Како да се користи прстенаста распределна постројка за ефикасна напојување со струја?

Разбирање на улогата на прстенастите главни единици во мрежите за дистрибуција на струја

Функции и улоги на прстенастите главни единици во дистрибуцијата на струја

Главните прстени на единиците, или скратено RMU, всушност се компактни постројки за комутација кои се наоѓаат низ средно напонските мрежи, обично работат во опсег од 6 kV до 24 kV. Основната функција на овие уреди е управување и заштита на електричните кола, како и формирање на прстенести конфигурации кои ни овозможуваат резервни патеки за напојување кога е потребно. Целта на ваквата поставка е да им овозможи на струите да патуваат по различни патишта низ системот. Така, кога ќе се појави проблем на некое место, струјата автоматски преминува на други достапни патеки, осигурувајќи непречено функционирање. Според последните податоци од Извештајот за дистрибуција на струја од 2024 година, мрежите опремени со RMU имаат приближно 40 проценти помалку прекини годишно во споредба со традиционалните радијални системи. Ваквата сигурност ги прави тие практично незаменливи компоненти во денешната сè повеќе комплексна електрична инфраструктура.

Смисла и функцијата на RMU во осигурувањето на сигурна испорака на струја

РМУ-тe постојат претежно за да го одржат стабилниот проток на струја, комбинирајќи ги функциите за заштита со интелигентни можности за прекинување. Внатре во овие уреди се наоѓаат работи како прекинувачи за товар, прекинувачи на струја и тие споени дисконектори кои се активираат кога има проблем во некој дел на мрежата. Тие брзо ги исклучуваат неисправните делови, обично меѓу 100 до 300 милисекунди, што спречува помали проблеми да се претворат во поголеми низ целиот систем. Кога се комбинираат со резервните патишта вградени во прстенастата конфигурација, оваа поставеност ни овозможува она што инженерите го нарекуваат „N-1“ сигурност. Базично, тоа значи дека услугата останува активна дури и кога еден дел ќе престане да работи. Функцијата за автоматско превклучување посебно се истакнува кај локации каде што прекините на струјата не се поднесливи. Замислете болници кои имаат потреба од системи за животна поддршка, центри за податоци кои ги заштитуваат вредните информации или фабрики кои управуваат со производствени линии кои не можат да дозволат застој за време на редовна одржување или неочекувани вонредни состојби.

Примена на прстенските главни единици во урбаните, индустриските и обновливите енергетски системи

РМУ станаа доста вообичаени во урбаните области, индустриските комплекси и поставките за обновлива енергија главно затоа што заземаат многу малку простор и можат лесно да се прилагодат. Градовите се потпираат на нив за да управуваат со подземните електрични мрежи и оние тесни места каде што традиционалните подстанции едноставно не се вклопуваат, а сето тоа додека се одржуваат со нашата растечка потреба за електрична енергија и се осигура дека работите остануваат сигурни. За фабриките и фабриките, овие единици се неопходни бидејќи тие се справуваат со грешки навистина добро. Кога нешто ќе се случи, РМУ може брзо да ја изолира проблематичната област, намалувајќи ги скапите пауни кои компаниите обично ги губат околу 740 илјади долари секој пат кога ќе се случи, како што покажуваат бројките од Институтот Понемон. Интересно е и тоа како РМУ помагаат во вклучувањето на обновливата енергија. Тие го управуваат движењето на енергија од сончеви панели и ветрови, осигурајќи се дека сè останува стабилно дури и кога условите се менуваат благодарение на оние фантастични заштитни функции вградени во себе.

Основна структура и принцип на работа на прстенот на главниот блок

Главните единици на прстенот работат врз основа на таканаречениот систем со затворена вртеж, што значи дека можат да продолжат да снабдуваат со енергија дури и кога има проблеми или одржување на друго место. Големата разлика во споредба со редовните радијални системи е како електричната енергија се движи. Во уредување на прстенот, струјата може да патува во двата правеца околу кола. Кога дел од системот ќе се расипе, дефектен дел автоматски ќе биде исклучен. Во исто време, енергијата продолжува да тече низ другите делови на прстенот благодарение на паметните прекинувачи кои се вклучени. Ова го намалува времето за пауза за клиентите и ја прави целата електрична мрежа многу поповерлива во реални услови.

Опишано е принципот на работа на прстенот на главниот блок

Како функционира тоа во основа зависи од автоматско откривање на проблемите и нивно отстранување пред да се прошират низ целиот систем. Заштитните релеи заедно со прекинувачите на струјата и оние специјални прекинувачи наречени товарни прекинувачи работат за таа цел. Ако нешто тргне наопаку на некое место во мрежата, релето испраќа сигнали за активирање на прекинувачот на струјата во текот на две до три циклуси на електрична струја. Во исто време, овие секционски прекинувачи се вклучуваат за да ја прераспоредат дистрибуцијата на струјата, така што напојувањето може да се врати од друг дел од мрежата. Повеќето современи електрични системи имаат оваа можност за двосмерно комутација, пред сè благодарение на SCADA системите кои контролираат сè зад кулисите. Како резултат, просечните годишни прекини во многу региони веќе паѓаат под пет минути.

Клучни компоненти на прстенаста распределна единица и нивните функции

Основни компоненти вклучуваат:

• Прекинувачи кои брзо и безбедно ги прекинуваат струите при кvar
• Прекинувачи за товар за изолирање на живи кола под нормални услови на товар
• Шини кои распределуваат струја помеѓу повеќе фидери
• Заштитни релеи кои следат напон, струја и фреквенција за да ја иницираат исклучувањето при појава на аномалии
• Омот со IP67 класификација, осигурувајќи сигурна заштита од прашина, влажност и околински стрес

Овие елементи заедно создаваат архитектура на само-исцелувачка мрежа која го намалува времето на прекин до 80% во споредба со традиционалните радијални системи (IEEE 2022). Модуларниот дизајн исто така овозможува скалирачко проширување од 2-посочен до 5-посочен конфигурација со зголемување на барањата.

Типови и конфигурации на единици за прстенист главен вод: Изолација и функционален дизајн

Типови на RMU според средината за изолација: Гасно изолирани, Воздушно изолирани, Цврсто изолирани, Хибридни

Класификацијата на РМУ-то во голема мера зависи од нивниот изолационен медиум, нешто што влијае на сè, од безбедносни размислувања до физичките димензии и видот на работата која можат да ја извршуваат. Гасно изолираните РМУ, често нарекувани GIS системи, обично користат сулфур хексафлуорид или други заменски гасови. Овие поставки функционираат исклучително добро за спречување на електрични лакови и зафаќаат помалку простор, што ги прави одличен избор за градови каде што просторот е на премногу. Од друга страна, единиците со воздушна изолација (AIS) зависат од обичен атмосферски воздух. Иако овие обично се поевтини на почетокот и полесни за одржување со текот на времето, тие имаат потреба од значително повеќе простор при инсталацијата. Кај опциите со цврста изолација се користат материјали како што се епоксидни смоли или разни полимери како диелектрици. Овој пристап целосно ги отстранува загриженостите поврзани со цурење на гас и воопшто ги прави посигурни и од еколошка гледна точка. Некои производители започнаа да создаваат хибридни верзии кои мешаат карактеристики од повеќе изолациони пристапи. Овие комбинации им помагаат на баланс помеѓу фактори како што се барањата за перформанси, ограничувањата на буџетот и долготрајните цели за одржливост, во зависност од тоа како опремата всушност ќе се користи во пракса.

Функционални конфигурации: 2-посочни, 3-посочни, 4-посочни и 5-посочни РМУ

Начинот на кој се конфигурирани овие уреди навистина влијае на нивната флексибилност при пребацивање и на сложеноста на мрежата со која се занимаваме. Двепосочните РМУ буквално се справуваат со едноставно насочување на влез и излез, што одлично функционира кај поедноставните радијални напојувачи со кои повеќето луѓе се соочуваат. Преминувајќи кон три- и четири-поcочни уреди, можностите се прошируваат доста бидејќи тие можат да се поврзат на повеќе трансформатори или различни точки на оптоварување истовремено. Ова поддржува прстениести топологии и всушност го прави системот поповолен од стандардните конфигурации. А потоа има и петпосочни РМУ кои го водат сето тоа на сосема ново ниво. Овие уреди се опремени со повеќе секции на шини, што ги прави совршени за места како болници или центри за податоци каде што непрекинатоста е апсолутно критична. Кога најмногу важи сигурноста, додатната флексибилност да се реконфигурира во текот на работата станува нешто на што вреди да се внимава.

Споредба помеѓу GIS и AIS прстенирни јединици: перформанси спрема трошок

При изборот меѓу GIS и AIS RMU, инженерите мораат да ги исполнат барањата за оптимална функционалност според специфичната ситуација со финансиските ограничувања. GIS решението истакнува со своите впечатливи способности, зафаќајќи околу две третини помалку простор во споредба со традиционалните модели, освен тоа подобро ги отстранува кратките споеви и има подолг век на траење дури и кога е изложено на прашинка или влага. Секако, постои и недостаток – овие системи обично имаат двојно повисока почетна цена во споредба со AIS. Од друга страна, AIS опремата обично е поевтина за инсталирање и полесна за одржување, но зафаќа значително повеќе подна површина и не издржува толку добро во тешки климатски услови. Повеќето луѓе користат GIS во густо населени урбани локации каде што секој квадратен метар има значење, додека многу фабрики и земјоделски стопанства сè уште користат AIS бидејќи немаат истите ограничувања во поглед на просторот.

Предности на прстенирните јединици за сигурна и ефикасна напојување со струја

Намалување на прекините и подобрување на квалитетот на струјата со РРУ

РРУ-то ја намалува појавата на прекини во напојувањето бидејќи може брзо да ги изолира проблемите пред да се влошат. Кога овие проблеми се ограничени на време, тоа помага целокупниот систем подобро да функционира, бидејќи има помалку падови на напон и електрични импулси кои го нарушуваат работниот ред. Според недавни истражувања од извештаите за поуздивост на мрежата минатата година, мрежите со РРУ имале околу 40 проценти помалку неочекувани прекини во однос на послабите радијални конфигурации. Покрај тоа, нивната модуларна природа значи дека техничарите можат да поправаат специфични делови без да исклучуваат цели делови од мрежата. Ова е особено важно за болници, центри за податоци и други локации каде што непрекинатата снабдување со електрична енергија никогаш не смее да биде прекинато.

Енергетска ефикасност и можностите за управување со товарот кај РРУ

Денешните единици за далечинско следење (RMU) ја зголемуваат енергетската ефикасност со паметно управување со товарите. Овие системи им овозможуваат на операторите динамичко насочување на струјата, што значи дека можат да го распределат оптоварувањето помеѓу различни фидери и да спречат трансформаторите да се прекратоварат – нешто што предизвикува голем дел од техничките загуби во мрежата. Кога товарите се правилно распределени со користење на RMU-единици, електричните загуби опаѓаат за околу 15% во споредба со постарите фиксни конфигурации. Уште една предност произлегува од дизајнот со гасна изолација кој ја намалува непријатната појава на паразитни загуби, бидејќи изолацијата е многу поефикасна од електрична гледна точка. Сите овие карактеристики заедно значат пониски сметки за комуналните претпријатија и фабриките, додека истовремено го прават нивниот вкупен процес поефикасен, постабилен и почист.

Паметни и IoT-оможени кружни главни единици за модерна интеграција во мрежата

Паметни и IoT-оможени RMU-единици за далечинско следење и контрола

Паметните RMU уреди се опремени со вградени сензори и можности за поврзување кои ја следат струјата на товар, нивоата на напон, промените во температурата и состојбата на изолацијата со текот на времето. Аспекти од Интернет на нештата овозможуваат на овие системи да ги препознаат проблемите пред тие да станат сериозни. Анализирајќи ги шемите во податоците, тие ги откриваат раните знаци дека нешто би можело да откаже во иднина, дали станува збор за мали електрични празнења или прегревање на компонентите. Она што ги прави вистински вредни овие уреди е можноста за далечинско управување. Наместо секој пат да испраќаат техничари при појава на проблем, операторите можат оддалеку да ја прилагодат конфигурацијата на мрежата или веднаш да ја исклучат струјата на погрешните делови. Ова заштедува време и пари, а истовремено го одржува целокупниот систем во стабилна работа, дури и кога се појавуваат неочекувани проблеми.

Автоматизирани прстени уреди и интеграција во дигитални и паметни мрежи

РМУ кои се автоматизирани служат како паметни компоненти во модерните дигитални мрежи, поврзувајќи се со DMS и SCADA системи без никакви проблеми. Овие уреди комуницираат назад и напред преку специфични протоколи, овозможувајќи им на операторите да управуваат со тоа како струјата тече низ мрежата, да работат со различни извори на енергија распоредени низ мрежата, па дури и да изведуваат автоматски поправки кога ќе настанат проблеми. Автоматизацијата оди понатаму во она што се нарекува FDIR процеси за откривање на грешки, брзо ги изолира, и враќање на услугата. Кога нешто ќе се случи на дел од мрежата, овие системи можат да ја пренасочат струјата за само неколку секунди, така што повеќето клиенти воопшто нема да доживеат прекини за време на овие инциденти.

Студија на случај: Уведување на паметни РМУ во урбана микромрежа

Неодамнешната иницијатива за урбана микромрежа ги заменила старите прекинувачи со модерни RMU кои доаѓаат со сензори за температура, способности за мониторинг на делумно испуштање и вградени клетки. По ставањето во употреба на овие нови системи, резултатите беа прилично импресивни: прекините траеле околу 45% помалку време отколку порано, додека трошоците за одржување паднаа околу 30%, во голема мера благодарение на овие предвидувачки дијагностички карактеристики. Потокот на податоци во реално време овозможи динамично балансирање на оптоварувањата кога побарувачката се зголеми, одржувајќи ја ефикасноста на потрошувачката на енергија и одржувајќи го стабилниот напон низ целата мрежа, што природно го одржува и сето тоа во согласност со прописите.

ЧПЗ

Што е Главна единица на прстенот (RMU)?

Главниот прстенски блок (RMU) е компактен уред за прекинувачки уред кој е клучен за управување и заштита на електричните кола во мрежите за дистрибуција на електрична енергија со средно напон. Тие олеснуваат алтернативни патишта за енергија преку конфигурација на прстенот, зголемувајќи ја сигурноста на системот и намалувајќи го времето за престој.

Кои се главните компоненти на RMU?

Основните компоненти на RMU вклучуваат прекинувачи на кола, прекинувачи за прекинување на оптоварувањето, автобуски ленти, заштитни релеи и здрави обвивки. Овие елементи работат заедно за да се обезбеди брзо изолирање на грешки и ефикасно дистрибуирање на струјата.

Како RMU ја подобруваат поузданоста на снабдувањето со енергија?

RMU комбинираат заштитни карактеристики со паметни способности за прекинување, поддржувајќи автоматско изолација на грешки и нудејќи надеждност N-1. Оваа поставка обезбедува континуирано снабдување со енергија дури и ако еден дел од системот се соочи со проблем.

Кои се разликите помеѓу ГИС и АИС РМУ?

Гасово изолираните РМУ (ГИС) користат гас како сулфур хексафлуорид за изолација, нудејќи компактност и супериорно справување со грешки, но со повисока цена. Воздушно изолираните RMU (AIS) користат атмосферски воздух, бидејќи се поприфатливи, но заземаат повеќе простор.

Како паметните RMU се интегрираат во модерните мрежи?

Интелигентните RMU се опремени со сензори и поврзаност што овозможуваат далечинско следење и контрола. Тие се интегрираат без проблем со дигиталните системи на мрежа, олеснувајќи ефикасно откривање на грешки, изолација и автоматско враќање на услугата.