リングメイン電気システムの利点と欠点は何ですか？
リングメイン電力システムの利点と欠点
リングメイン電力システムは、特に中圧および低圧電力配電システムにおいて、配電ネットワークの一般的なトポロジーです。複数の負荷または配電ポイントを閉ループで接続して電力を分配します。以下にリングメイン電力システムの利点と欠点を示します。
I. 利点
高い信頼性
冗長な電力供給：リングシステムには2つの電力供給パスがあります。ケーブルやスイッチギアの一部が故障しても、他のパスを通じて下流の負荷に電力を供給することができます。この冗長性により、システムの信頼性と電力供給の継続性が大幅に向上します。
停電範囲の縮小：セグメントに障害が発生した場合、そのセグメントだけを隔離すればよいので、システム全体への影響を最小限に抑え、停電範囲を減らすことができます。
柔軟な負荷分配
拡張の容易さ：リングシステムでは、新しい負荷または配電ポイントをリング上の任意の場所に追加することができ、既存のシステムの安定性に大きな影響を与えることなく高度に柔軟な拡張や改修が可能です。
負荷バランス：電流がリングの両方向に流れることで、異なるセクション間での負荷バランスをよりよく保つことができます。これにより、一方の側に過負荷が発生することを防ぎます。
低い電圧降下
二重パス供給：電流が2つの方向から負荷に入るので、単一の線路の電流負荷が減少し、電圧降下が低くなります。これは長距離配電において特に重要であり、エンドユーザーでの電圧品質を確保します。
短絡電流の減少
電流制限効果：いくつかの場合では、リングシステムは短絡電流を制限するように設計することができます。例えば、電流制限フューズを使用したり、適切なケーブルサイズを選択することで、短絡電流による設備への影響を効果的に減らすことができます。
便利なメンテナンス
局所的な遮断：特定のセクションでメンテナンスや点検が必要な場合、そのセクションの2つのスイッチを開けるだけで、システムの他の部分は稼働し続けることができます。これによりメンテナンスが便利になり、中断時間を最小限に抑えることができます。
II. 欠点
初期投資の高さ
追加のケーブルとスイッチギア：放射状配電システムと比較して、リングシステムは閉ループを形成するために多くのケーブルとスイッチギアを必要とするため、初期建設コストが増加します。
複雑な保護設定：安全な運転を確保するため、リングシステムは潜在的な障害条件に対処するためのより複雑なリレープロテクション装置と自動化制御システムを必要とすることが多いです。これらの装置もコストがかかります。
複雑な障害位置特定
多経路電流流動：リング内の複数の経路を通じて電流が流れることで、障害の正確な位置を特定するのが難しくなります。大規模なリングシステムでは、障害位置特定に時間がかかる可能性があり、修理効率に影響します。
保護調整の難しさ：リングシステムのリレープロテクション装置は、誤動作や不動作を防ぐために正確に調整する必要があります。設定が正しくない場合、障害が拡大したり、迅速に隔離されなかったりする可能性があります。
オープンリング運転の制限
単方向供給：実際には、リングシステムは保護設定を簡素化し、短絡電流を減らすために、オープンリング構成（つまり、一つの回路ブレーカーのみが閉じている）で運転されることがよくあります。このモードでは、システムは本質的に放射状配電システムとなり、冗長供給の一部の利点を失います。
負荷の偏り：オープンリング運転では、電流は一方の方向から負荷に入るので、リングの異なるセクション間で負荷の偏りが生じ、システムの安定性と効率に影響します。
クローズドループ運転の課題
短絡電流の増加：リングシステムが閉ループ構成で運転される場合、特に複数の電源が同時に電力を供給すると、短絡電流が大幅に増加する可能性があります。これには、より高い切断容量を持つスイッチギアが必要となり、設備選定の複雑さとコストが増加します。
複雑な保護設定：クローズドループ運転では、リングシステムの保護装置は新しい電流流動パターンに対応するように再設定する必要があります。設定が正しくないと、保護装置の誤動作や不動作が生じ、システムの安全性が損なわれる可能性があります。
通信と自動化に対する高い要求
リアルタイム監視の必要性：効率的な運転を確保するため、各セクションの状態と負荷条件をリアルタイムで監視するための高度な通信と自動化システムが必要となります。これにより、システムの複雑さが増し、オペレータの技術スキルに対する要求が高まります。
III. 適用シナリオ
リングメイン電力システムは以下のシナリオに適しています：
都市配電ネットワーク：特に人口密集地の都市中心部では、リングシステムは電力供給の信頼性と柔軟性を高め、停電の影響を減らすことができます。
工業団地：大規模な工業団地では、リングシステムは安定した電力供給を提供し、将来の拡張ニーズをサポートします。
商業ビルと公共施設：ショッピングセンター、病院、空港など、リングシステムは重要な施設への継続的な電力供給を確保し、公共の安全とサービス品質を維持します。
まとめ
リングメイン電力システムは、高い信頼性、柔軟な負荷分配、低い電圧降下、短絡電流の減少、便利なメンテナンスなどの大きな利点があり、中圧および低圧配電システムで広く使用されています。しかし、初期投資の高さ、複雑な障害位置特定、保護調整の難しさ、オープンリング運転の制限、通信と自動化に対する高い要求などの欠点もあります。したがって、リングシステムを採用するかどうかを決定する際には、具体的なプロジェクトのニーズ、予算、技術条件を考慮し、利点と欠点を慎重に評価して最適な選択をすることが重要です。
