Кру 0 4 кв: Комплектные распределительные устройства КРУ — 0,4 кВ типа ЩРНВ

Повышение конкурентоспособности возобновляемых источников энергии показано на Рисунке 2 выше, который показывает постоянное снижение приведенной стоимости электроэнергии (LCOE), меры средней стоимости производства электроэнергии в течение срока службы электростанции. Фактически, солнечная фотоэлектрическая энергия, морской и наземный ветер находятся в диапазоне стоимости ископаемого топлива, что указывает на аналогичную стоимость энергии.

Это обусловлено совершенствованием технологий, эффектом масштаба, растущим опытом разработчиков и усилением конкуренции в цепочках поставок. Снижение LCOE ветра обусловлено использованием более крупных ветряных турбин, что приводит к снижению затрат на фундамент, техническое обслуживание и кабельную проводку в расчете на кВтч. Более низкие затраты и политика, направленная на обезуглероживание, привели к буму комиссий за возобновляемую энергию по сравнению с обычными. Фактически, по данным IRENA, на возобновляемые источники энергии пришлось 72% всех новых мощностей в 2019 году..

Не все возобновляемые источники энергии одинаковы

Оффшорный ветер, безусловно, является наиболее важным типом возобновляемой энергии для спроса на кабели ВН и СВН. Это единственный тип возобновляемой энергии, для которого всегда требуется кабель высокого напряжения и часто используется кабель сверхвысокого напряжения. С другой стороны, береговые ветряные и солнечные фотоэлектрические электростанции иногда используют высоковольтный кабель для подключения к сети, в то время как воздушный провод также широко используется. CRU слышал о солнечной фотоэлектрической установке, использующей кабель до 220 кВ в GCC, что близко к нашей категории сверхвысокого напряжения 245 кВ, хотя это редкость. На сегодняшний день мы ничего не знаем об использовании кабеля сверхвысокого напряжения в наземных ветровых и солнечных фотоэлектрических установках. Оффшорная ветроэнергетика почти полностью удовлетворяет потребности в кабелях высокого и сверхвысокого напряжения в секторе возобновляемых источников энергии. Следовательно, это также источник питания, который мы анализируем ближе всего.

В каких оффшорных ветровых установках используется кабель ВН+СВН?

Существует три вида морских ветровых установок, для которых требуются кабели высокого и сверхвысокого напряжения, описанные ниже:

• Экспортные кабели, передающие электроэнергию от морской подстанции к береговой сети. Общее расстояние может составлять от 5 км до более 100 км, в зависимости от местоположения фермы.
• Кабели между массивами, которые соединяют каждую турбину с платформой морской подстанции.
• Межплатформенные кабели, которые иногда используются для соединения двух морских подстанций или для соединения морской подстанции с морской платформой преобразователя постоянного тока.

Как видно на рис. 3 ниже, экспортные кабели будут крупнейшим конечным потребителем оффшорных ветровых кабелей для кабелей высокого и сверхвысокого напряжения в период 2021–2027 годов.

Каков план проекта морской ветроэнергетики?

CRU ожидает, что количество морских ветряных электростанций утроится за период 2021–2027 годов и достигнет в общей сложности 309в 2027 году. Как показано на Рисунке 4, это отражает добавление в среднем 29 новых морских ветряных электростанций каждый год. Кроме того, тенденция к созданию более крупных ветряных электростанций приводит к четырехкратному увеличению глобальной мощности оффшорной ветроэнергетики, при этом наш прогноз в значительной степени согласуется с ожиданиями Глобального совета по ветроэнергетике в размере 146 ГВт глобальной мощности в 2027 году.

оффшорные ветряные электростанции, Европа и Китай останутся ключевыми рынками, на которые приходится 57% и 24% новых мощностей. Это падение по сравнению с их историческими акциями, что отражает растущую важность рынков США и Тайваня. В частности, ожидается, что на США и Тайвань (Китай) придется 12% и 5% будущих комиссий соответственно.

При этом падение европейских и китайских акций не означает, что рынки не переживают бум. Фактически, ожидается, что Европа и Китай добавят 70 ГВт и 30 ГВт соответственно в период 2021-2027 гг. Это значительно выше, чем их прирост на 21 ГВт и 8 ГВт за последние семь лет.

Каковы наши прогнозы по подводному кабелю ВН+СВН?

Если учесть активный рынок подводных межсоединений, CRU оценивает общий спрос на подводный кабель высокого и сверхвысокого напряжения в среднем на 22% в период с 2020 по 2027 год. Однако, как показано на Рисунке 5 ниже, мы прогнозируем, что спрос на подводные кабели, конкретно относящийся к сектору оффшорной ветроэнергетики, будет расти более быстрыми темпами в среднем на 27% за тот же период. Сюда входят подводные кабели, используемые для экспорта, массива и межплатформенных приложений.

Массивные кабели будут иметь самые высокие темпы роста, со среднегодовым темпом роста 66%, из-за продолжающейся замены массивов среднего напряжения на высоковольтные. На самом деле, если мы добавим приложения массива HV+MV вместе, сегмент вырастет на гораздо меньший 18% CAGR в течение прогнозируемого горизонта. В целом, в период 2020-2027 гг. сектору морской ветроэнергетики потребуется в 5,6 раза больше кабеля ВН+СВН, чем в период 2014-2020 гг.

Что касается различных регионов, то для сектора морской ветроэнергетики в Европе потребуется больше всего кабеля ВН+СВН, в то время как в Северной Америке рост будет самым быстрым (см. рис. 6). В частности, европейский спрос будет определяться активным портфелем проектов в Германии, Великобритании, Бельгии, Франции и Нидерландах. Высокие темпы роста в Северной Америке частично отражают небольшой размер ее рынка в настоящее время и большой портфель проектов в США: ожидается, что 24 фермы будут введены в эксплуатацию в течение прогнозируемого горизонта.

Что касается Китая, важно помнить, что 2020 год стал рекордным: на эту страну приходится половина всех новых морских ветровых установок в мире. Высокий показатель 2020 года снижает среднесрочный среднегодовой темп роста Китая (2020-2027 гг.) до 15,4%, а среднегодовой темп роста в 2019-2027 гг. вместо этого составляет 23,7%.

Изучите эту тему с CRU

Хотите узнать больше? Зарегистрируйтесь, чтобы продолжить чтение и получить доступ ко всем данным CRU Insights.

Применение Правила 4-006 Электротехнических норм Канады – Журнал IAEI

Несмотря на то, что Правило 4-006 было введено в Электротехнические нормы Канады, Часть I ( Код CE ) несколько изданий назад, (когда таблицы токов в NEC и CE Code были согласованы), применение этого правила не всегда ясно для многих пользователей Кодекса.

В редакции CE Code от 2018 года это Правило гласит:

4-006 Температурные ограничения (см. Приложение B)

1)    Если на оборудовании указана максимальная температура заделки проводника, минимальный размер используемого проводника должен основываться на допустимой токовой нагрузке при температуре колонке в Таблице 1, 2, 3 или 4, со всеми соответствующими поправочными коэффициентами, применяемыми в соответствии с требованиями Правила 4-004, в соответствии с максимальной температурой соединения, указанной на оборудовании.

2)    Для целей подпункта 1) и за исключением случаев, предусмотренных другими Правилами настоящего Кодекса, в случае, когда максимальная температура заделки проводников для оборудования не маркируется, максимальной температурой заделки проводников считается

1. а) 60 °C для оборудования
2. и) номиналом не более 100 А; или
3. ii) с маркировкой для использования с проводниками № 1 AWG или меньше; и
4. б) 75 °С для оборудования
5. i) номиналом более 100 А; или
6. ii) с маркировкой для использования с проводниками большего диаметра, чем № 1 AWG.

3)    Несмотря на Подправило 2), для высоковольтного оборудования, где температуры заделки проводников не маркированы, допускается консультироваться с изготовителем для установления допустимой температуры заделки.

4)    Подправила 1) и 2) применяются только к первым 1,2 м длины проводника, измеренной от точки заделки на оборудовании.

5)    Если кабельный переход выполнен в соответствии с требованиями подправила 1) или 2), длина проводника, заканчивающегося на оборудовании, должна быть не менее 1,2 м.

6)    Если ток проводника выбран из таблиц D8A–D11B, таблиц D17A–D17N или таблицы 12E, применяются подправила 1) и 2).

Приложение B, примечание к правилу 4-006, предлагает следующее пояснение для пользователей Кодекса:

приложение B, примечания к правилу 4-006 . 4 или CSA C22.2 № 5), когда оборудование с напряжением 600 В или менее оценивается по отношению к соответствующим температурным характеристикам заделки, используются проводники с сечением, аналогичным указанным в столбце 75 °C таблицы 2 или 4.

Настоящими Правилами предполагается, что сечение проводников, оканчивающихся на оборудовании, описанном в подправилах 1), 2), 3) и 4), должно быть не менее сечения проводника, выбранного для максимальной допустимой нагрузки изолированного проводника в соответствующем столбец температуры таблицы 1, 2, 3 или 4.

Это Правило не предназначено для рассмотрения допустимой силы тока проводника (см. Правило 4-004). Независимо от допустимых токов проводов, определенных другими Правилами настоящего Кодекса (для подземных проводов, кабелей, гибких шнуров, переносных силовых кабелей, кабелей ДЛО, проводов с повышенным температурным режимом и т.п.), предполагается, что минимальный размер провода о требованиях настоящего Правила.

Правило 4-006 3)

Высоковольтное оборудование может быть испытано и рассчитано на температуру замыкания при 90 °С. Для высоковольтных установок до 5 кВ, где проводники выбираются в соответствии с таблицами 1-4, 12Е или D8A до D11B, или для высоковольтных установок от 5 кВ до 46 кВ, где выбираются изолированные жилы или кабели в соответствии с таблицами D17A–D17N следует проконсультироваться с изготовителем оборудования, если изолированные проводники или кабели предназначены для заделки на каждом конкретном типе высоковольтного оборудования.

Правила 4-006 4) и 5)

Длина 1,2 м основана на требованиях к испытаниям стандартов на оборудование.

Таким образом, исходя из требований настоящего Правила и пояснений/пояснений, применение настоящего Правила не должно вызывать затруднений.

Однако в действительности все обстоит иначе, и ниже приведены некоторые типичные вопросы (с предоставленными ответами) в отношении этого Правила.

Вопрос 1: Почему проводникам одинакового размера, но с разной температурой изоляции присваиваются разные значения токовой нагрузки?

Ответ 1:     Назначенная сила тока проводника данного размера и материала представляет собой максимальную рабочую температуру проводника. Большинство проводников и кабелей в Канаде производятся с изоляцией, рассчитанной на 90°C. TECK 90, AC 90, RW90, NMD 90 — это лишь несколько примеров таких проводников и кабелей. Это означает, что для проводника, изготовленного с изоляцией, рассчитанной на 90 °C, назначенная сила тока проводника из столбца 90 °C в таблицах 1–4 будет означать, что если проводник пропускает ток до (но не выше) назначенной силы тока, то рабочая температура проводника не превысит 90˚C, и целостность изоляции проводника не будет нарушена. Если, например, из столбца 90°С таблицы 2 выбрать медную жилу № 3 AWG с силой тока 115 А, то рабочая температура такой жилы не превысит 90°С, если по жиле не течет ток. свыше 115 А.

Вопрос 2: Почему правила 4-006 требуют ограничения максимальной температуры проводника в точке подключения?

Ответ 2: До гармонизации таблиц токоемкости между NEC и CE Code значения токоемкости в столбце 90°C Таблиц 1-4 CE Code были почти аналогичны текущим значениям в столбце 75°C в таблицах 1 – 4.

Когда значения токовой нагрузки были согласованы между NEC и CE Code , эти значения токовой нагрузки были увеличены в таблицах 1 – 4 CE Code . Например, в столбце 90˚C Таблицы 2 для такого распространенного размера проводника, как медь № 3 AWG, значение силы тока увеличено со 105 А до 115 А, а для меди № 3/0 AWG – с 210 А до 225 А соответственно и т. д. Однако в соответствии с согласованными стандартами для такого оборудования, как автоматические выключатели, выключатели и т. д., когда оборудование на 600 В или менее испытывается в отношении соответствующих температурных характеристик концевых заделок, провода сечением, аналогичным в колонке 75°C Таблицы 2 или 4. Таким образом, стало важным, чтобы температура в точке заделки на оборудовании, на которое нанесена максимальная заделка проводника, не превышала маркированного значения температуры заделки. Это означает, что максимальный ток, переносимый проводником с изоляцией, рассчитанной на 90˚C не может создавать температуру в точке подключения выше значения, указанного на оборудовании.

Если на оборудовании не указана максимальная температура заделки проводника, эта максимальная температура заделки проводника должна соответствовать подправилу 4-006(2) Кодекса CE . Так как большинство автоматических выключателей, выключателей, щитов имеют маркировку максимальной температуры срабатывания 75˚С, то проектировщики и монтажники-электрики (несмотря на использование проводов и кабелей с 9изоляции 0°С), следует выбирать уменьшенную токовая нагрузку этих проводников и кабелей не на основании столбца 90°С, а в соответствии со значениями токов, указанными в столбце 75°С Таблиц 1 – 4.

Конечно, эти проектировщики и установщикам разрешается выбирать ток на основе столбца 90° при условии, что в пределах 1,2 м от предполагаемой заделки допустимая нагрузка этих проводников соответствует положению Правила 4-006 в точке заделки (например, что проводники, выбранные с допустимой нагрузкой, основанной на 90°). 0˚C сращиваются таким образом, что в пределах первых 1,2 м длины проводов, измеренных от точки заделки на оборудовании, увеличенный размер проводов соответствует требованиям Правил 4-006 по допустимой токовой нагрузке проводов в точке заделки).

Вопрос 3: Если указанное оборудование испытывается при температуре 75°C в точке подключения при использовании токов согласно Таблице 2 или Таблице 4, означает ли это, что одножильные кабели не разрешены для подключения к такому оборудованию?

Ответ 3: Одножильные кабели разрешены для использования в соответствии с положениями Кодекса CE и Таблицы 1; 3; 12Е, Д8; Д9; Д17А – Д17Д; Д17И; D17J и D17M являются прекрасным подтверждением этого факта. Подправила 8-104(5)(b) и 8-104(6)(b) CE Code определяют конкретные критерии выбора одиночных проводников.

Вопрос 4: Допускаются ли поправочные коэффициенты, перечисленные в Правиле 4-004, в качестве замены требования, предусмотренного Подправилами 4-006(1) и (2)?

Ответ 4: Нет, поправочные коэффициенты, перечисленные в правиле 4-004(7), должны применяться независимо (или в дополнение к требованиям правила 4-006), если любые условия установки требуют их использования. Предположим, например, что постоянная нагрузка в КРУ (коммерческом арендном блоке в торговом центре) составляет 75 А, а фидерные проводники, питающие щит к такому КРУ, предназначены для защиты автоматическим выключателем, имеющим маркировку постоянного тока. работу при 80% номинального тока своих устройств максимального тока, и он предназначен для прокладки медных проводников этого фидера в кабелепроводе.

В этом случае, в соответствии с Подправилом 8-104(6)(a) Кодекса СЕ , номинал этого фидера должен быть не менее 75 A x 1,25 = 93,75 A. Таким образом, 100 Будет выбран номинальный автоматический выключатель, а медные проводники № 3 AWG RW 90 будут выбраны в соответствии с таблицей 2. Хотя, согласно колонке 90°C в таблице 2, сила тока такого проводника № 3 AWG составляет 115 А. , в соответствии с положениями Правила 4-006, сила тока этого проводника должна быть назначена на основе столбца 75°C Таблицы 2, и такая сила тока будет равна 100 А.

Если кабелепровод, по которому проходят эти проводники фидера, будет также использоваться для фидерных проводников к щиту в другом CRU, и в результате в этом кабелепроводе придется прокладывать 6 проводников, то положения Таблицы 5C должны применяться к уже выбранным (на основе Правила 4-006) сила тока 100 А для проводников № 3 AWG. В этом случае сила тока таких проводников AWG № 3 будет не 100 А, а 100 А x 0,8 = 80 А, и использование проводов AWG № 3 будет недостаточным, так как номинал проводников этого фидера не может быть меньше 93,75 A. Следовательно, необходимо выбрать № 1 AWG (130 × 0,8 = 104 A), чтобы удовлетворить требования поправочного коэффициента в соответствии с таблицей 5C в дополнение к обязательным положениям Правила 4-006.

К сожалению, было сделано множество заявлений и опубликовано несколько статей, которые позволяют использовать поправочные коэффициенты Правила 4-004 вместо положений Правила 4-006. Следует отметить, что при соблюдении требования Правила 4-006 проектировщики и установщики должны подтвердить, что все соответствующие поправочные коэффициенты, предусмотренные Правилом 4-004(7), применяются. Точно так же при выборе размера проводника необходимо учитывать положения правила 8-102 о максимально допустимом падении напряжения.

Вопрос 5:  Если проводники работают при температуре окружающей среды выше 30°C, должны ли поправочные коэффициенты таблицы 5A основываться на изоляции 75°C?

Ответ 5: Нет. Ограничения по максимальной температуре заделки проводника, предусмотренные Правилом 4-006, применимы только к первым 1,2 м длины проводника, измеренной от точки заделки на оборудовании. Проводники могут работать в условиях более высокой температуры окружающей среды на значительных расстояниях, и Таблица 5А применяется ко всей окружающей среде, в которой установлены такие проводники. Кроме того, следует учесть, что проводник выбирается с классом изоляции на уровне 9.0˚С. Давайте снова воспользуемся приведенным выше примером проводника № 3 AWG.

Если этот медный проводник № 3 AWG предназначен для заделки на оборудовании с максимально допустимой температурой 75°C, это означает, что допустимая нагрузка этого медного проводника № 3 AWG с изоляцией 90°C теперь уменьшена до значения, указанного в столбце 75°С таблицы 2, и приписываемая этому проводнику сила тока составляет 100 А при температуре окружающей среды не выше 30°С. Однако, когда такой медный провод № 3 AWG с 9Если изоляция 0˚C работает (например) при температуре окружающей среды 40˚C, то к этой медной жиле с изоляцией 90˚C необходимо применить поправочный коэффициент 0,91. Таким образом, первоначально уменьшенная сила тока таких проводников до 100 А для соответствия требованиям Правила 4-006 теперь должна быть дополнительно уменьшена путем умножения этого значения силы тока 100 А на 0,91.

В этом случае назначенная сила тока для этого медного проводника № 3 AWG будет составлять 91 А, так как этот проводник, работающий при температуре окружающей среды 40°C, не может выдерживать более 91 А в соответствии с положениями Правила 4-006 и Таблицы 5А. Это означает, что уменьшенная сила тока не сможет соответствовать минимально допустимому номиналу 93,75 А в нашем примере выше, и провод № 2 AWG должен быть выбран с силой тока 115 x 0,91 = 104,5 А, чтобы достаточно работать при температуре окружающей среды 40˚C.

Вопрос 6: Применяется ли правило 4-006 только к таблицам с 1 по 4 кода CE ?

Ответ 6: Нет. Недавно добавленное Подправило (6) Правила 4-006 разъясняет, что проводники, проложенные в соответствии с Таблицей 12Е или в подземных трассах согласно таблицам Приложения D, значения силы тока, указанные в этих соответствующих таблицах, должны быть умножается на поправочный коэффициент 0,885 или 0,886.