Максималды сенімділік үшін қосалқы станцияны қалай жобалауға болады?

Трансформаторлық Буды Жобалаудың Негізгі Принциптері мен Жабдықтарды Таңдау

Сенімді трансформаторлық буды жоспарлау үшін инженерлік принциптер

Жақсы трансформаторлық станцияны жоспарлау — бірінші кезекте электр жүктемелерін зерттеп, ақау деңгейлерін анықтаудан басталады. Бұл зерттеулер қандай жабдықтарды пайдалану керектігін және қорғаныс жүйелерін дұрыс қалай орнату керектігін инженерлерге көрсетеді. Трансформаторлық станцияларды жобалағанда инженерлер тек қазіргі сұранысты емес, сонымен қатар уақыт өте жүктеменің өсуін де ескеруі тиіс. Ақаулар кезінде жүйенің тұрақтылығы — бұл да үлкен мәселе, сондықтан оған үлкен назар аудару керек. Дұрыс кернеу деңгейін таңдау да маңызды. Олар беріліс желісінде бұрыннан бар жүйемен сәйкес келуі керек және болашақта кеңейтуге мүмкіндік қалдыруы тиіс. Механикалық жобалар қоршаған орта факторларын да елемеуі керек. Мысалы, жер сілкіністері мен техниктердің техникалық қызмет көрсету үшін ішке тиімді түрде кіре алуы — бұл барлық жүйенің жылдар бойы сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етудің маңызды бөлігі. Көпшілік тәжірибелі жоспарлаушылар бастапқыда ақша үнемдеуге тырысу сенімділікті қамтамасыз етуді нашарлатса, нәтижесінде шығынға әкелетінін біледі. Шынымен де, ешкім жобалау кезеңінде үнемделгені үшін өз үйінің шамдары сөніп қалғысы келмейді.

Қоршаған орта мен жұмыс сенімділігі үшін GIS және AIS: Дұрыс таңдалған қосалқы станция түрі

Газ изоляциялы қосқыш құрылғысын (GIS) және ауа изоляциялы қосқыш құрылғысын (AIS) таңдау – бұл тек қарапайым техникалық шешім емес, ол қоршаған ортаға әсер етуінен бастап күнделікті жұмыс кезінде жабдықтың сенімділігіне дейін бәріне әсер етеді. GIS дәстүрлі нұсқаларға қарағанда көп емес орын алады, бұл қосымша кеңістіктің мүлдем жоқ қалаларда немесе жерлерде мағынасы бар. Бұл жүйелер қиын жағдайларға қарсы төзімдірек болып келеді және сирегірек техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді, бірақ бастапқыда бағасы жоғары болады. Керісінше, AIS әлі де бюджет маңызды болғанда және айналасында көп орын бар жағдайларда жақсы жұмыс істейді. Мамандар осындай жүйелерге қарапайым тексерулер мен жөндеулер үшін әлдеқайда оңай қол жеткізе алады, сонымен қатар орнату құны жалпы алғанда төменірек болып қалады. Көбінесе инженерлер GIS-ті шулдығып тұрған аудандарға немесе сенімділік тек электрондық кестедегі сандардан асып түсетін қорғалатын экожүйелерге жақын орналасқан жобалар үшін таңдайды.

Критикалық жабдықтарды таңдау: Трансформаторлар, қорғау құрылғылары және тарату құрылғыларының сенімділікке әсері

Трансформаторлар негізінен тарату қондырғыларының негізгі бөлігі болып табылады, сондықтан олардың қуат көрсеткіштері, кернеу түрлендіру қатынастары және жылу шығаруды қалай ұстауы сияқты нәрселерге қарай отырып, инженерлер ерекше назар аударуы қажет. Қажетті трансформаторды таңдау шешімі негізінен қандай фундамент салу керектігі мен қандай өрт қауіпсіздігі шараларын қолдану керектігін анықтайды, бұл сонымен қатар бүкіл жүйенің сенімділігіне әсер етеді. Ажыратқыштарды дұрыс мөлшерде таңдау олардың максималды қысқа тұйықталу токтарын қауіпсіз өшіруге мүмкіндік береді және пайда болған ақауларды тез анықтау мен оқшаулауға мүмкіндік береді. Қазіргі заманның қосқыш қондырғылары барлық электр желісіне таралуын болдырмау үшін бір-бірімен үйлесімді жұмыс істейтін қорғаныс релелері мен басқару механизмдерімен жабдықталған. Бекітілген салалық нұсқауларға бағыну барлық осы компоненттердің қалыпты жұмыс режимі мен күтпеген ток ұлғаюлары үшін де дұрыс өлшемделуін қамтамасыз етеді, бұл жабдықтардың қызмет ету мерзімін ұзартады және желіде бәрі тегіс жұмыс істесе де немесе бір жерде қандай да бір ақау пайда болса да, электр желісінің тұрақтылығын сақтауға көмектеседі.

Оптималды трансформаторлық подстанция орны мен электрлік конфигурациясы

Қолжетімділік, жөндеу және қауіпсіздік арасындағы арақашықтықты ескере отырып, стратегиялық орналасу жобасы

Трансформаторлық подстанциялардың орналасуы жабдыққа қол жеткізу, ұстау жұмыстарын тиімді орындау және барлық қажетті қауіпсіздік талаптарын қамтамасыз ету сияқты мәселелерге ықпал етеді. Жабдықтарды орналастырған кезде инженерлер реттеулердің айтуынша емес, шынымен адамдардың қауіпсіз жұмыс істеуі мен тексерулерді дұрыс жүргізуі үшін кеңістік қажет болғандықтан, IEEE және IEC стандарттарындағы арақашықтық бойынша нұсқауларға бағыну қажет. Әдетте әрбір жабдықтың айналасында жұмысшылар құралдарымен еркін қозғала алатындай кем дегенде 1,5 метр бос кеңістік қалдыру керек. Бірақ бұл тек физикалық кеңістікке ғана емес, сонымен қатар ажырату операциялары кезінде пайда болуы мүмкін импульстерді ескеретін қауіпсіздік шектеріне де қатысты. 2024 жылғы соңғы салалық есептерге сүйенсек, барлығы бір-біріне тығыз орналасқан жоспарлармен салыстырғанда, жақсы арақашықтық тәжірибелері ақау таралу қаупін шамамен үштен бірге дейін азайтады. Осындай жоспарларды жасаған кезде ескеруге тиісті бірнеше маңызды факторлар бар, оларға...

• Буферлер мен жалғауларды визуалды тексеруге мүмкіндік беретін жабдықтардың орналасуы
• Авариялық жағдайда жауап қайтару көліктері үшін арнайы қол жеткізу жолдары
• Жұмыс істеп тұрған желіде жұмыс істеуге рұқсат ету процедураларын қолдау үшін бөлу аймақтары

Шиналар мен тарату схемасы: Резервте болу мен қателікке төзімділікті қамтамасыз ету

Жүйенің қолжетімділігіне шина конфигурациясының әсері зор — екі шиналы жүйелерде қолжетімділік 99,98% құрайды, ал жалғыз шиналы жүйелерде 99,85%. Резервтелген конфигурациялар қызмет көрсетуді тоқтатпай-ақ жөндеу жұмыстарын жүргізуге мүмкіндік береді және бөліктеу арқылы дабылдың таралуын шектейді. Қазіргі заманғы жобалар мыналарды қамтиды:

• Критикалық жүктемелер үшін негізгі және ауыстыру шиналары
• Үзіліссіз қоректендіруді сақтау үшін шиналарды автоматты түрде ауыстыру схемалары
• Тізбектеле болатын оқиғалар нәтижесінде бір уақытта қажылуды болдырмау үшін параллель шина жолдарының физикалық бөлінуі

Істен шығудың таралуын болдырмау үшін біріншілік және екіншілік тізбектерді бөлу

Негізгі электр тізбектері мен екіншілік басқару жүйелері арасындағы физикалық және электрлік оқшаулану электромагниттік кедергілерді және ақаулардың таралуын болдырмауға мүмкіндік береді. IEC 61850-3 стандарты кернеу класына сәйкес минималды бөлу қашықтықтарын талап етеді, мысалы, 400 кВ орнатылымдары үшін негізгі және екіншілік кабель траптары арасында 4 метрлік бөлек қашықтық қажет. Нәтижелі шараларға мыналар жатады:

• Қорғаныс тізбектері үшін арнайы кабель трассалары
• Маңызды сигналдар үшін экранирленген басқару сымдары
• Жерге қосылу потенциалының көтерілуінің таралуын болдырмау үшін жеке жерге қосылу жүйелері

Асып кеткен кернеуден қорғаныс, оқшаулау және найзағайдан қорғау

Өту режиміндегі импульстік серпімдерге төзімді болу үшін асып кеткен кернеуді және оқшаулау координациясын басқару

Тиімді кернеу қорғанысы изоляциялық келісімге негізделеді — жабдықтың изоляциялық беріктігін күтілетін кернеу әсерлеріне сәйкестендіру. Найзағай немесе қосу операцияларынан туындайтын өтпелі толқындар қалыпты жұмыс кернеуінің 6–8 есесіне дейін жетуі мүмкін, сондықтан нақты қорғаныс шаралары қажет. Сурге аррестерлері мен басқа да қорғаныс құрылғылары изоляция бұзылмас бұрын жұмыс істеуі тиіс, бұл бұзылыс кезінде қосалқы станцияның бүтіндігін сақтайды.

Жабдықтың қауіпсіздігі үшін диэлектрикалық келісім және электрлік аралық стандарттары

Диэлектрик бірлестікті қарастырған кезде біз негізінен ешқандай доға пайда болмайтындай немесе зақымданбайтындай дұрыс ауа саңылауларымен қоса оқшаулау деңгейін қалай таңдау керектігін қарастырамыз. IEC 60071 сияқты өнеркәсіптік стандарттар осы жерде әсіресе Basic Impulse Level (BIL) деп аталатын негізгі импульстік деңгейге және кернеу рейтингтері мен жабдықтың нақты орналасқан орны сияқты факторларға байланысты компоненттер арасындағы ұсынылатын арақашықтыққа қатысты жақсы нұсқаулық береді. Бұл бірлестікті дұрыс орнату - бөлшектер арасындағы ауа саңылаулары мен нақты қатты оқшаулау материалдары күнделікті кернеуді ғана емес, сонымен қатар уақыт өте келе пайда болатын кездейсоқ түрдегі түрткілерді де шыдай алатындай етіп қамтамасыз ету дегенді білдіреді. Дұрыс орнатылмаса, бір ғана кішкентай істен шығу жүйе қызып кеткен кезде ешкімге қажет емес, кейінірек үлкен проблемаларға әкелуі мүмкін.

Жарықтықтан қорғау жүйелері: Тікелей соққыдан қорғау үшін мачталар мен үстіңгі жерге тартылған сымдар

Көп жағдайда найзағай қорғау жүйелері қуат қондырғыларын қоршап тұратын қорғаныш аймақтарын жасау үшін биік мачталар мен OHGW (жерге қосылған жоғарыдан өтетін сымдар) қолданады. Инженерлер бұл компоненттерді стратегиялық түрде орналастыру үшін көбінесе домаланған сфера әдісін қолданады, сонда олар найзағай трансформаторлар мен қосқыштар сияқты сезімтал жабдықтарға жетер алдында тікелей соққыларды ұстап алады. Дұрыс жерге қосу да маңызды – әдетте жағдайға байланысты 200-ден 300 метрге дейін аралықтармен орналасады. Бұл жинақталған үлкен импульстік энергияны инфрақұрылымды зақымдамастан төменге қарай жерге бағыттайды. IEEE нұсқаулықтарына сәйкес жиналған жүйелер көбінесе өте жоғары қорғаныс деңгейін қамтамасыз етеді және тәжірибелерге сәйкес тікелей соққылардың болу ықтималдығын шамамен 95% немесе одан да көбірек төмендетеді.

Қауіпсіздік пен тұрақтылық үшін жерге қосу жүйесінің жобасы

Қысқа тұйықталулар кезінде жүйенің тұрақтылығын сақтау үшін тиімді жерге қосу жобасы

Жақсы жерлендіру жүйелері қосалқы станцияларды сенімді жұмыс істеу үшін өте маңызды. Бұл жүйелер негізінен төменгі импеданспен жер арқылы токтың өтуіне мүмкіндік беріп, ақаулы токтардың қауіпсіз жолын қамтамасыз етеді. Көбінесе инженерлер токтың дұрыс таралуын қамтамасыз ету және алаң бойынша қауіпті кернеу айырмашылықтарын азайту үшін жерлендіру кедергісін 5 омнан төмен ұстауды мақсат етеді. Негізгі компоненттерге әдетте мүмкін болатын барлық ақаулы токтарға шыдайтын мыс өткізгіштер мен барлық жүйелерді бірдей электрлік потенциалда ұстайтын байланысқан торлар жатады. Барлық метал бөлшектерді бір-бірімен жалғауды да ұмытпау керек. Дұрыс орындалған жағдайда бұл жүйелер авария кезінде қымбат жабдықтарды қорғайды және қорғаныс құрылғыларының, әсіресе ажыратқыштардың, дұрыс жұмыс істеуіне көмектеседі.

Қызметкерлердің қауіпсіздігі: Техникалық қызмет көрсету және ақау кезіндегі жерлендіру тәсілдері

Жақсы жерлендіру әдістері жұмысшыларды жөндеу жұмыстарын орындағанда немесе электр құрылғыларындағы ақаулармен жұмыс істегенде қорғайды. Өшірілген жабдықта жұмыс бастамас бұрын уақытша қорғаныс жерлендіруін алдымен орнату қажет. Бұл әлуеті бірдей аймақ деп аталатын нәрсені жасайды, негізінен жабдық қайтадан қателікпен ток алып алса, ешкімнің ток соғуын болдырмау үшін қамтамасыз етеді. Жүйеде ақаулар пайда болған кезде, дұрыс жерлендіру адамдар жерге тиіп немесе әртүрлі нүктелер арасында қадам жасап өткенде, олардың сезінуіне тиетін қауіпті кернеуді жеткілікті дәрежеде төмен ұстайды. Ұлттық Электр кодексіне сәйкес, жабдықтарды бір-бірімен байланыстыру, жерлендіру кедергісін регулярлы тексеру және барлық нәрсені уақыт өте жұмысшылардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін тексеріп отыру туралы әртүрлі ережелер бар.

Жылдам ақау басқару үшін қорғаныс жүйелері мен қосқыш құрылғылар

Жылдам ақау табу мен бөлгіштік үшін сенімді қосқыш құрылғылар мен қорғаныс релелері

Трансформаторлық будкалардың сенімділігі шамамен бірнеше миллисекунд ішінде ақауларды анықтап және өшіріп тастай алатын осындай алдыңғы қатарлы қорғану жүйелеріне байланысты. Қазіргі замаңғы қосқыш құрылғылар пайда болған кезде артық ток жағдайларын немесе жерге тұйықталу сияқты ақауларды анықтау үшін сандық релелерді және әртүрлі сенсорларды біріктіреді. Бұл бүкіл жүйе жалпы алғанда үш негізгі қадамнан тұрады: біріншіден, реле қате нәрсені анықтайды, содан кейін тізбекті үзгіш қосылып, жүріп жатқан процесті үзеді, ал соңында нақты құрылғылар арқылы ақау пайда болған аймақ бөлек бөлінеді. Бұл жүйенің өте жақсы жұмыс істеуінің себебі – таңдамалы келісімдеу, яғни ақау пайда болған жерге ең жақын орналасқан құрылғы ғана жауап береді, басқа жерлерде электр қуатының берілуі үзілмей жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Бұл тәсіл жабық тұру уақытын және жабдыққа болуы мүмкін зиянды едәуір азайтады. Осындай жүйелермен жұмыс істейтін инженерлер үшін релелер мен үзгіштердің дұрыс техникалық сипаттамаларын таңдау өте маңызды – олар жүйенің кернеу деңгейлері, токты өткізу қабілеті және желіде қанша қысқа тұйықталу қуаты бар екендігі сияқты талаптарымен бәрін дұрыс сәйкестендіруі керек, сонда ғана жүйе тегіс жұмыс істей алады.

Қысқа тұйықталу тогының жоғары шарттарында сөндіргіштің жұмыс істеуі

Жақсы қорғаныс құрылғылары істен шығу кезіндегі үлкен ақаулы токтарды жұмыс істемеуіне жол бермей қалдыруы керек. Ішкі бөліктерде температура өте жоғары болған кезде, бұл құрылғылар тез тозуға әкелетін үлкен электромагниттік күштер мен маңызды жылулық кернеуге төтеп береді. Жаңартылған модельдер жиі вакуумдық технологияны немесе SF6 газын қолданады, себебі олар ақау пайда болғаннан кейін электр доғасын өшіруге және диэлектрикті тез қалпына келтіруге жақсырақ көмектеседі. Көбінесе орташа кернеулі жүйелер үшін 40-тан 63 килоамперге дейінгі сөндіру қабілеті қарастырылады, ал ажырату уақыты әдетте 3-5 циклді құрайды. Өндірушілер сонымен қатар ішкі доғалар үшін ерекше классификацияларды және қауіпті жарқылдарды шектеуге және жабдықтардың мүлдем бұзылып кетуін болдырмауға арналған қысымды босату элементтерін қарастырады. Қорғаныс құрылғыларына дұрыс рейтинг беру да өте маңызды, себебі бұл энергетикалық жүйелердің тұрақтылығын сақтауға және төменгі желіге қосылған барлық жабдықтарды зақымданудан қорғауға көмектеседі.

Компоненттерді ең жоғары жүктемелер мен артық ток жағдайлары үшін есептеу

Үлкен қуат талаптары мен күтпеген ақаулар болған кезде дұрыс өлшемді компоненттерді таңдау өте маңызды. Жүйелерді жобалаған кезде инженерлер ең жоғары жүктеме қандай болуы мүмкін екенін анықтауы, қысқа тұйықталу көрсеткіштерін тексеруі және коммутациялық және қорғаныш құрылғыларын таңдамас бұрын пайда болуы мүмкін болатын ақау тоқтарын есептеуі керек. Асырақ тоқ релелерінің үйлесімді жұмыс істеуі уақыт-тоқ қисықтарын (TCC) қарастырған кезде ең жақсы нәтиже береді, бұл артықшылық туғызбай-ақ проблемаларды жеткілікті тез жоюға және жүйенің үздіксіз жұмыс істеуіне көмектеседі. Болашақтағы қажеттіліктерді де ұмытпау керек. Компоненттерге болашақта сұраныстың өсуіне байланысты өсе алатындай орын қалдыру керек, сонымен қатар олар жылу немесе биікте орнатылған кезде өнімділіктің табиғи түрде төмендеуіне қарамастан дұрыс жұмыс істеуі тиіс. Дұрыс өлшемдеу тек техникалық талаптарға сай келу ғана емес, сонымен қатар жүйелердің ақауларға төзімділігін арттырады, кейіннен туындайтын қымбат жөндеу жұмыстарын азайтады және жалпы алғанда жабдықтардың басқаша болғаннан гөрі ұзағырақ жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Трансформаторлық станцияларда GIS және AIS арасындағы айырмашылық неде?

GIS (Газ изоляцияланған қосқыш құрылғысы) көбірек орын алмайды және қалалық аймақтарда қолданылуы үйлесімді, ал AIS (Ауа изоляцияланған қосқыш құрылғысы) экономикалық тиімді және техникалық қызмет көрсету оңай, бірақ көбірек кеңістік қажет етеді.

Неліктен трансформаторлық станцияны жерге қосу маңызды?

Жерге қосу авариялық токтарды қауіпсіз шашырату арқылы жабдық пен персоналды қорғайды және қысқа тұйықталу кезінде жүйенің тұрақтылығын сақтайды.

Трансформаторлық станциялар үшін трансформаторларды таңдау кезінде қандай факторлар ескеріледі?

Инженерлер жүйенің сенімділік талаптарымен сәйкестігін қамтамасыз ету үшін қуат сипаттамаларын, кернеу түрлендіру қатынастарын және жылу шашыратуды ескереді.

Трансформаторлық станцияларда найзағай қорғау жүйелері қалай жұмыс істейді?

Найзағай қорғау мачталар мен жоғарыдан өтетін жерге қосу сымдары арқылы найзағай соққы энергиясын жерге бағыттап, сезімтал жабдықтарды зақымдануға қарсы қорғайды.