Jinsi ya Kutumia Kifaa cha Mzunguko Kuu cha Umeme kwa Usambazaji wa Umeme wa Ufanisi?

Kuelewa Kazi ya Vifaa vya Pango Katika Mitandao ya Usambazaji wa Umeme

Kazi na madaraka ya vifaa vya pango katika usambazaji wa umeme

Vipengee vya mzunguko wa umeme, au RMUs kama vitu vifupi, ni mfumo mdogo wa kuwasha na kuzima umbali unaopatikana kote katika mitambo ya umeme ya wastani, inayofanya kazi kwa upeo wa 6kV mpaka 24kV. Kazi ya kawaida ya vifaa hivi ni kudhibiti na kulinda mwayo wa umeme, pia kutengeneza mizunguko ambayo inatoa njia za usalama za umeme wakati unahitaji. Lengo kuu la mfumo huu ni kuruhusu sasa kupitia njia mbalimbali za mfumo. Basi wakati kuna tatizo mahali fulani, umeme huweka njia moja kwa moja kwa njia zingine zenye uwezo, kuzuia mapigano. Kulingana na takwimu za mwaka 2024 kutoka Ripoti ya Usambazaji wa Umeme, mitambo iliyowekwa kwenye RMUs ina maradhi ya umeme yasiyo na shida kwa sababu ya 40 asilimia chini kuliko mifumo rahisi ya awali. Ufanisi huo unawawezesha kuwa vipengee muhimu sana katika miundombinu ya umeme ya leo inayotatua matatizo.

Lengo na kazi ya RMUs kuhakikisha usambazaji wa umeme wenye ufanisi

RMUs zipo kizima ili kudumisha usimamizi wa umeme kwa ufanisi kwa kuunganisha vipengele vya ulinzi na uwezo wa kubadilisha kwa akili. Ndani ya vigezo hivi tunaupata vitu kama vile vichwaga vya kupunguza mzigo, vichwaga vya mwayo, na vichwaga vilivyounganishwa vilivyowashirikisha wakati kuna sehemu yenye tatizo pale pale mtandao. Pia hunzua sehemu zenye shida kwa haraka sana, kawaida kati ya millisecondi 100 hadi 300, ambayo inasimamia matatizo madogo kutokuwa makubwa zaidi katika mfumo mzima. Wakati huunganishwa na njia za usalama zilizojengwa katika mpangilio wa duara, mpangilio huu unatupeleka kile wahandisi wanaitaja "N-1" ufanisi. Kimsingi, inamaanisha huduma inavyobaki imetumika hata kama sehemu moja imeanguka. Kitendo cha kutumia chanzo kingine kiotomatiki kinafanya kazi vizuri hasa mahali pa kupasuka kwa umeme hautakiwi kabisa. Fikiria hospitali zinazohitaji mifumo ya kudumu maisha, vituo vya data vinavyolinda habari muhimu, au vitofauti vinavyoshughulikia mstari wa uzalishaji ambao haivipokei vipigo wakati wa matunzio au matakatifu yasiyotarajiwa.

Matumizi ya vitengo kuu pete katika miji, viwanda na mifumo ya nishati mbadala

RMUs kuwa pretty kawaida katika maeneo ya mijini, viwanda complexes, na mipangilio nishati mbadala hasa kwa sababu kuchukua nafasi ndogo sana na inaweza kuwa rahisi kurekebishwa. Miji hutegemea wao kusimamia gridi za umeme za chini ya ardhi na maeneo hayo magumu ambapo vituo vya kawaida havitatosha, wakati wote ikiendelea na mahitaji yetu yanayoongezeka ya umeme na kuhakikisha vitu vinabaki kuwa vya kuaminika. Kwa viwanda na viwanda vya kutengeneza bidhaa, vifaa hivyo ni muhimu kwa kuwa vinaweza kushughulikia kasoro vizuri. Wakati kitu kinakwenda vibaya, RMUs zinaweza kutenganisha eneo la tatizo haraka, kupunguza muda wa kupumzika wa gharama kubwa ambao kampuni kawaida hupoteza karibu $740k kila wakati linapotokea, kama takwimu kutoka Taasisi ya Ponemon zinavyoonyesha. Kinachofurahisha pia ni jinsi RMUs zinavyochangia kuleta nishati mbadala kwenye mchanganyiko. Wao kusimamia nyuma na mbele nguvu harakati kutoka paneli za jua na turbines upepo, kuhakikisha kila kitu inabakia imara hata wakati hali ya mabadiliko shukrani kwa wale vipengele fancy kinga iliyojengwa haki ndani.

Muundo wa msingi na kanuni ya kazi ya kitengo cha msingi cha pete

Vipande vya msingi vya pete hufanya kazi kwa msingi wa kile kinachoitwa mfumo wa kitanzi kilichofungwa, ambayo inamaanisha wanaweza kuendelea kutoa umeme hata wakati kuna matatizo au matengenezo mahali pengine. Tofauti kubwa ikilinganishwa na mifumo ya kawaida ya radial ni jinsi umeme unavyozunguka. Katika muundo wa pete, mkondo unaweza kusafiri pande zote mbili kuzunguka mzunguko. Sehemu fulani ya mfumo inapoharibika, sehemu iliyoharibika hukatwa moja kwa moja. Wakati huohuo, nguvu huendelea kupita katika sehemu nyingine za pete hiyo kwa sababu ya vibadilishaji vyenye akili vinavyofanya kazi. Hii hupunguza muda wa kukosa huduma kwa wateja na hufanya mtandao wote wa umeme kuwa wa kuaminika zaidi katika hali halisi.

Ring kuu ya kitengo Kazi kanuni alielezea

Jinsi inavyofanya kazi inategemea kutafuta matatizo kiatomati na kuyaondoa kabla hayajaenea kwenye mfumo wote. Reli za ulinzi hufanya kazi pamoja na vipasha-mzunguko na vipasha-mzunguko maalumu vinavyoitwa vipasha-mzunguko. Ikiwa kitu fulani kitaenda vibaya mahali fulani kwenye gridi, relay hutuma ishara za kuwasha kibadilishaji ndani ya mizunguko miwili hadi mitatu ya umeme. Wakati huo huo, swichi hizi za sehemu huanza kupanga upya jinsi umeme unavyopita ili huduma iweze kurudi kutoka sehemu nyingine ya mtandao. Mifumo mingi ya kisasa ya umeme ina uwezo huo wa kubadili vitu kwa njia mbili hasa kwa sababu ya mifumo ya SCADA inayoongoza kila kitu nyuma ya pazia. Matokeo yake, tunaona wastani wa mapumziko ya kila mwaka kupungua chini ya dakika tano tu katika maeneo mengi sasa.

Sehemu Muhimu za Kitengo Kikuu cha Pete na Kazi Zake

Sehemu kuu ni pamoja na:

• Mchanganyiko ambayo kuvunja kasoro sasa haraka na salama
• Vipuli vya kuvunja mzigo kwa ajili ya kutenganisha mizunguko ya kazi chini ya hali ya kawaida mzigo
• Bar wa Nguvu (Busbars) ambayo kusambaza nguvu kati ya feeders nyingi
• Relays ya ulinzi kwamba kufuatilia voltage, sasa na masafa ya kuanza disconnection wakati anomalies kutokea
• Mlango na IP67 rating, kutoa ulinzi imara dhidi ya vumbi, unyevu na mafadhaiko ya mazingira

Vipengele hivi kazi pamoja ili kujenga kujirekebisha mtandao usanifu kwamba hupunguza muda kukatika kwa hadi 80% ikilinganishwa na mifumo ya jadi radial (IEEE 2022). Modular kubuni pia inasaidia upanuzi scalable kutoka 2-njia kwa 5-njia configurations kama mahitaji inakua.

Aina na Configurations ya pete kuu vitengo: Insulation na kazi Design

Aina ya RMUs kwa insulation kati: gesi-Insulated, hewa-Insulated, Solid-Insulated, hybrid

Utakwimu wa vifaa vya RMU vinategemea kikamilifu kile kinachotumika kuzima, kitu hicho kinachowezesha kila jambo kutoka kuzuia umeme kuchemka hadi vipimo vya viinu na aina ya kazi ambayo vinaweza kufanya. Vifaa vilivyo na gesi inayozima, vinavyoitwa kawaida mfumo wa GIS, mara nyingi hutumia gesi ya sufuri heksafuloridi au gesi nyingine inayobadilisha. Mfumo huu unafanya kazi vizuri sana katika kuzuia umeme ukichemka na pia hunyoosha nafasi kwa ujumla, kuifanya iwe chaguo bora zaidi kwa miji ambapo nafasi ni yenye thamani kubwa. Kinyume chake, vifaa vilivyo na hewa inayozima (AIS) vinategemea hewa ya kawaida ya anga. Ingawa vina gharama nafuu ya awali na rahisi zaidi kusimamia kwa muda mrefu, vyanahitaji nafasi kubwa zaidi wakati wa usanidi. Chaguo la uzima wa silaha linatumia vitu kama vile ratibu za epoxi au polimeri mbalimbali kama dielektriki. Mchango huu husitisha shida zote kuhusu uvumi wa gesi na kwa ujumla hufanya mambo yasiwe na hatari kwa sababu ya mazingira. Wakala wengine wameanza kutengeneza toleo la kibini linalojumuisha sifa za njia mbalimbali za kuzima. Mizunguko hii husaidia kusawazisha sababu kama kiasi cha utendaji, mzigo wa bajeti, na malengo ya ustawi wa muda mrefu kulingana na jinsi maalum ambavyo vifaa vitatumika kwenye matumizi halisi.

Mipangilio ya Kazi: Vifaa vya Uwasilishaji vya njia 2, 3, 4, na 5

Namna ambavyo vifaa hivi vinavyopangwa huathiri kiasi gani kinaweza kubadilika wakati wa ubadilishaji na aina ya uhalali wa mtandao ambao tunauwakilisha. Vifaa vya Njia mbili vinashughulikia kwa msingi mpango wa kuingiza na toa, ambacho unafanya kazi vizuri kwa mazungumzo rahisi ya usambazaji ambayo watu wengi wanaiita. Kuinua hadi vitengo vya tatu na nne husonga mambo mbele zaidi kwa sababu vinaweza kuunganisha kwa trafo mbalimbali au pointi tofauti za mzigo wakati mmoja. Hii inasaidia mitambo ya sura ya pete na inafanya mfumo kuwa wenye upinzani zaidi kuliko vitengo vya kawaida. Kisha kuna vifaa vya Njia Tano ambavyo huleta mambo kwenye kiwango kingine kabisa. Vifaa hivi vya kipekee vinajulikana kwa sehemu nyingi za barabara za umeme, ambavyo viwezekanavyo kwa maeneo kama vile hospitali au vituo vya data ambapo uendeshaji bila kupoteza ni muhimu sana. Wakati uhakika unapowezekana zaidi, kuwa na uwezo wa ziada wa kupanga upya kwa haraka kuwa kitu cha thamani ya kujali.

Kulinganisha Kati ya Vifaa vya GIS na AIS vya Ring Main: Utendaji vs Gharama

Wakati wa kuchagua kati ya GIS na AIS RMUs, wataalamu wanahitaji kupima kile kinachofanya kazi kwa ajili ya mazingira yao hususi kibali cha fedha. Chaguo cha GIS kinawezeshwaa uwezo wake mzuri, ukizuia nafasi ambayo ni takriban theluthi mbili chini kuliko vifaa vya kawaida, pia huendesha mzunguko mfupi bora zaidi na huwaka muda mrefu zaidi hata inapotolewa kwenye uchafu au unyevu. Hakika kuna kivinjari - vifaa hivi kwa kawaida vinatoa gharama kama mara mbili ya AIS katika gharama ya awali. Kinyume chake, vifaa vya AIS vinaweza kuwa rahisi zaidi kusafishia na vya kusudiwa, lakini vinachukua nafasi kubwa zaidi ya chini na havisimamii vizuri katika mazingira magumu. Watu wengi wanachagua GIS katika maeneo yenye watu wengi ya miji ambapo kila futi ya mraba inahesabiwa, wakati vituo vingi vya uzalishaji na mashamba bado yanatumia AIS kwa sababu hayana kikomo cha nafasi kama hicho.

Manufaa ya Vifaa vya Ring Main kwa Ajili ya Usambazaji wa Nguvu Bora na Ufanisi

Kupunguza mapigano na kuboresha ubora wa umeme kwa kutumia RMUs

RMUs hupunguza mapigano ya umeme kwa sababu yanaweza kuzingatia matatizo haraka kabla haya yasahau. Wakati haya matatizo yanapozuiwa mapema, husaidia kudumisha utendaji bora zaidi wa mfumo wote kwa sababu kuna kupungua kwa mafumbo ya voltage na vifukuzo vya umeme vinavyowaka mambo. Kulingana na utafiti wa hivi karibuni kutoka ripoti za mwaka jana ya uaminifu wa mtandao, mitandao yenye RMUs ilikuwa na mapigano ya kusudi ambayo yalipungua kiasi cha asilimia arobaini ikilinganishwa na miundo ya zamani ya radial. Pia, tabia yake ya kubadilika inamaanisha kuwa wataalamu wanaweza kurepair sehemu fulani bila kuzima sehemu nzima za mtandao. Hii ni muhimu sana kwa hospitali, vituo vya data, na mahali pengine ambapo usambazaji wa umeme bila kupumzika hautakiwi kabisa.

Ufanisi wa nishati na uwezo wa kudhibiti mzigo wa RMUs

Vifaa vya Kusimamia Mbali (RMUs) vya leo vinaongeza ufanisi wa nishati kwa kudhibiti mikondo kwa akili. Mifumo hii inaruhusu watumiaji kuongoza umeme kwa namna dinamiki, ambayo inamaanisha kuwawezesha kusambaza kazi kati ya vifaa mbalimbali vya usambazaji na kuzuia trafomu kutapika zaidi jambo ambalo husababisha potea kubwa za teknolojia katika mtandao. Wakati mikondo inapowasiriwa vizuri kwa kutumia RMUs, potea za umeme huungua kiasi cha asilimia 15 ikilinganishwa na mifumo iliyopita ya kudumu. Manufaa mengine yanatokea kutoka kwa ubunifu wa gesi unaofunga ambao unapunguza potea za kuchocha kwa sababu ufunguo unafanya kazi kwa ufanisi mkubwa zaidi wa umeme. Vipengele vyote hivi vinavyojiweza vinamaanisha malipo ya deni ya chini kwa mashirika ya nguvu na vitofali wakati wanafanya kazi yao iwe bora zaidi na safi zaidi kwa jumla.

Vifaa vya Kuvutia vya Kijani vilivyo na Teknolojia ya Akili na IoT kwa Uunganisho wa Mtandao wa Kusasa

RMUs za kisasa na zenye IoT kwa ufuatiliaji na udhibiti mbali

RMU za kihaki zina viwango vyao vya ndani na vipengele vya muunganisho vinavyofuatilia mambo kama vile sasa ya mzigo, nguvu za umeme, mabadiliko ya joto, na jinsi maandalizi ya kuzuia umeme ayavumiliaje kwa muda. Aspekti ya Vitu vya Kiolesura inamaanisha kwamba mitandao hii inaweza kutambua matatizo kabla hukulea hadi kuwa makini. Kwa kuchambua tabia katika data, husakili alama za ujumbe wa mapema kuhusu jambo ambalo linaweza kuwa likikoma moja kwa moja, iwe ni matapeli madogo ya umeme au vipengee vilivyo moto sana. Kinachowezesha vifaa hivi kuwa thamani ni uwezo wao wa utawala mbali. Badala ya kutuma wataalamu kila wakati kinapotokea tatizo, watumiaji wanaweza kurekebisha mpangilio wa mtandao kutoka mbali au kuzima umeme sehemu zenye shida mara moja. Hii inaokoa wakati na pesa pamoja na kudumisha mfumo mzima unavyofanya kazi kwa urahisi hata wakati vitatuzo visivyotarajiwa vinapopatikana.

Vifaa vya kuzungusha kiotomatiki na ujumuishaji kwenye mitandao ya kidijitali na mitandao ya kihaki

RMU zenye utawala wa kibinafsi hutumika kama sehemu za akili katika vifaa vya kidijitali vya sasa, zinazounganisha na mifumo ya DMS na SCADA bila shida. Vifaa hivi vinapokeana kupitia miradi maalum, ikiwapa watumiaji uwezo wa kudhibiti jinsi umeme unavyotiririka kwenye mtandao, kufanya kazi pamoja na vyanzo mbalimbali vya nishati vinavyopandwa kote mtandao, na hata kufanya mapinduzi kiotomatiki unapotokea tatizo. Utawala wa kibinafsi unaendelea zaidi kwenye kitendo kinachojulikana kama FDIR kwa ajili ya kutambua makosa, kuyafungua haraka, na kuwapa huduma tena. Unapotokea hitilafu kwenye sehemu fulani ya mtandao, mifumo hii inaweza kubadilisha mkondo wa umeme kwa sekunde chache ili wateja wengi wasipate vibadilisho vya umeme wakati wa matatizo haya.

Kesi ya ufahamu: Utaratibu wa RMU za akili katika microgrid ya jiji

Mradi hamsi wa karibu ulibadilisha vifaa vya kawaida vya kuwasha na kuzima kwa vifaa vipya vya RMU vilivyojazwa na visasa vya joto, uwezo wa kufuatilia kutokana na kupasuka kwa sehemu, na mifumo ya simu iliyowekwa ndani. Baada ya kuanzisha mifumo mipya haya, matokeo yalikuwa mazuri sana: masakata yalipita kwa muda wa kuharibika kubwa zaidi ya asilimia 45 kidogo kuliko awali, wakati gharama za matengenezo zilitishia kiasi cha asilimia 30, hasa kwa sababu ya vipengele hivi vya ushauri wa mapema. Mtiririko wa data wa wakati halisi ulisaidia kusawazisha mzigo kwa njia ya moja kwa moja wakati wasiwasi unapong'aa, kudumisha ufanisi wa matumizi ya nishati na kudumisha voltage sawa kote mtandao, ambacho mara moja ulihakikisha utii wa sheria.

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Kitu cha Umeme cha Ring (RMU) ni kipi?

Kitu cha Umeme cha Ring (RMU) ni kitengo cha mfupi cha vifaa vya kushutuma na kuzuia mikondo ya umeme katika mitandao ya usambazaji wa umeme wa shinikizo la wastani. Kinawezesha njia mbadala za umeme kupitia mpangilio wa sura ya pini, kinachovyongeza uhakika wa mfumo na kupunguza muda ambapo mtandao hautumiki.

Vipengele vipi vya msingi vya RMUs?

Vipengele vya msingi vya RMUs vinajumuisha vibambo vya mzunguko, vifaa vya kuvunja mzigo, mishororo ya umeme, relays za ulinzi, na visima vya nguvu. Vipengele hivi vinavyotumika pamoja kuhakikisha kutenganwa kwa haraka kwa makosa na usambazaji wa nguvu unaofaa.

RMUs inavyozidisha uaminifu wa usambazaji wa umeme?

RMUs zinajumuisha sifa za ulinzi pamoja na uwezo wa kubadilisha kiotomatiki, zenye msaada wa kutenganwa kiotomatiki kwa makosa na kutoa uaminifu wa N-1. Mpangilio huu unahakikisha kuwa mtiririko wa umeme unaendelea hata kama sehemu moja ya mfumo inapatana na tatizo.

Tofauti kati ya GIS na AIS RMUs ni ipi?

RMUs zenye gesi inayowekwa (GIS) zinatumia gesi kama sufuri heksafluoride kama insulator, zinatoa ukubwa mdogo na uwezo mzuri wa kushughulikia makosa lakini kwa gharama kubwa. RMUs zenye hewa inayowekwa (AIS) zinatumia hewa ya anga, zinazoshikilia nafasi kubwa lakini ni rahisi kwa gharama.

Smart RMUs zinajumuisha vipi katika mitaro ya kisasa?

RMU smart ina senzori na uwezo wa kuunganisha kwa sababu ya ukaguzi na udhibiti wa mbali. Inajumuisha kikamilifu na mifumo ya gridi ya kidijitali, ikirahisisha ukaguzi wa makosa, kujitenga, na urejeshaji otomatiki wa huduma.