Mittelspannungssysteme: Komponenten, Anwendungen und Spezifikationen

Einleitung

Ein Mittelspannungssystem wird als ein System mit einer Leistungsabgabe zwischen 1.001 und 72.500 Volt definiert. Es wird dort verwendet, wo eine beträchtliche Spannung erforderlich ist, wie z. B. elektrisch betriebene Rohölpumpen an Pumpstationen. Das Mittelspannungssystem besteht aus einem Frequenzumrichter (VFD), der die Ausgangsleistung regelt und verteilt.

Module

Ein durchschnittliches VFD-Modul besteht aus drei Hauptteilen: einer Schaltanlage, einem Transformator und dem VFD selbst. Die Schaltanlage kontrolliert die Stromverteilung innerhalb des Moduls. Der Transformator basiert auf einer angrenzenden Plattform und funktioniert, indem er den VFD vom Hauptstromsystem isoliert und die Spannung begrenzt, während der VFD die Stromfrequenz variiert.

Schaltanlage

Schaltanlagen enthalten einen Leistungsschalter, Steuerleitungen und einen multifunktionalen Schutzrelais-Computer, der den Leistungsschalter regelt. Schaltanlagen schützen vor Stromüberlastungen, ähnlich wie elektrische Schutzschaltertafeln in einem Haushalt. Alle Schaltanlagen erfordern Inspektion und Qualitätssicherung gemäß den Richtlinien des National Electric Code. Die verschiedenen Arten von Schaltanlagen umfassen metallverkleidete, metallgeschlossene, Tresor- und Aufstellschaltanlagen.

Transformatoren

Bevor die Spannung den VFD erreicht, muss sie reduziert werden, was vom Transformator durchgeführt wird. Module können auch einen kleineren Transformator enthalten, der sich auf derselben Plattform wie der große Transformator befindet. Transformatoren sind mit Kühlöl gefüllt und sind daher in einem Auffangbehälter fixiert, um die Umwelt vor möglichem Auslaufen zu schützen.

Frequenzumrichter (VFD)

VFDs erzeugen eine erhebliche Menge an Wärme und erfordern daher ein Flüssigkeitskühlsystem. Sie enthalten auch einen DC-Link, Kondensatoren, Anschlüsse und Steuerungen für die Stromkabel sowie die Elektronik, die für das Strommanagement benötigt wird. VFDs variieren die Frequenz der Ausgangsleistung, was bedeutet, dass sie die Rate des Wechselstroms variieren.