Америкалық стилдегі күбейткіш шкафтарымен жабдықталған әлсіз жаңбыр машиналарының қоғамдық конфигурациясы
Жолаушы энергиясын өндіру, таза және жаңартылатын энергия басқарғышы ретінде, өзара дамыған технологияға ие болып, кейбір жылдарда Китаеде тез өсіп келді. 2010 жына қарай жалпы қосылған өндірістік қуаты 1,8×10⁴ МВ-ге жеткілікті деп есептеледі. Жолаушы энергиясының құрылыс мезгілі қысқа, жеміс алу уақыты тез, және өндіргіштік құны ең тиімді болып табылады. Адатта, 50 МВ жолаушы электростанциясын құру үшін тек бір жыл керек. Құрылыс аяқталғаннан кейін, эксплуатация құны төмен, ал эксплуатация және қызметкерлерге берілетін іс-шаралар саны қатынасқа сай аз.
Жолаушы электростандары үшін таңдалған төмендетуші трансформаторлардың ерекшеліктері
Әрбір жолаушы электростанда төмендетуші трансформатор орнатылады, ол өндірілген нап (0,69 кВ) төмендетіп, жолаушы электростанасының ішкі жинақталаушы линияларына қосылады. "Бір машина - бір трансформатор" принципіне қарай жолаушы электростанасының ішкі жинақталаушы линиялары арқылы электр желісіне қосылады. Азырқы таңдалған трансформаторлардың негізгі түрлері: адамзаттық маңызды масаның трансформаторлары (аз пайдаланылады), Еуропа стиліндегі ұстаңғы модульдер, Америка стиліндегі ұстаңғы модульдер (Америка стиліндегі кескін модульдер деп те аталады). Олардың ішінде, Америка стиліндегі кескін модульдер азрақ қолданылады.
Еуропа стиліндегі ұстаңғы модульдерге салыстырмалы Америка стиліндегі кескін модульдер компактты құрылымы, толық қорғалған, кішкентай өлшемі, жауынтық кабельдік штекерлерді пайдалануы, газ қорғауы жоқ, және қолдану және қызмет көрсету ыңғайлы болып табылады. Америка стиліндегі кескін модульдер қалалық тарату желілерінде, мысалы, жаңа мекендер аймағы, индустриалдық аймақтар, коммерциялық центрлер және басқа да электр беру орнында кеңінен қолданылады. Соңғы жылдары, олар жолаушы электростандары үшін төмендетуші трансформатор ретінде кеңінен қолданылады. Олардың типтік электр жоспары (тарату желісінде қолданылатын схемаға ұқсас) Сурет 1-де көрсетілген. Тарату желісінің талаптарына қарай, Америка стиліндегі кескін модульдерде төмендегі қорғаулар қосылады:
Масаның толық қорғалған фюзелажы, трансформатордың төмен наптық жағында қысқа сызықтық қате пайда болғанда қозғалады;
Масаның толық қорғалған шектеу фюзелажы, трансформатордың ішкі жағында қысқа сызықтық қате пайда болғанда тез қозғалып, трансформаторды қатаң жабады, сонымен қате тереңдейуін туындаудан сақтайды.
Үш фазада қолданылатын масаның толық қорғалған жүктік айналуы, трансформаторды жүкпен қосу үшін жабу операциясын атқаратын;
Ақылды комутатор (немесе фюзелажы комутаторы), негізінен жүкті қорғау үшін қолданылады.
Америка стиліндегі кескін модульдердің қорғау конфигурациясын ықшамдау
Ықшамдау принциптері
Америка стиліндегі трансформатор - бұл Америка стиліндегі кескін модульдердің негізгі құрылымы, мұздық радиаторлары, газ қорғауы жоқ, басын азайту заттары және шектеу фюзелажы сияқты өзара дамыған құрылымын сақтайтын трансформатор. Бірақ, ол қорғау құрылымдарын ықшамдайды. Жолаушы энергиясының эксплуатация туралы тәжірибелерін қорытындылау негізінде, оның желі қорғауының бірнеше бөлігі алып тасталған, сонымен ол жолаушы энергиясы үшін қолданылатын трансформаторға айналады.
Ықшамдалған қорғау конфигурациясы
Жолаушы энергиясында қолданылатын Америка стиліндегі кескін модульдерден желі қорғау элементтерін алып тастау техникалық деңгейде мүмкін. Жинақталаушы линияларда қолданылатын қорғау құрылымдары (төмендетуші станцияда орнатылған) қолданылады. Жинақталаушы линиялар төмендетуші станцияға қосылады, сонымен нап төмендетіліп, системага қосылады. Төмендетуші станция әрбір жинақталаушы линия үшін өзінің линия қорғауын қосты. Қорғау аумағы не только покрывает сборные линии, но также распространяется на ящик-подстанцию и ветрогенераторы. Если на определенной линии происходит короткое замыкание или другая авария, линейная защита срабатывает и отключает эту линию. Ветрогенераторы оснащены полным набором устройств защиты сети (установленных в наземном контрольном шкафу). При возникновении сетевой аварии или аномалии, защита ветрогенератора сработает и отключит ветрогенератор (здесь под сетью подразумевается система сборных линий и ящик-подстанций). Таблица 1 показывает сетевую защиту, установленную производителем ветрогенераторов.
Некоторые конфигурации защиты ящик-подстанций относительно просты. Их функции защиты намного уступают защите сборных линий и ветрогенераторов, создавая избыточную перекрестную защиту. Поэтому сетевая защита, установленная в ящик-подстанциях, является излишней и может быть удалена. Функции и диапазон защиты интеллектуальных выключателей могут быть полностью заменены сетевой защитой ветрогенераторов. Одновременно, удаление некоторых ненужных компонентов, таких как нагрузочные выключатели и вставные предохранители, помогает снизить потенциальные точки аварий и повысить надежность работы оборудования.
Упрощенные настройки защиты американского стиля ящик-подстанций
Чтобы гарантировать, что упрощенные американские ящик-подстанции могут удовлетворять требованиям эксплуатации ветровых ферм, Институт электроэнергетических исследований компании Jilin Electric Power Co., Ltd. организовал 18 экспертов из компании Jilin Electric Power Co., Ltd., Beijing Sifang Micro-Electronic Co., Ltd., Datang Jilin Company и других организаций для тщательной демонстрации и проверки конфигурации упрощенных американских ящик-подстанций. Было признано, что упрощенная американская ящик-подстанция - это специализированный трансформатор для ветроэнергетики, разработанный на основе технологии американских ящик-подстанций. По технологии она полностью соответствует требованиям безопасной и надежной эксплуатации ветроэнергетических установок, имеет хорошие экономические показатели и может широко применяться и использоваться на ветровых фермах. Конфигурация упрощенной американской ящик-подстанции показана на Рисунке 2.
Технический и экономический анализ
Большинство ветровых ферм в настоящее время используют оригинальные американские ящик-подстанции, сложные функции защиты которых не подходят для ветроэнергетических систем. Использование упрощенных американских ящик-подстанций может значительно снизить стоимость оборудования, принося значительные социальные и экономические выгоды. Предварительные расчеты показывают, что стоимость каждого блока может быть снижена примерно на 30,000 юаней.
После удаления некоторых ненужных компонентов, таких как нагрузочные выключатели, вставные предохранители и интеллектуальные выключатели, количество потенциальных точек аварий снижается, что значительно уменьшает вероятность аварий. Эксплуатация становится простой, удобной, безопасной и надежной, с существенным сокращением объема обслуживания. Упрощенные американские ящик-подстанции уже применяются на некоторых ветровых фермах в провинции Цзилинь, достигая заметных социальных и экономических результатов.
