Goede stationering begint met het analyseren van elektrische belastingen en het bepalen van de kortsluitstromen als eerste stap. Deze studies geven ingenieurs aan welk type apparatuur zij moeten specificeren en hoe beschermingssystemen correct moeten worden ingericht. Bij het ontwerpen van stations moeten ingenieurs rekening houden met de huidige vraag, maar ook vooruitdenken naar toekomstige groei van de belasting. Systeemstabiliteit is een andere belangrijke overweging tijdens storingen, en dit vereist zorgvuldige aandacht. De keuze van het juiste spanningsniveau is eveneens van belang. Deze moeten aansluiten bij de bestaande transmissieniveaus en tegelijk ruimte laten voor uitbreiding in de toekomst. Mechanische ontwerpen mogen ook de omgevingsfactoren niet negeren. Zaken als aardbevingen en de toegankelijkheid voor technici tijdens onderhoudsbeurten zijn belangrijke aspecten om een jarenlange betrouwbare werking te garanderen. De meeste ervaren planners weten dat proberen geld te besparen in de beginfase vaak averechts werkt als dit ten koste gaat van de betrouwbaarheid. Uiteindelijk wil niemand dat het licht uitvalt omdat er tijdens de ontwerpfase aan de verkeerde dingen is bezuinigd.
Het kiezen tussen gasgeïsoleerde schakelapparatuur (GIS) en luchtgeïsoleerde schakelapparatuur (AIS) is niet zomaar een technische beslissing — het heeft gevolgen voor alles, van milieu-impact tot de betrouwbaarheid waarmee de apparatuur dag na dag functioneert. GIS neemt veel minder ruimte in beslag dan traditionele opties, wat logisch is voor steden of plaatsen waar gewoon geen extra ruimte is. Deze systemen zijn ook beter bestand tegen zware omstandigheden en hebben veel minder vaak onderhoud nodig, hoewel ze wel met een hogere initiële prijs zijn verbonden. Aan de andere kant blijft AIS een goede keuze wanneer het budget het belangrijkst is en er voldoende ruimte beschikbaar is. Technici kunnen gemakkelijker bij deze systemen voor routinecontroles en reparaties, en de installatiekosten zijn over het algemeen lager. De meeste ingenieurs kiezen voor GIS bij projecten in drukbevolkte wijken of beschermde ecosystemen, waar betrouwbaarheid belangrijker is dan alleen cijfers op een spreadsheet.
Transformatoren zijn in wezen de kerncomponent in onderstations, dus ingenieurs moeten goed opletten bij zaken als hun capaciteitsclassificatie, spanningsomzetverhoudingen en manier van warmteafvoer. Bij het kiezen van de juiste transformator heeft dit besluit namelijk invloed op het soort fundering dat moet worden aangelegd en welke brandveiligheidsmaatregelen moeten worden genomen, wat uiteindelijk het betrouwbaarheidsniveau van het gehele systeem beïnvloedt. Voor stroomonderbrekers betekent een juiste dimensionering dat ze veilig kunnen uitschakelen bij maximale foutstromen, terwijl problemen snel kunnen worden geïdentificeerd en geïsoleerd wanneer ze zich voordoen. Moderne schakelmaterieel is uitgerust met ingebouwde beveiligingsrelais en regelmechanismen die samenwerken om te voorkomen dat storingen zich door het gehele elektriciteitsnet verspreiden. Het volgen van erkende sectorrichtlijnen zorgt ervoor dat al deze onderdelen correct zijn gedimensioneerd voor zowel normaal bedrijf als onverwachte piekbelastingen, waardoor de levensduur van de apparatuur wordt verlengd en de stabiliteit van het elektriciteitsnet wordt behouden, of alles nu goed functioneert of er zich ergens een storing voordoet.
Hoe transformatiestations zijn ingericht, heeft grote invloed op hun betrouwbaarheid wat betreft bijvoorbeeld toegang tot apparatuur, efficiënt onderhoud uitvoeren en voldoen aan alle noodzakelijke veiligheidseisen. Bij het plaatsen van apparatuur moeten ingenieurs de clearance-richtlijnen van IEEE en IEC volgen, niet alleen omdat de regelgeving dit vereist, maar ook omdat werkelijke mensen fysieke ruimte nodig hebben om veilig te kunnen werken en inspecties correct kunnen uitvoeren. De vuistregel is minstens 1,5 meter vrije ruimte rond elk apparaat, zodat werknemers comfortabel met hun gereedschap kunnen bewegen. Maar er komt meer kijken bij het ontwerp dan alleen fysieke ruimte: veiligheidsmarges moeten ook rekening houden met mogelijke spanningspieken tijdens schakeloperaties. Uit recente sectorrapporten uit 2024 blijkt dat goede afstandhoudingspraktijken het risico op uitbreiding van storingen met ongeveer een derde verminderen, vergeleken met overvolle lay-outs waarbij alles dicht op elkaar is geplaatst. Er zijn diverse belangrijke factoren die in gedachten moeten worden gehouden bij het ontwerpen van deze lay-outs, waaronder...
De configuratie van de busbar heeft een groot effect op de beschikbaarheid van het systeem — dubbele busopstellingen bieden 99,98% beschikbaarheid tegenover 99,85% bij enkele bussystemen. Redundante configuraties maken onderhoud zonder storingsonderbreking mogelijk en beperken de gevolgen van storingen door middel van afdelingen. Moderne ontwerpen omvatten:
Fysische en elektrische isolatie tussen primaire vermogencircuits en secundaire besturingssystemen voorkomt elektromagnetische interferentie en het doorslaan van storingen. IEC 61850-3 stelt minimale scheidingsafstanden vast op basis van spanningsklasse, waarbij installaties van 400 kV een scheiding van 4 meter vereisen tussen primaire en secundaire kabelgoten. Effectieve strategieën zijn:
Effectieve overspanningsbeveiliging is gebaseerd op isolatiecoördinatie—het afstemmen van de isolatiesterkte van apparatuur op de te verwachten spanningsbelasting. Transiënte overspanningen door bliksem of schakelhandelingen kunnen 6 tot 8 keer de normale bedrijfsspanning bereiken, wat robuuste beveiligingsmaatregelen noodzakelijk maakt. Overspanningsafleiders en andere beveiligingsapparaten moeten ingrijpen voordat isolatieversperring optreedt, om de integriteit van de installatie tijdens storingen te behouden.
Bij het onderwerp diëlektrische coördinatie kijken we eigenlijk naar hoe we de juiste isolatieniveaus kiezen, samen met de juiste luchtafstanden, zodat er geen overslag optreedt of schade ontstaat. Industrienormen zoals IEC 60071 geven hier vrij goede richtlijnen voor, met name wat betreft het zogenaamde Basisimpulsniveau (BIL), plus aanbevolen afstanden tussen componenten, afhankelijk van factoren zoals spanningsclassificaties en de plaats waar de apparatuur daadwerkelijk staat. Juiste coördinatie betekent dat zowel de luchtspleten tussen onderdelen als de daadwerkelijke vaste isolatiematerialen niet alleen de gebruikelijke spanningen kunnen weerstaan, maar ook de incidentele spanningspieken die af en toe optreden. Zonder een goede opzet kan één klein defect leiden tot grotere problemen op termijn, wat niemand wil wanneer de systemen al onder hoge belasting draaien.
De meeste installaties voor bliksembeveiliging zijn gebaseerd op hoge masten in combinatie met de bovengrondse aardraden, ook wel OHGW genoemd, om beschermende zones te vormen rond belangrijke elektrische apparatuur. Ingenieurs passen doorgaans de zogenaamde bolrolmethode toe bij het strategisch plaatsen van deze componenten, zodat ze directe inslagen kunnen opvangen voordat de bliksem gevoelige apparatuur zoals transformatoren of schakelpanelen bereikt. Ook een goede aarding is essentieel – meestal op afstanden tussen de 200 en 300 meter, afhankelijk van de omstandigheden ter plaatse. Deze opstelling leidt de enorme stroompiek veilig naar de grond in plaats van dat deze infrastructuur kan beschadigen. Systemen die zijn opgebouwd volgens de richtlijnen van IEEE bieden over het algemeen een indrukwekkend beschermingsniveau en verminderen de kans op directe inslagen met ongeveer 95% of meer, zoals uit ervaring in de praktijk blijkt.
Goede aardingsystemen zijn erg belangrijk om de betrouwbare werking van transformatorstations te waarborgen. Ze zorgen er in wezen voor dat foutstromen via een laagohmig pad door de aarde een veilige afvoer hebben. De meeste ingenieurs streven ernaar de aardingsweerstand onder de 5 ohm te houden, omdat dit helpt de stroom goed te verdelen en gevaarlijke spanningsverschillen op het terrein te verminderen. De belangrijkste componenten bestaan meestal uit koperen geleiders die bestand zijn tegen eventuele foutstromen, gecombineerd met onderling verbonden roosters die ervoor zorgen dat alle onderdelen op een vergelijkbaar elektrisch potentiaal blijven. Vergeet ook niet alle metalen onderdelen met elkaar te verbinden. Wanneer het goed wordt uitgevoerd, beschermen deze systemen kostbare apparatuur bij storingen en zorgen ze ervoor dat stroomonderbrekers en andere beveiligingsvoorzieningen tijdens noodsituaties correct functioneren.
Goede aardingspraktijken beschermen werknemers tijdens onderhoud of bij het omgaan met elektrische storingen. Voordat er aan uitgeschakelde apparatuur gewerkt wordt, moeten eerst tijdelijke beveiligingsaardingen worden aangebracht. Dit creëert wat een equipotentiaalgebied wordt genoemd, zodat niemand een schok krijgt als het apparaat per ongeluk opnieuw onder spanning komt te staan. Bij storingen in het systeem houdt een correcte aarding gevaarlijke spanningen laag genoeg, zodat mensen deze niet merken wanneer ze de grond aanraken of stappen tussen verschillende punten. Volgens de National Electrical Code zijn er diverse regels over hoe apparatuur met elkaar verbonden moet worden, hoe vaak de aardweerstand gecontroleerd moet worden en hoe alles geregeld geïnspecteerd moet blijven, zodat werknemers veilig blijven.
De betrouwbaarheid van transformatorstations hangt sterk af van geavanceerde beveiligingssystemen die storingen al in een paar milliseconden kunnen detecteren en afschakelen. Moderne schakelmaterieel combineert digitale relais met diverse sensoren om problemen zoals overstroom of aardfouten direct te detecteren. Het geheel werkt in drie hoofdstappen: allereerst detecteert het relais een storing, daarna onderbreekt de stroomonderbreker de stroom, gevolgd door het isoleren van het getroffen gebied via specifieke apparaten. Wat dit proces zo efficiënt maakt, is selectieve coördinatie, wat in feite betekent dat alleen het dichtstbijzijnde apparaat in de buurt van de storing reageert, waardoor de stroomvoorziening elders ononderbroken blijft. Deze aanpak vermindert zowel de stilstandtijd als mogelijke schade aan apparatuur. Voor ingenieurs die aan deze systemen werken, is het kiezen van de juiste specificaties voor relais en onderbrekers van groot belang: alles moet nauwkeurig afgestemd zijn op de systeemeisen wat betreft spanningsniveaus, stroomcapaciteit en de beschikbare kortsluitcapaciteit in het netwerk, om een soepele werking te garanderen.
Goede stroomonderbrekers moeten die hoge foutstromen onderbreken zonder dat er iets misgaat. Wanneer het onder de kap echt heet wordt, moeten deze apparaten te maken krijgen met zware elektromagnetische krachten en grote thermische belasting, wat ze snel kan doen slijten. Nieuwere modellen maken vaak gebruik van vacuümtechnologie of SF6-gas, omdat deze beter zijn in het doven van elektrische lichtbogen en het snel herstellen van isolatie na een fout. Voor de meeste middenspanningsystemen kijken we naar onderbreekvermogens tussen 40 en 63 kiloampère, met uitschakeltijden die meestal zo'n 3 tot 5 perioden duren. Fabrikanten bouwen ook speciale classificaties voor interne lichtbogen in, samen met drukontlastingsvoorzieningen die gevaarlijke overslagen binnen de perken houden en voorkomen dat de apparatuur volledig uit elkaar spat. Ook het juiste keuren van onderbrekers is essentieel, omdat dit helpt het energiesysteem stabiel te houden en alle aangesloten apparatuur stroomafwaarts te beschermen tegen beschadiging.
Het juist kiezen van componenten met de juiste omvang is erg belangrijk bij hoge piekbelastingen en onverwachte storingen. Bij het ontwerpen van systemen moeten ingenieurs eerst bepalen wat de maximale belasting kan zijn, de kortsluitgegevens controleren en mogelijke foutstromen berekenen voordat ze schakel- en beveiligingsapparatuur selecteren die alles aankan. De coördinatie tussen overstroomrelais werkt het beste wanneer er wordt gekeken naar de tijd-stroomkarakteristieken (TCC's), waardoor onnodige uitschakelingen worden voorkomen terwijl problemen toch snel genoeg worden opgelost om een soepele bedrijfsvoering te garanderen. Vergeet ook toekomstige behoeften niet. Componenten moeten ruimte hebben om mee te groeien met een hogere vraag, en moeten correct blijven functioneren zelfs wanneer ze zijn geïnstalleerd op warme of hooggelegen locaties waar de prestaties van nature afnemen. Juiste dimensionering gaat niet alleen over het voldoen aan specificaties op papier. Het zorgt ervoor dat systemen robuuster zijn tegen storingen, vermindert dure reparaties in de toekomst en betekent over het algemeen dat apparatuur langer meegaat dan anders het geval zou zijn.
GIS (Gasgeïsoleerde schakelmaterieel) neemt minder ruimte in en wordt verkozen in stedelijke gebieden, terwijl AIS (Luchtgeïsoleerde schakelmaterieel) economischer is en gemakkelijker te onderhouden, maar meer ruimte vereist.
Aarding beschermt apparatuur en personeel door storingstromen op een veilige manier af te voeren naar de grond en de systeemstabiliteit te behouden tijdens kortsluitingssituaties.
Ingenieurs houden rekening met vermogensclassificaties, spanningsomzettingverhoudingen en warmteafvoer om ervoor te zorgen dat transformatoren voldoen aan de betrouwbaarheidseisen van het systeem.
Bliksembescherming maakt gebruik van masten en bovengrondse aarddraden om de energie van blikseminslagen op een veilige manier naar de grond te leiden, waardoor gevoelige apparatuur wordt beschermd tegen beschadiging.
Hot News2025-02-27
2025-02-27
2025-02-27
2024-12-12
2024-09-26
2024-09-05
Langsung Electric is een wereldwijde leider in de productie van elektrische apparatuur met meer dan 20 jaar ervaring. Wij bieden innovatieve, Schneider-gecertificeerde oplossingen aan die zijn afgestemd op uiteenlopende industrieën in Afrika, Europa en de Amerika's.
Auteursrecht © 2025 van Harbin Langsung Electric Company Limited Privacybeleid
EN
