Цахилгааны салгалт гарч байна уу? Найдвартай дунд хүчдэлийн түлхүүр систем салгалтыг багасгадаг

Дунд хүчдэлийн түлхүүрт төхөөрөмжийг ойлгох ба цахилгааны системийн тогтвортой байдалд эзлэх үүрэг

Дунд хүчдэл (MV) түлхүүрт төхөөрөмж гэж юу вэ? Цахилгааны сүлжээнд хэрхэн ажилладаг вэ?

Дунд хүчдэлийн төхөөрөмж нь ойролцоогоор 1 киловольт, хамгийн ихдээ 36 киловольтын хүрээнд ажилладаг бөгөөд үйлдвэрлэл, ашиглалт гэсэн хоёр салбарт цахилгаан эрчим хүч тараах үндсэн элемент болдог. Энэ төхөөрөмжид ихэвчлэн цахилгаан гүйдлийг зорчих замыг аюулгүй удирдах, мөн ажиллагааны ямар ч хэвийн бус үзэгдлийг илрүүлэхэд тусалдаг цахилгаан таслагч, хамгаалалтын реле, тусгаарлагч түлхүүр зэрэг багана. Эдгээр системийн үнэ цэн нь цахилгаан сүлжээний янз бүрийн хэсгийг тусгаарлах чадвар юм. Засвар үйлчилгээ шаардагдах үед техникийн ажилтан нь бусад бүх зүйлсийг бүрэн хаалгүйгээр нэг хэсэг дээр ажиллах боломжтой. Энэ боломж нь цахилгаан хангамжийг тасралтгүй хадгалах шаардлагатай эмнэлэг, чухал өгөгдлийн инфраструктурыг агуулах том серверийн нүүр, эсвэл богино зогсолт ч гэсэн мянган, сая гаруй ашгийг алдуулах боломжтой үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн шугам зэрэг үргэлжлэх ажиллагаа хамгийн чухал байдаг газруудад маш ихээр чухал болдог.

Үндсэн цахилгаан тоноглолын үйл явц: Хуваарилалт, хамгаалалт, тусгаарлалт

Дунд хүчдэлийн тоноглол гурван чухал үүрэг гүйцэтгэдэг:

Эдгээр гурван үйл ажиллагаа цахилгаан гэнэт ихсэх үед тоноглолын гэмтлийг хамгийн бага болгох бөгөөд орчин үеийн системүүд гэмтлийн 85%-ийг өөрсдөө засварладаг (CIGRE 2023).

Дунд хүчдэлийн тоноглол хурдан гэмтлийг тусгаарлах замаар цааш тархах гэмтлийг яаж саатуулах вэ

Трансформатор хэт халж эсвэл шугамууд богино дохих ёстой юу? Орчин үеийн дунд хүчдэлийн таслагч нь ойролцоогоор 30-50 миллисекундын дотор ажиллаж эхэлдэг бөгөөд энэ нь хүний ​​реакцын хурдаас ойролцоогоор 20 дахин хурдан байдаг. Ийм системүүд цахилгаан сүлжээний зөвхөн нэг хэсэгт асуудлыг ийн хурдан тусгаарлах замаар асуудлыг хязгаарладаг. Энэ нь үйлдвэрлэл зогсох болгонд бизнесийн хувьд цагт ойролцоогоор 740,000 ам.долларын алдагдал гаргадаг тул томоохон цахилгааны хүрээлэлт багасдаг гэсэн үг юм. Жишээ нь, Америкийн автомашин үйлдвэрлэгч компани сүүлийн жил хуучин таслагчийн тоног төхөөрөмжийг сольсон. 2022 онд цахилгааны сүлжээнд их хэмжээний саатал үүссэн үед үйлдвэрлэлийн зогсолтын хугацаа бараг 90%-иар буурсан байна гэж үйлдвэрийн менежерийн дотоод тайлангээс харж болно.

Найдвартай дунд хүчдэлийн таслагчийн ажиллагаагаар системийн тэсвэрт чадварыг сайжруулах

Хамгийн их ачаалал болон цахилгаан сүлжээний стресстэй үед найдвартай ажиллагааг хангах

Өнөөгийн дунд хүчдэлийн таслагч нь халуун зуны өдөрт эсвэл аж үйлдвэрүүд гэнэт үйлдвэрлэлээ ихэсгэх үед цахилгааны шугамд 25% ба түүнээс дээш ачаалал өсөх үед ч бүрхэвчийн ажиллагааг гээхгүйгээр хангана. Эдгээр орчин үеийн системүүд нь илүү сайн нумын эсэргүүцэл, хоосон зайны хэлхээний таслагчтай бөгөөд цахилгааны гэмтлийг зөвхөн 50 миллисекундын дотор илрүүлж, хязгаарлах боломжийг олгодог. Энэ нь хуучин загваруудтай харьцуулахад ойролцоогоор 60%-иар хурдан байдаг бөгөөд эмнэлгийн төвүүд, өндөр технологийн үйлдвэрлэлийн газрууд зэрэг найдвартай ажиллах нөхцөл чухал байдаг газруудад аюултай хүчдэлийн уналтыг саатуулдаг. Сүүлийн жилүүдэд торны найдвартай байдлын талаарх судалгаагаар гаргаснаар шинэ таслагч сууриласан барилгад цаашдын жилийн өмнөх үеийн хуучин тоноглолоос хамаарч буй байгууламжуудтай харьцуулахад жигд бус хүчдэл (brownout) гарах тохиолдол 10-с 8 дахин бага байсан байна.

Бодит жишээнүүд: Орчин үеийн дунд хүчдэлийн таслагч аж үйлдвэрийн цахилгааны тасалдалыг бууруулах

Нэг том өгөгдлийн төв модуль хангамжийн дунд хүчдэлийн түлхүүрийг бодит цагт температурыг хянах боломжтой болгосноор хүртэл таамагдашгүй зогсонги нь бараг гуравны хоёроор буурсан. Трансформаторынх нь асуудал гарах үед шинэ систем автоматаар цахилгааныг өөр чиглэлд дахин чиглүүлсэн нь онлайныг алдахаас хурдан сэргийлсэн тул ойролцоогоор гурван сая доллар хэмнэсэн. Ийм үзэгдэл химийн үйлдвэрт бас тохиолдсон бөгөөд түрүүлэгчид суурьлан хурдан урвал үзүүлдэг дижитал реле суулгаснаар цахилгааны сүлжээнд өнгөрсөн жил л дахин долоон удаа асуудал гарсан ч цахилгааны цуглуулгын цуврал зогсолтуудыг зогсоосон. Уг шинэчлэлтийн тусламжтайгаар эдгээр саатлын үеэр үйлдвэрлэлийн шугамууд тогтвортой ажилласан талаар үйлдвэрийн менежерүүд мэдээлсэн.

Үйл ажиллагааны үр ашиг, аюулгүй байдлыг сайжруулахын тулд хуучин дунд хүчдэлийн түлхүүрийг орчин үеийн болгох

Одоогийн ачаалал, аюулгүй байдлын шаардлагад хуучирсан дунд хүчдэлийн түлхүүр яагаад таарахгүй байгаагийн шалтгаан

Цахилгаан шугам сүлжээний хөгжилтэй цуг дунд цахилгаан хүчдэлийн түлхүүр төхөөрөмжийн хуучин загварууд илүү их асуудалд орж байна. Эдгээр төхөөрөмжүүдийг дижитал хяналт стандарт болохоос өмнө барьсан бөгөөд ихэнх суурилуулалт одоогоос 40 гаруй жилийн өмнө хийгдсэн байдаг. Тэдгээрийн хуучин изоляцийн материал нь индустрийн орчин үеийн гүйдлийн ачаалал, ялангуяа өнөөдөр 15-30 хувь нэмэгдсэн ачааллыг даах зориулалтаар зохион байгуулагдаагүй. Энэ нь ажилтнуудад нумын цахилгаан (arc flash) гарах эрсдэлийг мэдээж ихэсгэдэг - судалгааны дагуу IEEE-ийн өнгөрсөн жилийн зааврын дагуу шинэ төхөөрөмжүүдэд байх эрсдэлтэй харьцуулахад энэ эрсдэл дор хаяж хоёр хурвуураар өсдөг. Илүү муу нь ихэнх хуучин системүүд нумын цахилгааныг бууруулахтай холбоотой Үндэсний Цахилгааны Кодексийн сүүлийн шаардлагуудыг хангахгүй байгаа тул үйлдвэрийн менежерүүдэд үйл ажиллагаагаа зөв явуулахад ихээхэн аюул, анхаарал хандуулах шаардлагатай болж байна.

Шинэчлэх эсвэл бүрэн солих: Дунд цахилгаан хүчдэлийн түлхүүр төхөөрөмжийн системийг шинэчлэх замууд

Дунд цахилгаан хүчдэлийн түлхүүр төхөөрөмжийг шинэчлэх үед үйлчлүүлэгчид ихэвчлэн дараах хоёр сонголтоос сонгодог:

• Зориуд хийсэн шинэчлэлт : Ачааны хяналтын ухаалаг сенсорууд нэмэх ($18,000–$35,000 нүд бүрт) ба хамгаалалтын реле шинэчлэх
• Бүрэн солилт : SF6-гүй вакуум цахилгаан таслагчийг IEC 62271-200 шаардлага хангаж суурилуулах

2024 оны Сүлжээний Орчин Үеийншүүлэлтийн Судалгаа нь 25 наснаас доош настай тоноглолд шинэчлэлт хийснээр шинэ системийн 82% ашиг орлогыг 45% бага зардлаар олж авч болохыг, харин 1980-аас өмнөх суурилуулалтуудад бүрэн солилт нь бүхэлд нь дахин инженерчлэх шаардлагатай тул илүү үр дүнтэй байдаг гэж заажээ.

Цахилгаан төвийн тоноглолыг цаг тухайд нь шинэчилснээр аюулгүй байдал, үр ашгийг сайжруулах, зогсолтыг багасгах

Орчин үеийншүүлэлт нь эхний 5 жилийн дотор гэмтлээс үүдэлтэй зогсолтыг 73%-иар бууруулдаг (NERC 2023 оны найдвартай ажиллагааны тайлан). Шинэчилсэн дунд цахилгааны төвийн тоноглол дараах үзүүлэлтэд хүрч чаддаг:

Эдгээр шинэчлэлтүүд нь NFPA 70E-ийн аюулгүй байдлын шаардлагатай нийцэж, дахин засварласан системийн 94%-д нумын галын дулааны энергийн түвшнийг 1.2 cal/cm²-с доош бууруулдаг.

Дунд цахилгаан хүчдэлийн төхөөрөмжийн найдвартай ажиллагааг хангах урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээний стратегиуд

Дунд цахилгаан хүчдэлийн (ДЦХ) төхөөрөмжийг зогсолтгүй ажиллуулахын тулд системчилсэн засвар үйлчилгээ шаардлагатай бөгөөд ийм зогсолтууд нь үйлдвэрлэгчдэд дунджаар $740 мянган долларын алдагдал учруулдаг . Хариу арга хэмжээнээс ялгаатай нь, урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээнүүд тоног төхөөрөмжийн амьдралыг уртасгаж, үйл ажиллагааны эрсдэлийг хамгийн бага болгохын тулд NFPA 70B зэрэг стандартуудтай нийцдэг.

Төлөвлөгөөгүй цахилгааны салгалтыг урьдчилан сэргийлэхэд засвар үйлчилгээний үүрэг

2023 оны салбарын судалгаагаар дунд цахилгаан хүчдэлийн төхөөрөмжийн улиралд нэг удаа шалгалт хийдэг газрууд цахилгааны гэмтэлд 62% бага дурдлагдсан зохимжгүй засварт тулгуурласнаас илүү. Идэвхтэй засвар үйлчилгээ нь цахилгаан холболтын элэгдэл, дамжуулагчийн чангарлын доройтол, релеийн тохируулгын алдаа зэрэг байнгын гардаг доголдолуудыг тэдгээрийг том болохоос өмнө шийдвэрлэнэ. Жишээлбэл, дулаан дүрс авах аргаар холболтын дахин халалтыг бүрэн гэмтэхээс 8–12 сарын өмнө илрүүлж болно.

Урьдчилан хийх эсвэл урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ: Дунд цахилгаан хүчдэлийн системийн ашигтай аргачлал

Тослох, холболтын цэвэрлэх зэрэг урьдчилан сэргийлэх ажлууд чухал үлдэх боловч орчин үеийн системүүд болж байна. Холимог арга зам нь засвар үйлчилгээний зардлыг 34%үе зохицуулалтаас харьцуулахад дунд цахилгаан хүчдэлийн төхөөрөмжийн ажиллах хугацааг 6–8 жилиар сунгадаг.

Түгээмэл асуулт

Дунд цахилгаан хүчдэлийн төхөөрөмжийн хүчдэлийн муж хэд вэ?

Дунд цахилгаан хүчдэлийн төхөөрөмж нь ойролцоогоор 1 киловольт (kV) -оос 36 киловольт (kV) хүртэлх хүчдэлийн мужид ажилладаг.

Дунд гүйдлийн төвүүдэд гэмтэл хурдан тодорхойлох нь яагаад чухал вэ?

Гэмтлийг хурдан тодорхойлох нь цахилгаан сүлжээний нэг хэсэгт асуудлыг хязгаарлан, өргөн хүрээгийн цахилгааны хаалт болон үйл ажиллагааны саатлыг урьдчилан сэргийлэх, багасгахад зориулагдсан чухал арга юм.

Хуучин дунд гүйдлийн төвүүдийг орчин үеийн болгох ямар давуу талтай вэ?

Хуучин дунд гүйдлийн төвүүдийг орчин үеийн болгох нь гэмтэлтэй холбоотой зогсолтыг бууруулах, гэмтэлд хариу үзүүлэх хугацааг сайжруулах, засварын зардлыг бууруулах замаар аюулгүй байдал, үр ашгийг сайжруулж, ажиллагааны тасралтгүй байдлыг нэмэгдүүлдэг.