Максималды сенімділік үшін қосалқы станцияны қалай жобалауға болады?

Жақсартылған сенімділік үшін қосалқы станцияны жобалаудың негізгі принциптері

Қосалқы станцияны жобалаудың негізгі принциптері мен жүйе талаптарын түсіну

Тарату қондырғыларын жобалау кезінде жүйенің сенімді жұмыс істеуі үшін нақты қандай қажеттіліктер бар екенін мұқият талдаудан басталады. Инженерлерге уақыт өте қанша қуат тұтынылатынын, қысқа тұйықталу болған кезде не болатынын және бүкіл жүйенің қандай кернеуге ие болуы керек екенін анықтау керек. Өнеркәсіптің көптеген нұсқаулықтарына сәйкес, жобалау кезінде заманауи симуляциялық бағдарламаларды қолдану ескі әдістерге қарағанда істен шығуларды шамамен 40 пайызға дейін азайтуға мүмкіндік береді. Бұл талдаулар нәтижесінде жабдықтардың қандай өлшемі ең тиімді болатыны анықталады, ақаулардан қорғау қалай ұйымдастырылуы керек, сондай-ақ жергілікті желінің күнделікті қойған талаптарына сәйкес келетін жұмыс режимдері қалай орнатылуы керек екені анықталады.

Сенімділікті қамтамасыз ету үшін біріншілік және екіншілік тізбектер архитектурасын біріктіру

Трансформаторлық будкалардың жұмыс істеуі негізінен біріншілік және екіншілік тізбектердің қалай жұмыс істейтіндігіне байланысты. Біріншілік тізбектер қашықтықтар бойынша жоғары кернеуді берудің негізгі жұмысын атқарады, ал екіншілік тізбектер басқару жүйелері, бақылау құралдары және қауіпсіздік қорғанысы сияқты көрінбейтін жұмыстармен айналысады. Бұл екеуін үйлестіріп жұмыс істету арқылы техникалық қызмет көрсету тобы шамамен үштен бірі кем сәтсіздіктерді бақылайды. Жақсы инженерлік жобалау дегеніміз күнделікті тәртіпте және күтпеген уақытта бірдеңе дұрыс емес болған кезде қосқыштар, трансформаторлар және қорғаныс релелері сияқты құрылғылардың шынымен бір-бірімен дұрыс байланысуын қамтамасыз ету. Дәл осындай үйлестіру қиын жағдайларда да электр энергиясының сенімді түрде берілуін қамтамасыз етеді.

Изоляция деңгейлерін және асқын кернеуден қорғанысты пайдалану талаптарымен тепе-теңдікте ұстау

Изоляцияның үйлесімділігін дұрыс жүзеге асыру кернеулердің артық болуын қорғау әдістерімен қатар жұмыс істеуді талап етеді, егер біз жүйелердің ұзақ жұмыс істеуін қаласақ. Инженерлер тұрақты кернеуге шыдамды, сондай-ақ кенеттен пайда болатын түрмелерге қарсы төзімді материалдар таңдаған кезде изоляция деңгейлерін таңдайды. Бұл жүйелердің жанында бүкіл қорғаныш ретінде найзағайдың соққысына және болжамсыз қуат қосқышының түрмелеріне қарсы бұғаттау құрылғылары орнатылады. Зерттеулер жақсы үйлесімділік изоляцияның 60% айналасындағы мәселелерін азайтатынын, қымбат жабдықтарды қауіпсіз ұстайтынын және жүйеде күтпеген кернеу өзгерістері болған кезде де бәрінің тұрақты болып қалуын қамтамасыз ететінін көрсетеді.

Тарату қондырғыларын жоспарлау кезінде токтың номиналды мәндерін оптимизациялау және артық токтарды басқару

Токтың номиналды мәндерін оптимизациялау кезінде бірінші кезекте жылулық жүктемелер мен сәтсіз қуат ұстамдарына шыдай алатын жабдықты таңдау қажет, сонымен қатар дұрыс токтың артық жүктемесінен қорғау жүйелерін орнату қажет. Ток трансформаторларының дұрыс өлшемі мен орналасуының маңызы зор, өйткені бұл өлшеулердің дәлдігіне және релелердің жауап әрекеттерін біріктіруге әсер етеді. Зерттеулер дұрыс орындалған жағдайда мұндай оптимизация жабдықтың тозуын азайтатынын және бөлшектердің әдеттегіден шамамен 30% ұзақ қызмет ететінін көрсетеді. Жоспарлау кезеңінде мүмкін болатын ең жоғары жүктемелерді анықтау қажет, сонымен қатар күтпеген қысқа тұйықталулармен де жұмыс істеу қажет. Қорғау релелерін ақылды орналастыру керек, сонда олар дереу ақауларды бөліп алады, бірақ бүкіл жүйенің кеңінен үзілуінсіз жұмысын жалғастырады.

Субстанцияның негізгі компоненттері және олардың жүйенің тұрақтылығына әсері

Сенімді трансформаторлар, қорғаныс құрылғылары мен қосқыштарды таңдау

Трансформаторлық будканың сенімділігі негізінен оның негізгі бөлшектерінің — трансформаторлардың, ажыратқыштардың және қосқыш құрылғылардың — қалай жұмыс істейтіндігіне байланысты. Бұл компоненттер дұрыс жұмыс істемесе, бүкіл электр желілері ауыр салдарларға душар болуы мүмкін. Мысалы, күштік трансформаторларды қарастырайық. Олар әртүрлі деңгейлердегі кернеуді өзгертудің негізін құрайды, бірақ жақсы изоляциялық материалдар мен ретті бақылау тексерулері болмаса, жағдай тез арада нашарлап кетеді. Қазіргі уақытта ажыратқыштар электр желісінің сұранысы арта түскен сайын сәтсіздіксіз үлкен электрлік импульстерді шыдай алуы керек. Қосқыш құрылғылар да маңызды рөл атқарады, әрқашан техниктер жөндеу жұмыстары үшін қол жеткізгенде немесе жүйеде күтпеген ақаулар пайда болғанда қауіпсіз бөлу нүктелерін қамтамасыз етеді. Ауыстыру бөлшектерін таңдағанда немесе инфрақұрылымды жаңартқанда инженерлер соңғы технологияларды қуғаннан гөрі уақыт сынағынан өткен компоненттерді таңдайды. Қазіргі орнатылымдармен үйлесімділік таза өнімділік сипаттамаларымен бірдей маңызды, өйткені ешкім жаңа нәрсе орнату үшін жұмыс істеп тұрған жүйелерді жоя алмайды.

Трансформатордың айнымалы жүктеме кезіндегі жылулық сипаттамасы мен сенімділігі

Трансформаторлардың қанша уақыт жұмыс істейтіні негізінен тәулік бойы өзгеріп отыратын жүктеме талаптарымен қалай баса алады дегенге байланысты. Ішкі бөліктер тым ыстық болған кезде, оқшаулау материалдары қалыптыдан гөрі тезірек бүлінеді, сондықтан бүкіл құрылғы күтілетіндей ұзақ уақыт жұмыс істемейді. Соңғы кездерігі зерттеулер жылдың жоғары жүктемелі кезеңдерінде немесе күтпеген асқын жүктеме кезінде қазіргі заманғы салқындату шешімдерін қолдану мен үздіксіз температураны бақылау маңызды рөл атқаратынын көрсетті. Өткен жылы Power Systems Research жүргізген зерттеулер дұрыс жылулық бақылау трансформатордың жұмыс істеу мерзімін шамамен 30 пайызға ұзартып, техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындарды шамамен 22 пайызға дейін қысқартуы мүмкін екенін көрсетті.

Ажыратқыштардың ықпалдастырылуы мен ақау тоқтату қабілеті

Ажыратқыштар тізбегін таңдамалы түрде біріктіргенде олар тек нақты мәселе болған жерде ғана қуатты өшіру арқылы сөнулердің қаншалықты ауыр болатынын шектеуге көмектеседі. Бұл жұмысты дұрыс орындау үшін ақаулар пайда болған кезде не болатыны туралы әртүрлі егжей-тегжейлі зерттеулер жүргізгеннен кейін релелерді дәл орнату қажет. Қазіргі уақыттағы автоматты ажыратқыштар 63 килоамперге дейінгі үзілістерді өздеріне ала алады, бұл өзі қатты әсер қалдырады. Сонымен қатар, олар координацияның дәлдігін шынымен арттыратын сандық релелермен жабдықталған. Осы жаңартулардың әкелген айырмашылығы да едәуір. Жаңа зерттеулерге сәйкес, ақаулар электромеханикалық жүйелерге қарағанда шамамен 40 пайызға тезірек жойылады, сондықтан бүкіл электр жүйесі жалпы алғанда жақсырақ қорғалады.

Шина конфигурациялары және үзіліссіз электр қуаты ағымы үшін резервтеу

Шинаның конструкциясы резервтеу мен икемді электр энергиясын бағыттауды қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады. Екі шиналы конфигурациялар жөндеу немесе істен шығу кезінде жұмыс істеуді жалғастыру мүмкіндігін береді, ал бір шиналы жүйелерде резервтік жолдар болмайды. Негізгі конструкциялық ескеретін факторлар мыналар:

• Жеткілікті ток өткізу қабілеті
• Ашық жарылуды болдырмау үшін дұрыс орналасу және изоляциялау
• Жылулық ұлғаюды ескеру
• Тексеру мен жөндеуге қолжетімділік

Қазіргі заманғы конструкциялар қыздыруды немесе механикалық кернеуді анықтайтын мониторинг жүйелерін қамтиды, бұл уақытынан бұрын шаралар қабылдауға мүмкіндік береді. Бұл сипаттамалар үздіксіз электр энергиясының ағымын қолдайды және ұзақ мерзімді сенімділікті арттырады.

Оптималды трансформаторлық подстанция орны мен электрлік конфигурациясы

Кеңістіктік және жұмыс істеу тиімділігі үшін трансформаторлық подстанция орнының принциптері

Жақсы электр схемасы бар кеңістік пен шын мәнінде операциялық тұрғыдан істелуі тиіс болатын жұмыстар арасындағы теңдестікті табады, сондықтан бәрі сенімді жұмыс істейді және қажет болған кезде дұрыс қызмет көрсетіледі. Жабдықтарды логикалық тұрғыдан мағыналы орындарға орналастыру ұзын өткізгіштердің қажеттілігін азайтады, бұл кернеу төмендеуін және қуат жоғалтуын тудырады, сонымен қатар жұмыс аймағындағы қауіпсіздікті сақтайды. Саланың статистикасы бойынша, компоненттердің бір-біріне тым жақын орналасуын болдырмау ақауларды шамамен 40 пайызға дейін азайтады және қызмет көрсету жұмыстарын жеңілдетеді. Бәрін қалай байланыстыру керектігін жоспарлаған кезде, ток келіп түсетін қоректендіргіштерден бастап, одан шығатындарға қарай жоспарлау керек. Қазіргі таңда трансформаторлар мен қорғау құрылғыларын техниктерге қолайлы, кабельдерге тиіп кетпейтін орындарға, сонымен қатар басқа жабдықтардан оқшауланып, электромагниттік байланыс әсерінен көрсеткіштер бұрмаланбау үшін жеткілікті қашықтықта орналастыру қажет.

Жалғыз жолды және екі жолды шиналар конфигурациялары: Сенімділік арасындағы үйлестіру

Жалғыз шина және екі шина жүйелерін салыстырғанда, инженерлер негізінде ақша мен сенімділік арасындағы классикалық дилемманы басынан өткізеді. Жалғыз шина жүйелері әдетте жүзеге асыруға қарапайым және арзан болса да, оларда резервтік нұсқа мүлдем жоқ. Егер желінің бойынша бірдеңе дұрыс болмаса, бүкіл жүйе тоқтап қалады. Екі шина конфигурациялары мүлдем басқа әңгіме. Олар бастапқыда көбірек инвестиция талап етеді және күрделі сымдар схемасын қамтиды, бірақ бөлшектердің жөндеуі немесе күтпеген уақытта істен шығуы кезінде де жұмысты үздіксіз жалғастыруға мүмкіндік береді. Саладағы сандарға қарағанда, көптеген есептерде екі шина жүйелері шамамен 99,98 пайыз жұмыс істеу уақытын қамтамасыз етеді, ал жалғыз шина нұсқалары 99,7 пайызға жақын болып қалады. Қосымша жарты оннан бір пайыздық өсім қағазда аз болып көрінсе де, тоқтау уақыты табыс жоғалтуы немесе қауіпсіздікке қауіп төндіретін объектілер үшін бұл әлемдегі ең басты айырмашылықты құрайды.

Кернеу азаюын және қуат шығынын азайту үшін стратегиялық компоненттерді орналастыру

Әртүрлі электр жүйелерін талдау көрсеткендей, трансформаторларды объектіге электр энергиясы түсетін жерге жақынырақ орнату және коммутациялық қондырғылар арасындағы өткізгіш жолдарды қысқарту техникалық шығындарды шамамен 15-20 пайызға дейін азайтады. Бұл пайда тек сандық көрсеткішпен ғана емес, сонымен қатар жүйедегі кернеуді тұрақты ұстауға және басқаша болса қосымша жүктеме астында жұмыс істейтін жабдықтардың қызып кетуіне болмауға көмектеседі. Инженерлер шиналардың трассасын және фазаларды дұрыс теңестіруді шынайы қарастырған кезде, бүкіл электр орнатқышы жақсырақ жұмыс істейді. Сонымен қатар, ешкім қауіпсіздік таза кеңістігінің талаптарын бұзғысы келмейді немесе компоненттердің айналасында қауіпсіз жұмыс істеуге мүлдем орын қалмай қалуына байланысты болашақта техникалық қызмет көрсетуді мүмкінсіз етуге құштар болмайды.

Жерге қосу, бұғаттау қорғанысы және персонал қауіпсіздігі жүйелері

Электр қауіпсіздігі үшін тиімді жерге қосу жүйелерін жобалау

Электр жабдықтарының айналасында қауіпсіздікті және сенімділікті қамтамасыз ету үшін жақсы төмен кедергілі жерге қосу жүйесін орнату өте маңызды. Бұл жүйелер қорғаныш құрылғыларының жылдам іске қосылуы үшін ақауларды жылдам анықтайды, сонымен қатар орнатылған жүйенің барлық бөлігінде кернеуді тұрақты ұстайды. Көптеген салалық нұсқаулар қауіпті деңгейде жоғары потенциалдардың пайда болу қаупін болдырмау үшін жергілікті кедергісі 1 омнан төмен болуы керек делінген жоғары кернеулі трансформаторлық будкаларға бағытталады. Тиісті шашыратуды қамтамасыз ету үшін, көбінесе вертикальды жерге қосу стерженьдері, жерге қосу сақиналары және кейде алаңның талаптарына байланысты торлы желілер де қолданылады. Трансформаторлар, құрылымдық тіреулер және қорап панельдері сияқты барлық метал компоненттерді біріктіру барлығында потенциалды теңестіреді, бұл уақыт өте қауіп-қатерді едәуір төмендетеді және жүйенің жалпы тұрақтылығын сақтайды.

Жоғары кернеулі ортада қадам және жанасу потенциалдарын азайту

Жерге тұйықталу орындарында ақаулар пайда болған кезде, қадамдық және жанасу потенциалдары өте қауіпті болып табылады, себебі осы жоғары токтар жер бетінде қауіпті кернеу градиенттерін тудырады. Осы мәселеге араласу үшін инженерлер жай ғана стерженьдерге сүйенуге қарағанда тор тәрізді жерге қосу тораптарын орнатады. Мұнда айырмашылық та елеулі: дәстүрлі әдістермен салыстырғанда, торлы жүйелер жанасу кернеуін шамамен 70 пайызға дейін төмендетуі мүмкін. Сонымен қатар басқа шаралар да көмектеседі. Жоғары кедергісі бар ұсақталған тас төсеу адамдардың аяғы арқылы ток өтуін болдырмауға көмектеседі. Потенциалдық басқару сақиналары ұқсас жұмыс істейді, бірақ үлкен аймақтарға таралады. Сондай-ақ, барлық металдан жасалған бөлшектерді дұрыс байланыстырып, олардың барлығы бірдей электр потенциалын бөлісуін қамтамасыз ету керек. Бұл барлық шаралар кернеу айырмашылықтарының тым шамадан тыс болуын болдырмауға көмектеседі, яғни құрылғыларда күтпеген ақаулар болған кезде жұмысшылар қауіпсіз болып қалады.

Тарату қондырғысын жобалауда жарқылдақ қорғанысы мен баспалдақтық тежегіштерді қосу

Трансформаторлық қосалқы станциялар қылқұйрықтардан және қосқыш операциялар салдарынан туындайтын кенеттен кернеу секірістерінен үлкен қауіпке ұшырайды. Сондықтан осындай орнатылымдар үшін сапалы бұғаттау өте маңызды. Ең жақсы тәжірибе — басты кіріс нүктелерінде және негізгі компоненттердің жанында бұғаттағыштар орнату және олардың жерге тұйықтау желісіне берік, төменгі кедергілі байланысын қамтамасыз ету болып табылады. Зерттеулер көрсеткендей, бұғаттағыш құрылғыларды дұрыс қолдану жабдықтардың істен шығуын айтарлықтай төмендетеді, өңірлік есептер бойынша шамамен 80% дейін. Көбінесе техниктер бұл бұғаттағыштарды қорғалатын нәрсенің үстінде үштен бес метр аралықта орнатады және тиімділікті арттыру үшін бірнеше төменгі өткізгіштер арқылы жалғайды. Бұғаттағыштардың төзімділігі мен жабдықтың өзінің оқшаулау деңгейі арасындағы дұрыс тепе-теңдікті қамтамасыз ету біздің бәрімізге таныс болатын қылқұйрықтар мен қосқыш арқылы пайда болатын артық кернеуден қорғану үшін маңызды қауіпсіздік шектеулерін құрады. Бұл егжей-тегжейлі көңіл бөлу қиын ауа-райы жағдайлары кезінде де трансформаторлық қосалқы станциялардың сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Максималды жұмыс істеу уақыты үшін алдын ала қорғау және бақылау

Релелік ынталандырудың және қорғау жүйесінің стратегиялары

Релелік ынталандыру ақауларды таңдаулы түрде оқшаулауға мүмкіндік береді, бұл қажетсіз үзілістерді болдырмақа мүмкіндік береді. Негізгі және резервтік релелер арасындағы уақыт-токтық градация дәлме-дәл ақау орнын анықтау мен жоюға мүмкіндік береді. Заманауи микропроцессорлы релелер икемді баптаулар мен байланыс мүмкіндіктерін ұсынады, бұл дәстүрлі электромеханикалық жүйелерге қарағанда сенімділікті арттыратын динамикалық ынталандыруды мүмкін етеді.

Ақауды анықтауда қосарлану және автоматтандырылған қорғау жүйелері

Екі релелік немесе үзгіштің істен шығу схемалары арқылы қосарланған қорғау бір компоненттің істен шығу жағдайында да үздіксіз ақауды анықтауға кепілдік береді. Резервтік жүйелерге автоматты ауысу қорғаудың бүтіндігін сақтайды. Ақылды электронды құрылғылар (IED) мен басқару жүйелері арасындағы қосарланған байланыс жолдары сигналдаудағы жалғыз бұзылу нүктелерін жояды, бұл қорғаудың сенімділігін одан әрі арттырады.

Алдын ала техникалық қызмет көрсету үшін сандық релелер мен болжамды аналитика

Ішкі талдау мүмкіндігі бар заманауи сандық релелер жұмыс істеу кезінде пайда болатын мәліметтерді техникалық қызмет көрсетуді жоспарлауға пайдалы нұсқауларға айналдырады. Бұл құрылғылар трансформаторлардың уақыт өте келе қаншалықты қызып кететінін, ажыратқыштардың қашан жұмыс істегенін және оқшаулау материалдарының тозу белгілерін бақылап отырады. Энергетика компаниялары ағымдағы жағдайды өткен уақыттағы жұмыс нәтижелерімен салыстырғанда, жақын арада бірдеңе істен шығуы мүмкін екенін білдіретін ескертулерді алады. Әртүрлі салалық есеп берулерге сәйкес, мұндай алдын ала шаралар көптеген жағдайларда күтпеген жабдық тоқтап қалуын шамама 50 пайызға дейін азайтады. Нәтижесінде электр желілері ұзақ уақыт бұзылмай жұмыс істейді, яғни тұтынушылар үшін сөндерулер азаяды, ал операторлар үшін жөндеу құны төмендейді.

SCADA жүйесімен нақты уақыт режимінде бақылау және жағдай негізінде оптимизациялау

SCADA жүйелері операторларға тарату қондырғыларында нақты уақыт режимінде не болып жатқанын көруге мүмкіндік береді, яғни олар мәселелерді нақты жағдай нашарланбас бұрын анықтай алады. Алаңның бойынша орнатылған жағдай мониторингі сенсорларымен бірге жұмыс істегенде, бұл жүйелер желілер бойынша өтетін электр энергиясының мөлшерін бақылап, жабдықтар қалыптыдан ыстық жұмыс істеуге бастаған кезде тіркеп, сонымен қатар уақыт өте жұқпалы материалдардың күйін тексереді. Бұл ақпараттың үздіксіз ағымы инженерлерге ескі келісім-шарттарға сүйенбей, қазіргі уақытта шынымен не болып жатқанына қарай қорғаныштық баптауларды қалай реттеу және жүктемелерді қалай басқару туралы тиімді шешімдер қабылдауға мүмкіндік береді. Бұл тәсіл бүкіл жүйенің тиімді жұмыс істеуін ғана емес, сонымен қатар ұзақ мерзімді тұрақсыздық пен жөндеу шығындарын да азайтады.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Тарату қондырғысының негізгі компоненттері қандай?

Трансформаторлық подстанцияның негізгі компоненттеріне трансформаторлар, өшіргіштер, жиынтық қондырғылар, шиналар, қорғаныс релелері мен жерге қосу жүйелері жатады. Олар әрқайсысы электр энергиясын таратудың тұрақтылығы мен тиімділігін қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады.

Подстанцияларда реле координациясы қалай жұмыс істейді?

Реле координациясы дегеніміз ақауларды дәл орындау және жою үшін бірінші және екінші реттік релелер арасында уақыт-ток сипаттамаларын орнату болып табылады, бұл қажетсіз үзілістерді болдырмауға және жүйенің сенімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

Неліктен подстанция дизайнында жерге қосу маңызды?

Жерге қосу қауіпсіздік пен сенімділік үшін маңызды, себебі бұл ақауларды тез анықтауға және кернеудің тұрақтылығын сақтауға көмектеседі. Дұрыс жерге қосылмаған жағдайда қауіпті деңгейдегі жоғары потенциалдар пайда болуы мүмкін, бұл құрылғылардың істен шығуына және адамдар қауіпсіздігіне қауіп төндіреді.

Жалғыз шина және екі шина конфигурацияларының айырмашылығы неде?

Жалғыз шина конфигурациялары қарапайым және арзан, бірақ ақау пайда болған кезде резервтік нұсқалар болмайды, ол жүйенің тоқтауына әкелуі мүмкін. Екі шина конфигурациялары күрделірек, бірақ ақаулар немесе техникалық қызмет кезінде жұмыс істеуді жалғастыруды қамтамасыз ету арқылы жоғары сенімділік ұсынады.