Mikä ovat renkaanpäätyjen sähköjärjestelmien edut ja haitat?

Silmukkomainen sähköjärjestelmän etu- ja haitat

Silmukkomainen sähköjärjestelmä on yleinen topologia jakelujärjestelmissä, erityisesti keski- ja matalajännitteisissä sähköjakelujärjestelmissä. Se yhdistää useita kuormia tai jakopisteitä suljetuksi silmukaksi sähkön jakamiseksi. Alla ovat silmukkomainen sähköjärjestelmän etu- ja haitat:

I. Edut

Korkea luotettavuus

• Päällekkäinen sähköntarve: Silmukka-järjestelmällä on kaksi sähköntarvettä varten. Jopa jos yksi kaapelin tai kytkintyökalun osa epäonnistuu, sähkö voidaan edelleen toimittaa alakulkuihin kuormiin toisen polun kautta. Tämä päällekkäisyys parantaa huomattavasti järjestelmän luotettavuutta ja sähköntarpeen jatkuvuutta.

• Vähennetty sähkökatkosalue: Kun segmentissä tapahtuu vika, vain se segmentti täytyy eristää, mikä minimoi vaikutukset muulle järjestelmälle ja vähentää sähkökatkojen laajuutta.

Joustava kuormanjakelu

• Laajennuksen helpottaminen: Silmukka-järjestelmä mahdollistaa uusien kuormien tai jakopisteiden lisäämisen missä tahansa paikassa silmukan varrella ilman, että se vaikuttaisi merkittävästi olemassa olevan järjestelmän vakautukseen. Tämä tekee siitä erittäin joustavan laajennusta ja remonttia varten.

• Kuorman tasapainottaminen: Koska virta voi kulkea molempiin suuntiin silmukan ympäri, se auttaa paremmin tasapainottamaan kuorman eri segmentteihin, estäen yhden sivun ylilatautumista.

Alempi jänniteputoaminen

Kaksipolkuinen tarve: Virta voi tulla kuormaan kahdesta suunnasta, mikä vähentää yksittäisen linjan kuorman ja siten pienentää jänniteputoa. Tämä on erityisen tärkeää pitkien matkojen jakelussa, varmistamalla parempi jännitelaitteiston laatu loppukäyttäjälle.

Vähennetty lyhytsulkuvirta

Virtarajoitusvaikutus: Joissakin tapauksissa silmukka-järjestelmä voidaan suunnitella rajoittamaan lyhytsulkuvirtaa. Esimerkiksi virtarajoituskykyisten fuusien käyttö tai sopivien kaapelikokojen valinta voivat tehokkaasti vähentää lyhytsulkuvirtan vaikutusta laitteisiin.

Yksinkertainen huolto

Paikallinen eristys: Kun tietylle segmentille tarvitaan huoltoa tai tarkastusta, vain kaksi kytkintä tuossa segmentissä tarvitsee avata, sallimalla muun järjestelmän jatkaa toimintaa. Tämä tekee huollon yksinkertaisemmaksi ja vähentää häiriötä.

II. Haitat

Korkeampi alkuperäinen investointi

• Lisäkaapeleita ja -kytkintyökaluja: Radiaalijakoja verrattuna, silmukka-järjestelmä vaatii enemmän kaapeleita ja kytkintyökaluja suljetun silmukan muodostamiseksi, mikä nostaa alkuperäisiä rakennuskustannuksia.

• Monimutkainen suojalaittekonfiguraatio: Turvallisen toiminnan varmistamiseksi silmukka-järjestelmässä usein tarvitaan monimutkaisempia relaysuojalaitteita ja automaatiokontrollijärjestelmiä potilaisten käsittelyyn. Nämä laitteet myös maksavat enemmän.

Monimutkainen vianpaikan selvittäminen

• Monipolkuinen virran virtaus: Kun virta virtaa useiden polkujen kautta silmukassa, vian tarkan sijainnin määrittäminen voi olla haastavaa. Isommassa silmukassa tämä voi pidentää vianpaikan selvittämiseen kuluvaa aikaa, vaikuttaen korjauksen tehokkuuteen.

• Suojalaitteiden koordinoinnin vaikeus: Relaysuojalaitteet silmukka-järjestelmässä on tarkasti koordinoitava, jotta estetään väärä toiminta tai toiminnan puuttuminen. Jos asetukset eivät ole oikeat, viat voivat leviä tai eivät eristy nopeasti.

Rajoitukset avoimen silmukan toiminnassa

Yksi-suuntainen tarve: Käytännössä silmukka-järjestelmät toimivat usein avoimen silmukan konfiguraatiossa (eli vain yksi sirkkutuskytkin on kiinni) yksinkertaistamaan suojalaitteiden asetuksia ja vähentää lyhytsulkuvirtaa. Tässä tilassa järjestelmä muuttuu radiaalijakoiksi, menettäen osan sen päällekkäisestä tarvesta.

Epätasapainoinen kuorma: Avoimen silmukan toiminnassa virta virtaa kuormaan vain yhdestä suunnasta, mikä voi johtaa epätasapainoiseen kuormaan eri segmenteissä, vaikuttaen järjestelmän vakautukseen ja tehokkuuteen.

Haasteet suljetun silmukan toiminnassa

Kasvaneet lyhytsulkuvirtat: Kun silmukka-järjestelmä toimii suljetussa silmukassa, lyhytsulkuvirtat voivat kasvaa huomattavasti, erityisesti kun useat energialähteet toimittavat energiaa samanaikaisesti. Tämä edellyttää kytkintyökaluja, jotka kykenevät rikkomaan suurempia virtasia, lisäämällä monimutkaisuutta ja kustannuksia laitteiden valinnassa.

Monimutkainen suojalaitteen asetus: Suljetussa silmukassa silmukka-järjestelmän suojalaitteiden on oltava uudelleen asetettu vastaamaan uusia virran virtaustapahtumia. Väärät asetukset voivat johtaa suojalaitteiden väärään toimintaan tai epäonnistumiseen, vaarantamalla järjestelmän turvallisuuden.

Korkeat vaatimukset kommunikaatio- ja automaatiojärjestelmille

Reaaliaikainen valvonta: Tehokkaan toiminnan varmistamiseksi edistyneitä kommunikaatio- ja automaatiojärjestelmiä tarvitaan tavallisesti reaaliaikaiseen valvontaan jokaisen segmentin tilan ja kuorman olosuhteita. Tämä lisää järjestelmän monimutkaisuutta ja asettaa korkeammat vaatimukset operaattoreiden teknisiin taitoihin.

III. Sovellusmahdollisuudet

Silmukkomainen sähköjärjestelmä on soveltuva seuraaviin skenaarioihin:

• Kaupunkijakojärjestelmät: Erityisesti tiheästi asutetuissa kaupungikeskuksissa, silmukka-järjestelmät voivat parantaa sähköntarpeen luotettavuutta ja joustavuutta, vähentäen sähkökatkojen vaikutusta.

• Teollisuuspuistot: Suurille teollisuuspuistoille silmukka-järjestelmät tarjoavat vakauden sähköntarpeessa ja tukemassa tulevia laajennustarpeita.

• Kauppakeskukset ja julkiset laitokset: Kuten ostoskeskukset, sairaalat, lentokentät jne., joissa silmukka-järjestelmät voivat taata jatkuvan sähköntarpeen kriittisille laitoksille, ylläpitäen julkisen turvallisuuden ja palvelun laadun.

Yhteenveto

Silmukkomainen sähköjärjestelmä tarjoaa huomattavia etuja, kuten korkean luotettavuuden, joustavan kuormanjakelun, alempaa jänniteputoa, vähennyksen lyhytsulkuvirtaa ja yksinkertaisen huollon, mikä tekee siitä laajasti käytettyä keski- ja matalajännitteisiin jakelujärjestelmiin. Sen sijaan sillä on myös haittoja, kuten korkeampi alkuperäinen investointi, monimutkainen vianpaikan selvittäminen, haasteet suojalaitteiden koordinoinnissa, rajoitukset avoimen silmukan toiminnassa ja korkeat vaatimukset kommunikaatio- ja automaatiojärjestelmille. Siksi silmukka-järjestelmän käyttöönoton päätöksessä on otettava huomioon projektin erityistarpeet, budjetti ja tekniset olosuhteet, painottaen etuja ja haittoja tehdäkseen parhaan mahdollisen valinnan.