Электр қуатын тиімді жеткізу үшін сақиналы басқару құрылғысын қалай қолдану керек?

Қуат тарату желілеріндегі сақиналы негізгі блоктардың рөлін түсіну

Қуат тарату жүйелеріндегі сақиналы негізгі блоктардың қызметтері мен рөлдері

Сақиналы негізгі құрылғылар, немесе қысқаша RMU, әдетте 6 кВ-тан 24 кВ-қа дейінгі диапазонда жұмыс істейтін орташа кернеулі электр желілерінің барлық жерінде кездесетін компактты коммутациялық қондырғылар болып табылады. Бұл құрылғылар негізінен электр тізбектерін басқару мен қорғау қызметін атқарады, сонымен қатар қажет болған кезде резервтік электр жолдарын қамтамасыз ететін сақиналы конфигурацияларды құрады. Бұл жүйенің мақсаты — токтың жүйе арқылы әртүрлі бағыттармен жүруіне мүмкіндік беру. Сөйтіп, желінің бір жерінде ақау пайда болған кезде ток автоматты түрде басқа қолжетімді жолдар арқылы бағытталып, үзіліссіз жұмыс істеуі қамтамасыз етіледі. 2024 жылғы Электр энергиясын тарату бойынша есеп берудің соңғы мәліметтеріне сәйкес, RMU-лары бар желілер дәстүрлі радиалды жүйелерге қарағанда жылына шамамен 40 пайызға азырақ тоқтап тұруы байқалады. Дәл осындай сенімділік деңгейі RMU-ларды қазіргі кезде барынша күрделеніп келе жатқан электр инфрақұрылымындағы маңызды элементтерге айналдырады.

Сенімді электрмен қамтамасыз етуді қамтамасыз ету үшін RMU-лардың мақсаты мен қызметі

РМУ-лар негізінен қорғаныс мүмкіндіктерін ақылды коммутациялау қабілетімен біріктіру арқылы қуатты сенімді түрде ағызу үшін бар. Бұл құрылғылардың ішінде жүктемені тоқтату коммутаторлары, ажыратқыштар және желіде бір жерде проблемалы бөлім пайда болғанда іске қосылатын қосылған ажыратқыштар бар. Олар ақаулы бөлшектерді тез арада, әдетте 100-300 миллисекунд ішінде, қысқартады, бұл барлық жүйеде кішкентай проблемалардың үлкен болып кетуіне жол бермейді. Бұл жүйе кілтінің құрылымындағы резервтік жолдармен қосылғанда, инженерлер "N-1" сенімділігін береді. Негізінде, бұл қызмет бір бөлігі бұзылса да желіде қалады дегенді білдіреді. Автоматты ауыстыру функциясы электр тогының үзілуі мүмкін емес орындарға өте жақсы. Өмірді қолдау жүйелеріне мұқтаж ауруханаларды, құнды ақпаратты қорғайтын дерекқорларды немесе тұрақты қызмет көрсету немесе күтпеген төтенше жағдайлар кезінде тоқтап қалуға мүмкіндік бермейтін конвейерлерді ойлаңыз.

Қалалық, өнеркәсіптік және жаңартылатын энергия жүйелеріндегі шеңберлік негізгі блоктардың қолданылуы

RMU-лар қалалық аудандарда, өнеркәсіптік кешендерде және жаңартылатын энергия көздерімен жабдықталған жерлерде өте кең тараған, себебі олар өте аз орын алады және оңай бейімделеді. Қалалар оларға жер асты электр желілерін және дәстүрлі қосалқы станциялар сыйымдылығы жоқ жерлерді басқару үшін арқа сүйеді. Бұл біздің электр энергиясына деген өсіп келе жатқан қажеттілігімізге сай келеді және барлық нәрселер сенімді болып қалатынына сенімділік береді. Зауыттар мен өндіріс орындарында бұл құрылғылар өте қажет, өйткені олар ақауларды өте жақсы шешеді. Егер бірдеңе бұзылса, RMU проблемалы аймақты тез оқшаулай алады, компаниялар әдетте әр рет $740k жоғалтатын қымбат тоқтап қалу уақытын қысқартады, Ponemon институтының көрсеткіштері көрсеткендей. Сонымен қатар, RMU-ның жаңартылатын энергияны қосуға қалай көмектесетіндігі де қызықты. Олар күн панельдері мен жел турбиналарының алға-артқа қозғалуын басқарады, жағдай өзгерген кезде де бәрі тұрақты болып қалады. Бұл арнайы қорғаныш құрылғыларының арқасында.

Айналы негізгі агрегаттың негізгі құрылымы мен жұмыс істеу принципі

Айналы негізгі агрегаттар жабық цикл жүйесі деп аталатын жүйе негізінде жұмыс істейді, яғни олар басқа жерде проблемалар немесе қызмет көрсету кезінде де қуат беруді жалғастыра алады. Қалыпты радиалдық жүйелерге қарағанда үлкен айырмашылық электр энергиясының қалай қозғалатыны. Айналымның шеңберінде ток екі жаққа да қозғала алады. Жүйенің бір бөлігі бұзылса, бұзылған бөлік автоматты түрде кесіледі. Сонымен қатар, электр энергиясы дөңгелектің басқа бөліктеріне де ағып отырады. Бұл тұтынушылардың жұмыс істеу уақытын қысқартып, бүкіл электр желісін нақты жағдайда сенімді етеді.

Айналысты бас агрегаттың жұмыс принципі түсіндірілді

Бұл жүйе проблемаларды автоматты түрде тауып, оларды жүйеге тарамас бұрын жоюға байланысты. Қорғау релелері бұл мақсатта торап үзушілермен және жүктеме үзушілер деп аталатын арнайы коммутаторлармен бірге жұмыс істейді. Егер желіде бірдеңе бұзылса, релелер электр тогының өтуінен екі-үш цикл ішінде үзілісті қосу үшін сигнал жібереді. Сонымен қатар, бұл бөлшекшіл коммутаторлар желідегі басқа бір бөлімнен қызмет алу үшін электр энергиясының ағынын қайта реттеу үшін әрекет етеді. Қазіргі заманғы электр жүйелерінің көпшілігі екі жақты ауысу қабілетіне ие, негізінен SCADA жүйелері бәрін сахнаның артында басқарады. Нәтижесінде, біз көптеген аймақтарда орташа жылдық үзіліс 5 минуттан төмендейді.

Ажырасушы кілттің негізгі бөлшектері мен олардың қызметі

Негізгі компоненттеріне мыналар жатады:

• Айналым үзігіштер бұзылу тогын тез және қауіпсіз түрде үзіп тастайтын
• Жүктемелеуші ажыратқыштар электр токтарын қалыпты жүктеме жағдайында оқшаулауға арналған
• Шиналар бірнеше қоректендірушілерге қуатты бөлу
• Қорғау релелері аномалиялар пайда болған кезде ажыратуды бастау үшін кернеу, ток және жиілікті бақылайтын
• Корпус iP67 дәрежесімен, шаңнан, ылғалдан және қоршаған ортаның қысымынан қорғаныш береді

Бұл элементтер бірге жұмыс істеп, дәстүрлі радиалдық жүйелерге қарағанда, үзілістің ұзақтығын 80% -ға дейін қысқартатын өзін-өзі қалпына келтіретін желі архитектурасын жасайды (IEEE 2022). Модульді конструкция сұраныс өскен сайын 2 жолдан 5 жолға дейін кеңейтуді қолдайды.

Айналы негізгі блоктарының түрлері мен конфигурациялары: оқшаулау және функционалдық жобалау

Оқшаулау ортасы бойынша РМУ түрлері: Газмен оқшауланған, ауамен оқшауланған, қаттымен оқшауланған, гибрид

РМУ-лардың жіктелуі олардың оқшаулау ортасына байланысты, бұл қауіпсіздік мәселесінен бастап физикалық өлшемдеріне дейін және олардың қандай жұмысты атқара алатынына дейін барлық нәрсеге әсер етеді. Газдан оқшауланған РМУ, көбінесе ГИС жүйелері деп аталады, әдетте күкірт гексафториді немесе басқа да алмастырушы газдарды пайдаланады. Бұл құрылғылар электрлік доғаларды тоқтатуда өте жақсы жұмыс істейді және жалпы алғанда аз орын алады, бұл оларды кеңістігі жоғары қалалар үшін тамаша таңдау етеді. Ал, керісінше, ауадан оқшауланған құрылғылар (ААЖ) ауаның тұрақты атмосфералық ауасына байланысты. Бұлар бастапқыда арзан және уақыт өте келе күтіп ұстау оңай болса да, оларды орнату кезінде әлдеқайда көп орын қажет. Қатты оқшаулаудың нұсқалары эпоксидті шайырлар немесе диэлектрик ретінде әртүрлі полимерлер сияқты материалдарды пайдаланады. Бұл тәсіл газдың ағып кетуіне қатысты алаңдаушылықты толықтай жояды және жалпы алғанда қоршаған орта тұрғысынан да қауіпсіз етеді. Кейбір өндірушілер бірнеше оқшаулау әдістерінің ерекшеліктерін араластыратын гибридтік нұсқаларды жасай бастады. Бұл комбинациялар жабдықтың нақты қалай қолданылатынына байланысты, өнімділік талаптары, бюджет шектеулері және ұзақ мерзімді тұрақтылық мақсаттары сияқты факторларды теңгерімге келтіруге көмектеседі.

Функционалдық конфигурациялар: 2-жол, 3-жол, 4-жол және 5-жол РМУ

Бұл құрылғылардың конфигурациясы олардың ауысу кезінде қаншалықты икемді болуына және қандай күрделі желімен жұмыс істейтініне әсер етеді. Екі жолды RMU негізінен қарапайым кіріс-шығыс маршрутын басқарады, бұл көпшілік кездесетін қарапайым радиалдық қоректендіру жағдайларында жақсы жұмыс істейді. Үш және төрт жолды құрылғыларға көшу бірден бірнеше трансформаторға немесе әр түрлі жүктеме нүктелеріне қосыла алатындықтан, жағдайды жақсартады. Бұл сақиналық топологияларды қолдайды және жүйе стандартты орнатуларға қарағанда артық болады. Ал 5 жолды RMU-лар бар, олар басқа деңгейге көтереді. Бұл жаман жігіттер бірнеше автобус жолақтары бар, оларды ауруханалар немесе дерек орталықтары сияқты орындарға арналған, онда жұмыс уақыты өте маңызды. Сенімділік ең маңызды болған кезде, ұшып бара жатқанда қайта баптау үшін қосымша икемділікке ие болу назар аударуға тұрарлық нәрсеге айналады.

ГИС және АИС кілті негізгі бірліктерінің салыстыруы: өнімділік және шығындар

ГИС және АИС РМУ-ларын таңдағанда инженерлер өздерінің нақты жағдайына ең жақсы жұмыс істейтінін қаржы шегіне сәйкес келетін нәрсеге қарай өлшеулері керек. ГИС-ті қолдану мүмкіндігі әдеттегі модельдерге қарағанда үштен екі есе аз орын алады, сонымен қатар қысқа тұйықтарды жақсы шешеді және кір мен ылғалға қарамастан ұзаққа созылады. Әрине, бұл жүйелердің алдындағы шығындар екі есеге артып жатады. Екінші жағынан, AIS жабдықтарын орнату арзан және оларды күтіп ұстау оңай, бірақ олар көп жерді алып, қиын орта жағдайында жақсы жұмыс істемейді. Көптеген адамдар көпшілік орналасқан қалаларда ГИС-ті қолданады, онда әрбір шаршы метр маңызды, ал көптеген фабрикалар мен фермалар әлі күнге дейін AIS-ті қолданады, өйткені олар бірдей кеңістіктік шектеулерге тап болмайды.

Айналы негізгі блоктардың сенімді және тиімді электрмен жабдықтаудағы артықшылықтары

РМУ-мен электр қуатын үзуді азайту және оның сапасын жақсарту

РМУ электр тогының үзілуін азайтады, өйткені олар проблемаларды тез арада алдын ала анықтап алады. Бұл проблемаларды ертерек шешкенде, жүйе жақсы жұмыс істейді, өйткені кернеудің төмендеуі және электр тогының көтерілуі аз. Өткен жылғы желі сенімділігі туралы есептерге сәйкес, RMU желілері бұрынғы радиалдық жүйелерге қарағанда 40 пайызға аз күтпеген тоқтап қалу уақытын өткізді. Оның үстіне, олардың модульдік табиғаты техникалық қызметкерлердің желілердің барлық бөліктерін сөндірусіз нақты бөлшектерді жөндеуге мүмкіндік береді. Бұл ауруханалар, дерекқорлар және электр қуатын үнемі беруді тоқтата алмайтын басқа да орындар үшін өте маңызды.

РМҚ-ның энергия тиімділігі мен жүктемені басқару мүмкіндіктері

Қазіргі уақыттағы қашықтықтан бақылаушы қондырғылар (РМУ) жүктемені ақылды басқару арқылы энергия тиімділігін арттырады. Бұл жүйелер операторларға энергияны динамикалық бағыттауға мүмкіндік береді, яғни олар жұмыс жүктемесін әр түрлі қоректендіргіштер арасында бөледі және трансформаторлардың артық жүктелуін болдырмайды. Бұл желіде көптеген техникалық шығындарды тудырады. РМУ-ларды пайдалану арқылы жүктемелер дұрыс бөлінген кезде, бұрынғы тұрақты құрылғыларға қарағанда электр шығыны 15%-ға төмендейді. Тағы бір артықшылығы - газдан оқшауланған конструкциялар, олар паразиттік зиянды заттарды азайтады, өйткені оқшаулау электрлік жағынан әлдеқайда жақсы жұмыс істейді. Бұл мүмкіндіктердің барлығы коммуналдық компаниялар мен зауыттар үшін арзандатуды білдіреді, сонымен қатар олардың бүкіл жұмысын тегіс және таза етеді.

Қазіргі заманғы желі интеграциясына арналған ақылды және IoT-қауіпті айналма негізгі блоктар

Қашықтан бақылау мен басқару үшін ақылды және IoT-қа мүмкіндік беретін RMU

Ақылды RMU-лар ішкі сенсорлармен және жүктеу тогы, кернеу деңгейі, температураның өзгеруі және оқшаулаудың уақыт өте келе қалай ұстанып жатқанын бақылайтын байланыс мүмкіндіктерімен жабдықталған. "Інтернет-өнімдер" аспектісі бұл жүйелердің проблемалар күрделі проблемаларға айналғанға дейін оларды анықтап алатынын білдіреді. Олар деректердің үлгілерін қарап, бірдеңе дұрыс емес болып шығатынын алдын ала ескертеді. Бұл құрылғыларды өте құнды ететін нәрсе - олардың қашықтан басқару қабілеті. Техниктерді әр мәселе кезінде жібермей, операторлар желілерді қашықтан түзете алады немесе зақымданған бөліктерді бірден электр қуатын үзіп тастайды. Бұл уақыт пен ақшаны үнемдейді, сонымен қатар күтпеген қиындықтар туындаса да, бүкіл жүйе үздіксіз жұмыс істейді.

Автоматтандырылған айналма негізгі блоктар және цифрлық және ақылды желілерге интеграция

Автоматтандырылған RMU қазіргі заманғы цифрлық желілерде ақылды компоненттер ретінде қызмет етеді, олар DMS және SCADA жүйелерімен ешқандай проблемасыз байланысады. Бұл құрылғылар арнайы протоколдар арқылы бір-бірімен байланыс жасап, операторларға электр энергиясының желі арқылы қалай ағып жатқанын басқаруға, желіде таралған әртүрлі энергия көздерімен жұмыс істеуге, тіпті проблема туындаған кезде автоматты жөндеуді жүргізуге мүмкіндік береді. Автоматтандыру бұзылуларды анықтау, оларды тез арада оқшаулау және қызмет көрсетуді қалпына келтіру үшін FDIR процестеріне ұласады. Егер желіде бір нәрсе дұрыс емес болса, бұл жүйелер бірнеше секунд ішінде электр қуатын қайта бағыттап береді. Сондықтан клиенттердің көпшілігі мұндай оқиғалар кезінде электр қуатын тоқтатпайды.

Қадамдық зерттеу: Ақылы РМУ-ларды қалалық микрожелілерде енгізу

Жақында қалада жүргізілген микрожелілік жоба бойынша ескі коммутаторлар температура датчиктерімен, ішінара зарядталған зарядтарды бақылау мүмкіндігімен және ұялы байланыспен жабдықталған заманауи RMU-мен ауыстырылды. Жаңа жүйелерді іске қосқаннан кейін нәтижелер өте әсерлі болды: үзілістер бұрынғыдан 45% аз уақытқа созылып, техникалық қызмет көрсету шығыны 30%-ға төмендеді. Реал-тайм дерек ағыны сұраныс көтерілген кезде жүктемелерді динамикалық теңестіруге мүмкіндік берді, энергия тұтынуды тиімді және бүкіл желіде тұрақты кернеуді сақтады, бұл, әрине, барлық ережелерге сәйкес болды.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Сақиналы Негізгі Қондырғы (RMU) дегеніміз не?

Айналы негізгі блок (Ring Main Unit, RMU) - орта кернеулік электр тарату желілеріндегі электр токтарын басқару және қорғау үшін өте маңызды шағын коммутаторлық блок. Олар шаңғы конфигурациясы арқылы балама электр желілерін жеңілдетеді, жүйе сенімділігін арттырады және тоқтап қалу уақытын қысқартады.

РМУ-ның негізгі компоненттері қандай?

РМУ-ның негізгі компоненттеріне тораптарды үзуші, жүктемені үзуші коммутаторлар, автобус штангалары, қорғаныш релелері және берік корпустар кіреді. Бұл элементтер бір-бірімен жұмыс істеп, ақауларды тез арада жоюды және электр қуатын тиімді бөлуді қамтамасыз етеді.

РМУ-лар қуат берудің сенімділігін қалай арттырады?

РМУ-лар қорғаныш ерекшеліктерін ақылды коммутациялау мүмкіндіктерімен біріктіреді, автоматты бұзылуларды оқшаулауды қолдайды және N-1 сенімділігін ұсынады. Бұл құрылғы жүйе бөлшегінің бірінде проблема туындаса да, үздіксіз қуат беруді қамтамасыз етеді.

ГИС және АИС РМУ арасындағы айырмашылықтар қандай?

Газбен оқшауланған РМУ (ГИС) оқшаулау үшін күкірт гексафториді сияқты газды пайдаланады, бұл компакттылық пен жақсы ақауларды басқаруды ұсынады, бірақ жоғары бағамен. Ауамен оқшауланған РМУ (ААЖ) атмосфералық ауаны пайдаланады, ол арзан, бірақ көбірек орын алады.

Ақылды RMU-лар қазіргі заманғы желілерге қалай кіріктіріледі?

Smart RMU қашықтықтан бақылау мен басқару мүмкіндігін беретін сенсорлар мен байланыс мүмкіндіктеріне ие. Олар цифрлық желі жүйелерімен тегіс интеграцияланады және ақауларды тиімді түрде анықтауға, оқшаулауға және автоматты түрде қызмет көрсетуді қалпына келтіруге мүмкіндік береді.