich um platzsparende Architekturen mit festem Typ handelt, erfordern diese Schränke eine sorgfältige Prüfung der Ausrichtung der festen Trenner/Trenner. Da die Komponenten fest montiert sind, müssen Ingenieure sicherstellen, dass die Kabelanschlüsse nicht an den Anschlussbuchsen heruntergezogen werden, was zu einer strukturellen Fehlausrichtung der internen Schaltzungen führen könnte.
6. Tests vor der Inbetriebnahme: Die abschließende Überprüfung
Vor dem Anlegen der Netzspannung muss eine Reihe strenger Feldtests durchgeführt und dokumentiert werden, um die EEAT- und lokalen Anforderungen an den Netzanschluss zu erfüllen:
Isolationswiderstandstest (Megger-Test):Durchgeführt bei 2500 V oder 5000 V DC. Die Phase-zu-Phase- und Phase-zu-Erde-Isolationswerte für 12-kV-Schaltanlagen sollten idealerweise im Giga-Ohm-Bereich liegen und niemals unter 100 MΩ fallen.
Netzfrequenz-Wechselstrom-Widerstandstest (Hi-Pot-Test):Der Hauptstromkreis muss einem einminütigen Wechselstrom-Überspannungstest unterzogen werden (normalerweise bei 32 kV oder 42 kV rms für 12-kV-Isolationsklassen), um die Integrität der Isolierung zu überprüfen.
Kontaktwiderstandsmessung:Ein Mikro-Ohmmeter sollte mindestens 100 A Gleichstrom über die Kontakte des Hauptstromkreises einspeisen. Der Kontaktwiderstand zwischen den Vakuum-Leistungsschalter- und Sammelschienenverbindungen sollte typischerweise unter 20–50 µm bleiben.
Überprüfung des Sekundärkreises:Führen Sie Isolationstests an Steuer-, Schutz- und Überwachungsleitungen bei 1000 V DC durch und führen Sie Simulationstests an allen Schutzrelais, CT/PT-Polaritäten und Remote-SCADA-Signalen durch.