Panggamit ng Ring Main Units sa mga Sistemang Distribusyon

Sa patuloy na pag-unlad ng ekonomiya at ang lumalaking impluwensya ng kuryente sa buhay ng mga tao, lalo na sa mga urban na lugar na may mataas na load density, ang reliabilidad ng suplay ng kuryente ay espesyal na mahalaga. Ang pagtatatag ng isang distribution network na pangunahing batay sa ring main structure ay maaaring makapag-ambag sa pagpapabuti ng reliabilidad ng suplay ng kuryente, siguraduhin ang patuloy na suplay, at bawasan ang epekto ng mga pagkakamali ng distribution equipment at maintenance outages. Bilang isang pangunahing device sa ring main operation mode, ang Ring Main Unit (RMU) ay malawakang ginagamit sa mga distribution substation at compact substation sa mga load centers tulad ng mga urban residential quarters, high-rise buildings, malalaking pampublikong estruktura, at industriyal na planta, dahil sa mga adhikain nito tulad ng simple structure, kompak na laki, mababang gastos, at kakayahang mapabuti ang mga parameter, performance, at kaligtasan ng suplay ng kuryente.

1. Mga Uri ng Ring Main Units

Sa mga distribution system, ang mga equipment na may kakayahang mag-operate bilang ring main kinabibilangan ng mga ring main type cable branch boxes at RMUs. Ang mga ring main type cable branch boxes ay mas mababa ang gastos at mas flexible ang mga lokasyon ng pag-install. Sila ay partikular na may labis na pagmamahal sa mga urbano na lugar kung saan mahirap makakuha ng espasyo para sa distribution room (na kinakailangan para sa RMUs), nagpapakita ng kanilang flexibility. Gayunpaman, kumpara sa RMUs, ang pinakamalaking diskarte ng mga ring main branch boxes ay ang mas mababang kalidad ng kaligtasan (lalo na sa mga hakbang laban sa misoperation), hindi sapat na operating environment, at ilang risks. Kung ang kondisyon ay payagan, inirerekomenda ng may-akda na bigyan ng prayoridad ang paggamit ng RMUs para sa ring main configurations. Ang RMUs ay maaaring ikategorya sa ilang uri batay sa tipo ng load switch na ginagamit: air-blast RMUs, piston-type RMUs, vacuum RMUs, at SF6 RMUs. Sa mga ito, ang air-blast at piston-type RMUs ay napakonti na lang ang ginagamit dahil sa mga fatal flaws at mababang reliabilidad ng kanilang load switches. Ang vacuum RMUs at SF6 RMUs ay malawakang ginagamit sa mga distribution system dahil sa kanilang mataas na performance, reliable operation, at maintenance.

1.1 Vacuum Ring Main Units

Ang taon ng lokal na produksyon at paggamit ng mga vacuum circuit breakers at vacuum switchgear ay nagpatunay na ang teknolohiya ng vacuum ay medyo mature sa Tsina. Ang mga lokal na naimpluwensyahan na vacuum RMUs ay ipinakita ang mataas na performance sa mga type tests ngunit hindi pa nakakamit ang malawakang paggamit. Ang pangunahing dahilan ay ang underperformance ng operating mechanism. Ang disenyo ng operating mechanisms para sa vacuum switches ay medyo komplikado, at dahil sa antas ng lokal na raw materials, processing technology, at quality control, ang kalidad ng operating mechanisms na ginawa ng mga lokal na manufacturer ay hindi pa talaga tumutugon sa marka. Ang operasyon at maintenance ay mahirap, at kung paano sukatin ang vacuum degree sa vacuum RMUs ay isang pangunahing hamon sa maintenance.

1.2 Mga Adhikain at Diskarte ng SF6 Ring Main Units

Ang aplikasyon ng SF6 RMUs sa mga distribution system ay pangunahing idinominado ng mga imported products. Sila ay malawakang tinanggap ng mga power supply departments dahil sa kanilang excellent performance, reliable operation, fully insulated sealed design, at maintenance-free advantages. Ang mga typical na SF6 RMUs ay kinabibilangan ng Schneider's RM6, ABB's SafeRing, at Siemens' 8DJ20. Gayunpaman, mayroon din silang ilang diskarte sa operasyon.

1.2.1 Mga Adhikain ng SF6 RMUs:

(1) Mataas na Performance Specifications: Ang SF6 RMUs ay may mataas na frequency ng operasyon, kayang gumawa at i-break ang rated active loads hanggang 100 beses. Mayroon din silang mabuting breaking capacity at kayang tanggihan ang mataas na current.

(2) Convenient Maintenance: Ang disenyo ng cabinet surface ay user-friendly. Ang clear wiring diagram prompts sa panel ay nagbibigay ng gabay para sa operasyon. Ang ilang produkto ay naglalaman ng mga precautions na inilagay sa cabinet surface, na nagpapabawas ng pagkakamali ng operator. Ang karamihan sa mga RMU products ay kasama ng mga device na maaaring sukatin ang live status ng main circuit, nagbibigay ng indikasyon ng live condition, at kapag pinagsama sa electromagnetic locks, nagpapabawas ng misoperations. Bukod dito, ang transparent acrylic observation window sa front door ay nagbibigay ng direkta na panonood ng open/close status ng switch, na napakatulungan.

(3) Malakas na Flexibility: Ang modern na RMUs ay maaaring napakalikas na tugunan ang mga requirement ng iba't ibang distribution network designs at maaaring kombinahan nang arbitrary ayon sa aktwal na sitwasyon. Bukod dito, ang mga cable connection methods ay maaaring napakalikas, kaya maaaring maipagsamantalahan ang koneksyon kahit sa uneven ground surfaces nang hindi nagdudulot ng partial discharges.

1.2.2 Mga Diskarte ng SF6 RMUs:

(1) Inflexible Configuration: Sila ay maaaring pipiliin lamang mula sa limitadong bilang ng mga scheme na ibinigay ng manufacturer, kaya mahirap tugunan ang iba't ibang user-specific needs.

(2) Inability to Expand: Pagkatapos ng switchgear ay commissioned, hindi karaniwan ang expansion.

(3) Requirement for Specialized Accessories: Sila ay nangangailangan ng specialized accessories tulad ng specific cable terminations, na maaaring mahal.

(4) Stringent Installation Requirements: Kung ang installation requirements ay hindi nasusunod, ang units ay maaaring hindi makamit ang kanilang intended performance.

Dahil sa inflexible configuration ng fully sealed SF6 RMUs, ang paggamit ng expandable semi-sealed SF6 RMUs sa mga distribution networks ay lumalaki. Ang semi-sealed RMUs ay may independent gas compartments para sa bawat unit, kaya madali silang i-expand, i-install, at i-replace. Kasalukuyang malawakang ginagamit ang mga RMUs tulad ng Schneider's SM6, ABB's Uniswitch, at Siemens' 8DH10. Habang ang mga lokal na manufacturer ay unti-unting nagsimulang master ang SF6 load switch technology, ang quantity at kalidad ng locally produced SF6 RMUs ay unti-unting nag-iimprove. Gayunpaman, kasalukuyan, ang market para sa lokal na 10kV at 20kV SF6 RMUs ay pangunahing idinominado ng mga foreign companies (tulad ng Schneider o ABB).

2. Mga Isyu sa SF6 Ring Main Units

2.1 Moisture Content sa SF6 Gas

Ang mga SF6 RMUs ay bihira ang may moisture content test reports. Bilang equipment operator, ang mga power supply companies ay madalas hindi makapagsukat ng moisture content. Ang moisture level sa SF6 gas ay direktang nakakaapekto sa arc-extinguishing performance at safe operating performance ng equipment. Para sa mga SF6 RMUs na may ilang taon ng operasyon, ang pagsusuri ng estado ng kanilang arc-extinguishing capability ay isang hamon.

2.2 Mga Isyu sa Leakage ng SF6 Gas

Ang mga SF6 RMUs ay maaaring may sealing issues na nagresulta sa gas leaks. Ang praktikal na karanasan ay nagpapakita na bagama't ang imported equipment ay pangkalahatan ay may mabuting sealing performance, ang leakage incidents ay maaari pa ring mangyari. Dahil ang karamihan sa mga units ay walang gas monitoring devices, ang mga user ay maaaring hindi aware ng leaks, na maaaring magresulta sa hidden dangers. Ito ay partikular na kumakatawan sa performance (insulation, switching, etc.) ng RMU sa zero gauge pressure at ang kakayahang tanggihan ang internal arc faults. Marami sa mga produktong ito ay gumagamit ng manual operating mechanisms, at ang mga operator ay nagtatrabaho sa malapit. Ang isang aksidente ay maaaring magresulta sa seryosong konsekwensiya. Kasalukuyan, ang pag-inCLUDE ng pressure indicator ay naging mandatory requirement, na inilagay bilang isang necessary accessory para sa semi-sealed RMUs.

2.3 Mga Isyu sa Mechanism

Sa distribution transformer protection, ang combination units na gumagamit ng load switches plus fuses ay karaniwan. Ang load switch ay nag-iinterrupt ng load current, at ang fuse ay nag-iinterrupt ng short-circuit at overload currents. Sa Hebei's distribution network, ang mga insidente ay nangyari sa fully sealed RMUs kung saan ang fuse ay sumabog, ngunit ang load switch ay hindi makapag-open ng maayos, na nagresulta sa hindi pag-de-energize ng faulty transformer at nagdulot ng severe damage. Ang sanhi ay ang excessive travel sa trip wire ng operating mechanism na kontrolado para sa tripping, na nagprevented ng impact force mula sa fuse striker pin na makapag-activate ng load switch's tripping mechanism. Ang diskarteng ito ay maaaring matugunan sa pamamagitan ng pag-adjust ng trip wire at tightness ng nuts. Bukod dito, ang simulation ng fuse operation para sa transformer feeder units ay inilagay bilang isang mandatory pre-commissioning test.

2.4 Material Issue ng Equalizing Shield

Ang semi-sealed RMUs ay tipikal na hindi maaaring gamitin ang touchable cable terminations. Ang equalizing shields ay kadalasang ginagamit upang tugunan ang insufficient phase-to-phase distance sa mga cable termination connection points. Gayunpaman, ang aluminum equalizing shields ay napakalason sa damp environments. Kahit na ginagamit ang anti-condensation heaters, ang kanilang effectiveness sa humid conditions ay limitado. Sa 20kV distribution systems, ang severe corrosion ng mga shields ay napansin. Ang surface roughness at white powdery corrosion products ay nagdisrupt sa electric field uniformity sa shield surface, na nagresulta sa pagkawala ng equalizing effect. Dahil sa maliit na phase-to-phase distances sa paligid ng mga shields, kasama ang daily temperature variations, ang condensation ay nabubuo sa ilalim ng gas compartment at maaaring umagos pabalik sa shield area, na nagreresulta sa isang discharge path. Ang epoxy material ng insulating barriers sa ilalim ng gas compartment ay maaaring magkaroon ng severe electrical corrosion, na sa huli ay nagreresulta sa interphase discharge paths at ultimately surface insulation breakdown. Ang buong discharge process ay gradual. Upang tugunan ang condensation, ang mga power supply companies ay maaaring i-modify ang RMU's equalizing shield, na shift sa silicone rubber insulating cable end covers. Ang mga covers na ito ay internally using a semiconductor layer, na maaaring pa rin magbigay ng equalizing effect. Ang improved RMU design ay naka-pass ng condensation at withstand voltage tests at inilagay sa trial operation sa distribution network.

3. Mga Rekomendasyon para sa Paggamit ng SF6 RMU

(1) Piliin ang expandable RMUs: Ang kanilang flexible configuration, madaling pag-install, at ease of expansion ay kumakatawan sa hinaharap na direksyon para sa paggamit ng SF6 RMU.

(2) Isaalang-alang ang maintenance: Ideal na dapat ang SF6 load switch ay kasama ng device na maaaring monitorin ang SF6 pressure. Kung hindi, dapat na ito ay naka-pass ng zero-gauge pressure switching test.

(3) Isaalang-alang ang climate at location: Piliin ang mga produkto na naka-pass ng condensation tests. Para sa maliliit na ring main units, tulad ng terminal units, kung saan hindi inaalamin ang future expansion, ang paggamit ng fully sealed RMUs ay maaaring significantly reduce ang impact ng condensation sa equipment.

Summary

Ang taon ng operational practice ay nagpapakita na sa iba't ibang uri ng RMU, ang SF6 RMUs ay nagbibigay ng mataas na performance, reliability, kompak na laki, mababang space requirements, at minimal maintenance, na nagresulta sa kanilang pinakamalawak na aplikasyon. Isaalang-alang ang iba't ibang factors tulad ng maintenance costs, secondary investments, at reliability, inirerekomenda, kung ang kondisyon ay payagan, na bigyan ng prayoridad ang paggamit ng SF6 RMUs sa mga renovation at construction projects ng distribution network. Sa panahon ng planning at construction, dapat na sapat na isaalang-alang ang pag-integrate ng automation devices at ang pag-adopt ng safe, reliable, at advanced equipment upang mapabuti ang distribution levels, at gawing mas reliable at secure ang distribution network.