Распределительное устройство высокого-напряжения — это ключевое устройство в энергосистемах, используемое для цепей управления, защиты и изоляции. Его объем можно систематически определить по четырем измерениям: уровень напряжения, функциональная категория, структурная форма и область применения. Четкое определение сферы действия помогает сформировать единое понимание при инженерном планировании, выборе оборудования, управлении эксплуатацией и техническим обслуживанием, гарантируя, что электросеть может быть оснащена подходящим и надежным распределительным устройством в различных сценариях.
С точки зрения уровня напряжения, под высоким-распредустройством обычно понимают распределительное устройство, используемое для номинального напряжения переменного тока 3 кВ и выше или номинального напряжения постоянного тока 1,5 кВ и выше. Согласно Международной электротехнической комиссии (МЭК) и соответствующим китайским стандартам, его можно подразделить на три уровня: среднее напряжение (3,6 кВ-40,5 кВ), высокое напряжение (72,5 кВ-252 кВ) и сверхвысокое напряжение (363 кВ и выше). Распределительные устройства разных уровней напряжения значительно различаются по уровню изоляции, отключающей способности при коротком замыкании, конструктивному решению и требованиям к испытаниям, чтобы адаптироваться к разнообразным потребностям, от распределительных сетей до магистральных сетей передачи.
С точки зрения функциональных категорий, распределительное устройство высокого-напряжения включает автоматические выключатели, разъединители, выключатели нагрузки, заземлители и полные комплекты оборудования, состоящего из этих компонентов. Автоматические выключатели оснащены полноценной системой дугового-гашения, способной прерывать ток нагрузки и ток короткого-замыкания, и являются основным оборудованием для изоляции неисправностей. Разъединители не имеют возможности гашения дуги-и используются только для создания видимой точки отключения для обеспечения безопасности обслуживания. Выключатели нагрузки могут подключать и отключать цепи в заданном диапазоне нагрузок и часто используются вместе с предохранителями для обеспечения защиты от короткого-замыкания. Заземлители используются для заземления цепи, снятия остаточного заряда и обеспечения индивидуальной защиты. Комбинированные электроприборы (такие как GIS и HGIS) объединяют несколько функциональных блоков в герметичном корпусе, объединяя функции управления, защиты и мониторинга.
С конструктивной точки зрения распределительные устройства высокого-напряжения можно разделить на три категории: открытого типа, коробчатого типа и закрытого типа. В распределительных устройствах открытого-типа компоненты, находящиеся под напряжением, находятся в воздухе, а изоляторы и опоры образуют основной каркас. Он подходит для мест с большим пространством и благоприятными экологическими условиями. Распределительное устройство коробчатого-типа герметизирует коммутационные элементы в металлическом шкафу, обеспечивая высокий уровень защиты и облегчая установку как внутри, так и снаружи. Закрытые распределительные устройства (особенно КРУЭ) содержат все компоненты в металлических контейнерах, заполненных изолирующими газами, такими как SF₆. Его чрезвычайно компактная конструкция, выдающаяся устойчивость к загрязнению и работа,-не требующая обслуживания, делают его пригодным для использования на городских подстанциях, в подземных распределительных помещениях и в сильно загрязненных средах.
С точки зрения области применения, высоковольтные распределительные устройства охватывают всю цепочку производства, передачи, преобразования, распределения и промышленного энергопотребления. В электроэнергетике он используется для переключения выходов генераторов и вспомогательных энергосистем электростанций. При передаче он устанавливается на входящих и отходящих линиях подстанций, секциях шин и связующих цепях для обеспечения распределения и защиты высокого-мощности. В сфере распределения он широко используется в кольцевых распределительных сетях, подстанциях коробчатого-типа и оконечных распределительных станциях для обеспечения надежной подачи электроэнергии потребителям. В промышленном секторе он выполняет задачи переключения мощности и устранения неисправностей в сценариях энергопотребления с высокой-нагрузкой, таких как сталелитейная, нефтехимическая и железнодорожная перевозки. Более того, с крупномасштабной интеграцией новых источников энергии,-высоковольтные распределительные устройства играют все более важную роль в управлении подключением к сети ветроэнергетических установок, фотоэлектрических подстанций и систем хранения энергии.
Стоит отметить, что область применения распределительных устройств высокого-напряжения не статична, а постоянно расширяется по мере развития технологий и требований применения. Например, экологически чистые альтернативы газовым-выключателям, интеллектуальным встроенным переключателям и специальным переключателям, подходящим для экстремальных условий (большая высота, сильный холод, сильная коррозия), постепенно включаются в сферу применения, предоставляя электросетям больше возможностей справляться с разнообразными задачами.
Подводя итог, можно сказать, что сфера применения распределительных устройств высокого-напряжения включает уровни напряжения, функциональные категории, структурные формы и области применения, охватывая широкий спектр сценариев: от распределения среднего-напряжения до передачи сверх-высокого-напряжения, а также от традиционных энергосетей до новой энергетической интеграции. Разумный выбор и конфигурация в рамках этой области не только отвечают текущим эксплуатационным потребностям, но также закладывают прочную основу для будущего интеллектуального и экологически чистого развития энергосистемы.