Како користити распоредну кабину прстенастог типa за ефикасно напајање струјом?

Разумевање улоге регулационих разводних јединица у мрежама за дистрибуцију електричне енергије

Функције и улоге регулационих разводних јединица у дистрибуцији електричне енергије

Jedinice za prstenaste mreže, ili skraćeno RMU, zapravo su kompaktne razvodne postrojbe koje se koriste u srednjenaponskim električnim mrežama, najčešće na naponima od 6 kV do 24 kV. Osnovna funkcija ovih uređaja je upravljanje i zaštita električnih kola, kao i formiranje prstenastih konfiguracija koje omogućavaju rezervne puteve napajanja kada je to potrebno. Cilj ove arhitekture je da struja može da teče na više različitih načina kroz sistem. Kada dođe do kvara na jednom delu mreže, napajanje se automatski prebacuje na druge dostupne puteve, čime se osigurava neprekidno i neometano funkcionisanje sistema. Prema najnovijim podacima iz Izveštaja o distribuciji energije iz 2024. godine, mreže opremljene RMU-jedinicama imaju približno 40 posto manje vremena prostoja svake godine u poređenju sa tradicionalnim radijalnim sistemima. Takva pouzdanost čini ih nezaobilaznim komponentama savremene sve složenije električne infrastrukture.

Namena i funkcija RMU jedinica u obezbeđivanju pouzdanog snabdevanja električnom energijom

RMU-ovi postoje prvenstveno da održe pouzvano strujno napajanje tako što kombinuju zaštitne funkcije sa pametnim mogućnostima prebacivanja. Unutar ovih jedinica nalazimo stvari kao što su prekidači opterećenja, automatski prekidači struje i osigurače sa prekidačima koji se aktiviraju kada postoji problematični deo negde na mreži. Oni brzo isključuju neispravne delove, obično između 100 i 300 milisekundi, čime sprečavaju da se manji problemi pretvore u veće kvarove tokom celokupnog sistema. Kada se ova konfiguracija poveže sa rezervnim putevima u prstenastoj topologiji, dobija se ono što inženjeri nazivaju „N-1“ pouzdanost. U osnovi, to znači da usluga ostaje uključena čak i kada jedan deo prestane da funkcioniše. Funkcija automatskog prebacivanja posebno je korisna za objekte gde prekid u napajanju nije dozvoljen. Na primer, bolnice koje koriste sisteme za održavanje života, centri za podatke koji štite vredne informacije ili fabrike koje rade montažne linije koje ne mogu priuštiti zastoje tokom redovnog održavanja ili neočekivanih hitnih slučajeva.

Примена станица прстенастог споја у урбаним, индустријским и системима обновљиве енергије

RMU uređaji su postali prilično česti u gradskim sredinama, industrijskim kompleksima i postrojenjima za obnovljivu energiju, uglavnom zato što zauzimaju veoma malo prostora i mogu se lako prilagoditi. Gradovi se oslanjaju na njih za upravljanje podzemnim električnim mrežama i u uskim prostorima gde tradicionalne transformatorske stanice jednostavno ne mogu da stanu, pri čemu zadovoljavaju rastuće potrebe za električnom energijom i obezbeđuju pouzdan rad. Za fabrike i proizvodne pogone ovi uređaji su neophodni jer izuzetno dobro upravljaju kvarovima. Kada dođe do problema, RMU može brzo izolovati oštećeni deo, smanjujući tako skupocene prekide u radu – svaki takav slučaj firme košta oko 740 hiljada dolara, kako pokazuju brojke Instituta Ponemon. Zanimljivo je i to kako RMU uređaji pomažu u integraciji obnovljive energije. Oni upravljaju dvosmernim tokom struje iz solarnih panela i vetrenjača, osiguravajući stabilnost sistema čak i kada se uslovi menjaju, zahvaljujući naprednim ugrađenim funkcijama zaštite.

Osnovna struktura i princip rada prstenaste razvodne table

Prstenaste razvodne table rade na osnovu tzv. zatvorenog kablovskog sistema, što znači da mogu nastaviti sa isporukom električne energije čak i u slučaju kvarova ili izvođenja održavanja na drugim mestima. Glavna razlika u odnosu na uobičajene radijalne sisteme je u tome kako se električna struja kreće. U prstenastoj konfiguraciji, struja može da teče u oba smera kroz kolo. Kada dođe do kvara na jednom delu sistema, neispravan deo se automatski odvaja. Istovremeno, napajanje nastavlja da protiče kroz ostale delove prstena zahvaljujući inteligentnim preklopkama koje se aktiviraju. Ovim se smanjuje vreme prestanka napajanja za potrošače i znatno povećava pouzdanost celokupne električne mreže u stvarnim uslovima.

Objašnjen princip rada prstenaste razvodne table

Како функционише, у основи, зависи од аутоматског проналажења проблема и њиховог искључивања пре него што се прошире кроз цео систем. За ту сврху, заштитни релеји раде уз помоћ прекидача и посебних прекидача познатих као прекидачи оптерећења. Ако дође до квара било где у мрежи, релеји шаљу сигнале који активирају прекидач у року од две до три електричне пертубације. У исто време, ови секционисањем управљани прекидачи се активирају да би променили начин протока струје, тако да се напајање може вратити са другог дела мреже. Већина модерних електричних система има ову двосмерну функцију прекидања, у великој мери због SCADA система који контролишу све у позадини. Као резултат тога, просечни годишњи прекиди напајања сада су испод пет целих минута у многим подручјима.

Кључни компоненти јединице прстенасте мреже и њихове функције

Основни компоненти укључују:

• Прекидачи кола који брзо и безбедно прекидају струје квара
• Прекидачи оптерећења за изолацију укључених кола у условима нормалног оптерећења
• Busbars који распоређују енергију између више напајача
• Заштитни релеји који прате напон, струју и фреквенцију како би иницирали искључивање при појави неисправности
• Окретање са степеном заштите IP67, омогућавајући поуздану заштиту од прашине, влаге и спољашњих утицаја

Ови елементи заједно стварају архитектуру мреже са могућношћу само-опоравка која смањује трајање прекида до 80% у поређењу са традиционалним радијалним системима (IEEE 2022). Модуларни дизајн такође омогућава скалабилно проширење од 2-путног до 5-путног конфигурисања у зависности од растућих потреба.

Врсте и конфигурације јединица прстенастог развода: Изолација и функционални дизајн

Врсте РЈП-ова према средству за изолацију: Гасно изоловане, ваздушно изоловане, чврсто изоловане, хибридне

Класификација РМУ-а у великој мери зависи од средстава за изолацију, нешто што утиче на све, почевши од безбедносних разматрања, преко физичких димензија до врсте посла који могу обавити. Гасом изоловани РМУ-ови, често названи ГИС системи, обично користе сумпор хексафлуорид или неки други заменски гас. Ови системи веома добро спречавају електричне лукове и заузимају мање простора, због чега су одличан избор за градове где је простор ограничени ресурс. Супротно томе, јединице са изолацијом ваздуха (АИС) користе обичан атмосферски ваздух. Иако су ове јединице почетно јефтиније и лакше за одржавање током времена, за инсталацију им је потребно значајно више простора. Опције са чврстом изолацијом користе материјале као што су епоксидне смоле или разни полимери као диелектрике. Овим приступом потпуно се елиминишу бриге о цурењу гаса и генерално повећава безбедност са становишта заштите животне средине. Неки произвођачи су почели да праве хибридне верзије које комбинују карактеристике више начина изолације. Ове комбинације помажу у равнотежи фактора као што су захтеви перформанси, ограничења буџета и циљеви дугорочне одрживости, у зависности од тога како ће опрема практично бити коришћена.

Функционалне конфигурације: 2-пут, 3-пут, 4-пут и 5-пут РМУ

Начин на који су ова уређаји конфигурисана заиста утиче на њихову флексибилност при пребацивању и на врсту мрежне комплексности са којом имамо посла. Двосмерни РМУ-и у основи обављају једноставно усмеравање улаза и излаза, што одговара једноставним радијалним напајањима са којима се најчешће сусрећемо. Када пређемо на тро- и четворосмерне јединице, могућности се знатно проширују, јер они могу истовремено да повежу више трансформатора или различитих тачака потрошње. Ово подржава прстенасте топологије и заправо чини систем поузданјим од стандардних решења. А затим постоје петосмерни РМУ-и који ствари доводе на сасвим нов ниво. Ови уређаји опремљени су више секција распоредних полица, чинећи их савршеним за места попут болница или центара за податке где је непрекидно радно време апсолутно критично. Када је поузданост најважнија, додатна флексибилност да се било како реконфигурише у ходу постаје нешто на шта треба обратити пажњу.

Poređenje između GIS i AIS razvodnih ormara: Performanse naspram cene

Prilikom izbora između GIS i AIS ROR-a, inženjeri moraju da procene šta najbolje odgovara njihovoj specifičnoj situaciji u odnosu na finansijska ograničenja. GIS rešenje ističe se po impresivnim mogućnostima, zauzimajući otprilike dve trećine manje prostora u poređenju sa tradicionalnim modelima, bolje podnosi kratke spojeve i duže traje čak i kada je izloženo prašini ili vlazi. Naravno, postoji i mana — ovi sistemi obično koštaju oko duplo više od AIS sistema na početku. S druge strane, AIS oprema je jeftinija za instalaciju i jednostavnija za održavanje, ali zauzima znatno više podne površine i nije tako otporna na teške klimatske uslove. Većina ljudi bira GIS u gužvama gradske sredine gde svaki kvadratni metar ima značaja, dok mnoge fabrike i farme i dalje koriste AIS jer ne suočavaju sa istim ograničenjima u pogledu prostora.

Prednosti razvodnih ormara za pouzban i efikasan snabdevanje strujom

Смањење прекида и побољшање квалитета струје помоћу РМУ-а

РМУ-и смањују прекиде у напајању јер могу брзо изоловати проблеме пре него што се ситуација погорша. Када се ови проблеми на време ограниче, то помаже да цео систем ради боље, јер има мање падова напона и електричних импулса који ометају рад. Према недавним истраживањима из прошлогодишњих извештаја о поузданости мреже, мреже са РМУ-има су имале отприлике 40 одсто мање непредвиђених застоја у односу на старије радијалне конфигурације. Поред тога, због своје модуларне природе, техничари могу поправити одређене делове без искључивања целих делова мреже. Ово је изузетно важно за болнице, центре података и друга места где стална испорука електричне енергије никада не сме бити прекинута.

Енергетска ефикасност и могућности управљања оптерећењем РМУ-а

Današnji daljinski uređaji za nadzor (RMU) povećavaju energetsku efikasnost pametnim upravljanjem opterećenja. Ovi sistemi omogućavaju operatorima da dinamički usmeravaju struju, što znači da mogu ravnomerno rasporediti opterećenje između različitih dalekovoda i sprečavaju preopterećivanje transformatora – što je jedan od glavnih uzroka tehničkih gubitaka u mreži. Kada se opterećenje pravilno rasporedi korišćenjem RMU-a, električni gubici se smanjuju za oko 15% u poređenju sa starijim fiksnim sistemima. Još jedna prednost proizilazi iz dizajna sa gasnom izolacijom koji smanjuje dosadne parazitske gubitke jer izolacija električno znatno bolje funkcioniše. Sve ove karakteristike zajedno znače niže račune za komunalne preduzeća i fabrike, dok istovremeno čine celokupan rad efikasnijim i čistijim.

Pametni i IoT-om omogućeni prstenasti razvodni ormani za savremenu integraciju mreže

Pametni i IoT-om omogućeni RMU-i za daljinsko praćenje i upravljanje

Pametni RMU uređaji dolaze sa ugrađenim senzorima i mogućnostima povezivanja koji prate stvari poput jačine struje, nivoa napona, promena temperature i stanja izolacije tokom vremena. Aspekt Interneta stvari znači da ovi sistemi mogu otkriti probleme pre nego što postanu ozbiljni. Analizirajući obrasce u podacima, oni detektuju rane signale da nešto može krenuti naopako, bilo da je reč o manjim električnim pražnjenjima ili pregrevanju komponenti. Ono što čini ove jedinice zaista vrednim su njihove mogućnosti daljinskog upravljanja. Umesto da se šalju tehničari svaki put kada dođe do problema, operateri mogu izdaleka prilagoditi postavke mreže ili odmah isključiti napajanje kvarnih sekcija. To uštedi vreme i novac, istovremeno održavajući stabilan rad celokupnog sistema čak i kada se neočekivano pojave problemi.

Automatizovani ring main uređaji i integracija u digitalne i pametne mreže

RMU-ovi koji su automatizovani služe kao pametni komponenti u modernim digitalnim mrežama, povezujući se sa DMS i SCADA sistemima bez ikakvih problema. Ovi uređaji komuniciraju napred-nazad putem specifičnih protokola, omogućavajući operatorima da upravljaju protokom električne energije kroz mrežu, rade sa različitim izvorima energije raspoređenim po mreži i čak izvode automatske popravke kada dođe do problema. Automatizacija ide dalje u ono što se naziva FDIR procesima za otkrivanje kvarova, njihovo brzo izolovanje i obnavljanje usluge. Kada dođe do neispravnosti na delu mreže, ovi sistemi mogu preusmeriti struju za samo nekoliko sekundi, tako da većina korisnika uopšte ne doživi prekide tokom ovih incidenata.

Studija slučaja: Implementacija pametnih RMU-ova u urbanoj mikromreži

Недавни иницијатив урбаних микро-мрежа подразумевао је замену старе разводне опреме модерним РМЈ-овима који долазе опремљени сензорима температуре, могућностима мониторинга делимичног пражњења и уграђеним ћелијским везама. Након увођења ових нових система у рад, резултати су били прилично импресивни: прекиди су трајали око 45% мање него пре, док су трошкови одржавања опали за око 30%, углавном због функција предиктивне дијагностике. Ток података у реалном времену омогућио је динамичко балансирање оптерећења када захтеви нагло порасту, чиме се задржава ефикасна потрошња енергије и стабилан напон на целој мрежи, што је природно обезбедило и прописну исправност.

Често постављана питања

Шта је РНР (Ринг МЕИН УНИТ)?

Регулаторна мерна јединица (РМЈ) је компактна разводна јединица од кључног значаја за управљање и заштиту електричних кола у мрежама расподеле средњег напона. Оне омогућавају алтернативне путеве напајања кроз прстенасту конфигурацију, побољшавајући поузданост система и смањујући време простоја.

Koji su glavni sastavni delovi RMU-a?

Osnovni sastavni delovi RMU-a uključuju prekidače, preklopnike za isključivanje opterećenja, sabirnice, zaštitne releje i čvrste kućišta. Ovi elementi zajedno obezbeđuju brzo izolovanje kvarova i efikasnu distribuciju električne energije.

Kako RMU-i povećavaju pouzdanost snabdevanja električnom energijom?

RMU-i kombinuju zaštitne karakteristike sa pametnim prekidačkim mogućnostima, podržavajući automatsko izolovanje kvarova i obezbeđujući N-1 pouzdanost. Ova konfiguracija osigurava neprekidno snabdevanje električnom energijom, čak i ako deo sistema naiđe na problem.

Koje su razlike između GIS i AIS RMU-a?

RMU-i sa gasnom izolacijom (GIS) koriste gas poput sumpor heksafluorida za izolaciju, nudeći kompaktnost i bolje rukovanje kvarovima, ali uz veće troškove. RMU-i sa vazdušnom izolacijom (AIS) koriste atmosferski vazduh, jeftiniji su, ali zauzimaju više prostora.

Kako se pametni RMU-i integrišu u moderne mreže?

Паметни РМУ-ови имају сензоре и повезивање које омогућава даљи надзор и контролу. Они се интегришу без препрека са дигиталним мрежним системима, олакшавајући ефикасно откривање грешака, изолацију и аутоматско обнављање услуге.