Ringveida galvenās vienības elektrosistēmās

Ar nobla ekonomiskā attīstība un elektroenerģijas pieaugošais ietekme uz cilvēku dzīvi, īpaši pilsētu teritorijās ar augsto slodzes blīvumu, elektroenerģijas piegādes uzticamība ir īpaši svarīga. Izveidojot sadalīšanas tīklu, kas galvenokārt balstās uz apriko struktūru, var efektīvi uzlabot elektroenerģijas piegādes uzticamību, nodrošināt nepārtrauktu piegādi un samazināt sadalīšanas ierīču kļūdu un remonta izbeigšanu. Kā galvenā ierīce apriko darbības režīmā, Ring Main Unit (RMU) tiek plaši izmantots sadalīšanas transformatoru stacijās un kompaktsadalīšanas transformatoru stacijās slodzes centrālos objektos, piemēram, pilsētas māju kvartālos, augstākos ēku kompleksos, lielos publiskajos objektos un rūpniecības ražotnēs, tāpēc ka tā priekšrocības, piemēram, vienkārša struktūra, kompaktais izmērs, zema cena un spēja uzlabot elektroenerģijas piegādes parametrus, veiktspēju un drošību.

1. Ring Main Unit veidi

Sadalīšanas sistēmās ierīces, kas spēj veikt apriko funkcijas, galvenokārt ietver apriko kabeļu šķirklas un RMU. Apriko kabeļu šķirkles ir zemākas cenas un piedāvā elastīgākus instalācijas vietu variantus. Tās ir īpaši izdevīgas pilsētu teritorijās, kur atrod telpu sadalīšanas telpai (kas ir nepieciešama RMU) ir grūti, parādot to elastīgumu. Tomēr salīdzinājumā ar RMU, apriko šķirkles lielākie trūkumi ir zemāka drošības veiktspēja (jo īpaši nesakārtotas darbības novēršanā), nepietiekami labi darba apstākļi un noteikti riski. Ja iespējams, autors ieteiktu prioritizēt RMU izmantošanu apriko konfigurācijās. RMU var tikt klasificēti atkarībā no izmantotā slodzes spēja veida: gāzes sprādziena RMU, pistona RMU, vakuum RMU un SF6 RMU. No šiem gāzes sprādziena un pistona RMU lielā mērā ir izlaistie, tāpēc ka to slodzes spējas ir smagas defekti un zema uzticamība. Vakuum RMU un SF6 RMU tiek plaši izmantoti sadalīšanas sistēmās tāpēc, ka tiem ir augsta veiktspēja, uzticamas darbības un uzturēšanas iespējas.

1.1 Vakuum Ring Main Units

Gadiem ilgu laiku vakuuma šķēršana un vakuuma uzlādes aparātu ražošana un izmantošana ir padarījusi vakuumtehnoloģiju Ķīnā relatīvi pilnveidoto. Vietēji izstrādātie vakuum RMU ir pierādījuši augstu veiktspēju tipa testos, bet to plašs izmantošana nav notikusi. Galvenā iemesla ir operēšanas mehānisma nepilnības. Vakuuma spēja operēšanas mehānisma dizains ir salīdzinoši sarežģīts, un tāpēc, ka vietējie matēriāli, pārstrādes tehnoloģija un kvalitātes kontrole, vietēji ražotāju operēšanas mehānismu kvalitāte vēl nav patiesi sasniedzusi prasīto līmeni. Operēšana un uzturēšana ir grūta, un kā mērīt vakuumu RMU ir galvenais izaicinājums uzturēšanā.

1.2 SF6 Ring Main Unit priekšrocības un trūkumi

SF6 RMU izmantošana sadalīšanas sistēmās galvenokārt ir dominēta importētajiem produktiem. Tie tiek plaši gaidīti elektrosadales dienestos tāpēc, ka tiem ir izcilas veiktspējas, uzticama darbība, pilnībā izolēts un nomācošs dizains, bez uzturēšanas priekšrocības. Tipiski SF6 RMU ietver Schneider RM6, ABB SafeRing un Siemens 8DJ20. Tomēr operācijā arī ir dažas trūkumi.

1.2.1 SF6 RMU priekšrocības:

(1) Augstas veiktspējas specifikācijas: SF6 RMU ir augsts darbības frekvence, spējot izdarīt un izrādīt līdz 100 reizes nominālo aktīvo slodzi. Tām ir arī laba izrādīšanas spēja un var izturēt lielas strāvas.

(2) Uzturēšanas vieglums: Skriniņas virsma ir lietotājam draudzīga. Panelī norādītā skaidra saistīšanas shēma sniedz norādījumus operācijām. Daži produkti pat norāda uzmanību skrinī, papildus samazinot operatora kļūdas. Lielākā daļa RMU produktu ir aprīkota ar ierīcēm, kas var detektēt galvenā ceļa dzīvā stāvokļa, sniedzot norādījumu par dzīvā stāvokli un, savienojot ar elektromagnētiskajām slēdzēm, neļaujot aizvērt durvis, kad tie ir dzīvi, samazinot nesakārtotas darbības. Papildus tam, priekšējā durvī ir acrylā made skatīšanas logs, kas ļauj tieši redzēt spēja atvēršanas vai aizvēršanas stāvokli, kas ir ļoti ērti.

(3) Spēcīga elastība: Modernie RMU var ļoti elastīgi apmierināt dažādu sadalīšanas tīklu projektu prasības un var tikt kombinēti atbilstoši faktiskajām situācijām. Turklāt kabeļu savienojuma metodes ir arī ļoti elastīgas, ļaujot pielāgoties netīkiem zemes virsmas, neizraisot daļēju izplatīšanos.

1.2.2 SF6 RMU trūkumi:

(1) Nepielāgojama konfigurācija: Tās var tikai izvēlēties no ražotāja piedāvātajām ierobežotām shēmām, kas grūti apmierina dažādas lietotāju specifiskās vajadzības.

(2) Nevar tikt paplašināts: Pēc to ieviešanas, paplašināšana parasti nav iespējama.

(3) Speciālo piepiederumu prasība: Tām ir nepieciešami speciālie piepiederumi, piemēram, specifiski kabeļu beigu elementi, kas var būt dārgi.

(4) Strukturētas instalācijas prasības: Ja instalācijas prasības netiek izpildītas, vienības var nebūt sasniedzis paredzēto veiktspēju.

Tā kā pilnībā nomācošu SF6 RMU nepielāgojamā konfigurācija, palielinājusies ir izplatība paplašināmajām pusnomācošām SF6 RMU sadalīšanas tīklā. Pusnomācošās RMU katram modulim ir neatkarīgas gāzes komoras, kas padara tos viegli paplašināmus, instalējamus un aizstājamus. Pašlaik plaši izmantotie RMU ietver Schneider SM6, ABB Uniswitch un Siemens 8DH10. Kā vietējie ražotāji strādā, lai uzmestu SF6 slodzes spēja tehnoloģiju, vietēji ražotie SF6 RMU daudzums un kvalitāte strauji uzlabojas. Tomēr pašlaik, vietējais 10kV un 20kV SF6 RMU tirgus joprojām ir galvenokārt dominēts ārvalstu uzņēmumiem (piemēram, Schneider vai ABB).

2. SF6 Ring Main Unit problēmas

2.1 SF6 gāzes mitruma saturs

SF6 RMU reti dod mitruma satura testa ziņojumu. Kā ierīces operators, elektrosadales uzņēmumi bieži nevar paši mērīt mitruma saturu. SF6 gāzes mitruma līmenis tieši ietekmē tās loku nogāšanas veiktspēju un ierīces drošas darbības veiktspēju. SF6 RMU, kas ir darbojušās gadiem, loku nogāšanas spējas stāvokļa novērtēšana ir izaicinājums.

2.2 SF6 gāzes izplūdes problēmas

SF6 RMU varētu būt nomācošanas problēmas, kas izraisa gāzes izplūdi. Praktiskā pieredze liecina, ka, lai gan importētā iekārtu nomācošana ir vispār laba, izplūdes joprojām notiek. Jo lielākā daļa vienībām trūkst gāzes monitorēšanas ierīču, lietotāji var nebūt informēti par izplūdēm, radot slēptās briesmas. Šis ir īpaši nozīmīgs, runājot par RMU veiktspēju (izolācija, pārslēgšana utt.) nulleņķa spiediena un tās spēju izturēt iekšējos loku defektus. Daudzas no šīm produkcijām izmanto manuālas operēšanas mehānismus, un operatori strādā tuvā tālumā. Nelaime varētu radīt nopietnas sekas. Pašlaik spiediena rādītāja iekļaušana ir kļuvusi par obligātu prasību, iekļaujot to kā nepieciešamu piepriedumu pusnomācošajām RMU.

2.3 Mekhānismu problēmas

Sadale transformatoru aizsardzībā, slodzes spēja plus šķēršanas kombinācijas vienības ir biežas. Slodzes spēja pārtrauc slodzi, un šķēršana pārtrauc īsu slodzi un pārmērīgu slodzi. Hebei sadalīšanas tīklā notika incidenti, kad pilnībā nomācotās RMU šķēršana bija izsalna, bet slodzes spēja neatvēra uzticami, neļaujot izbeigt defektno transformatoru, izraisot smagu kaitējumu. Iemesls bija pārāk liels trieciena dārgmetāla garums, ko kontrolēja trieciena mehānisms, kas neļāva šķēršanas striķa impulsspējai veiksmīgi aktivizēt slodzes spēja trieciena mehānismu. Šo defektu var atrisināt, regulējot trieciena dārgmetālu un mutņu stingumu. Papildus tam, transformatoru krājumu vienību šķēršanas simulācija ir iekļauta kā obligāts pirmsievades tests.

2.4 Līdzsvara aizsargmateriala problēma

Pusnomācošās RMU parasti nevar izmantot pieskāršanās kabeļu beigu elementus. Līdzsvara aizsargi bieži tiek izmantoti, lai risinātu nepietiekamo fāzu starpību kabeļu beigu savienojuma punktos. Tomēr aluminija līdzsvara aizsargi ir ļoti jūtīgi pret mitrumu. Pat izmantojot mitruma novēršanas sildītājus, to efektivitāte mitruma apstākļos ir ierobežota. 20kV sadalīšanas sistēmās ir novērots smags šo aizsargu korozija. Virsma bieži ir nerūga un balta pulveraina korozijas produkts, kas traucē elektriskā lauka vienmērībai aizsarga virsotā, iznīcinot līdzsvara efektu. Tā kā fāzu starpība apkārt aizsargiem ir maza, kombine ar ikdienas temperatūras maiņām, kondensācija veidojas gāzes komoras apakšā un var atgriezties aizsarga zonā, radot izplūdes ceļu. Gāzes komoras apakšā esošā epoksīda materiāla izolācijas barjera var ciet smagu elektrisku koroziju, galu galā radot fāzu starpības izplūdes ceļus un virsgrāmatas izolācijas bojājumu. Šis veselais izplūdes process ir lēns. Lai risinātu kondensāciju, elektrosadales uzņēmumi var mainīt RMU līdzsvara aizsardu, pārejot uz silikona gumijas izolācijas kabeļu beigu elementiem. Šie elementi iekšēji izmanto poluprovadītāja slāni, kas joprojām var nodrošināt līdzsvara efektu. Uzlabotais RMU dizains ir nokļuvis caur kondensācijas un izturības testiem un ir plānots eksperimentālai izmantošanai sadalīšanas tīklā.

3. Ieteikumi SF6 RMU izvēlei

(1) Izvēlieties paplašināmās RMU: Tās pielāgojamā konfigurācija, vieglā instalācija un vieglā paplašināmība pārstāv nākotnes virzienus SF6 RMU izmantošanā.

(2) Ņemiet vērā uzturēšanu: Ideālā gadījumā SF6 slodzes spēja jābūt aprīkota ar ierīci, kas monitorē SF6 spiedienu. Citādi tā jābūt veikusi nulleņķa spiediena pārslēgšanas testu.

(3) Ņemiet vērā klimatu un atrašanās vietu: Izvēlieties produktus, kas ir veikuši kondensācijas testus. Mazākām apriko vienībām, piemēram, galvenajām vienībām, kur nākotnē nav paredzēta paplašināšana, pilnībā nomācošās RMU izmantošana var būtisks mērs, lai samazinātu kondensācijas ietekmi uz ierīci.

Kopsavilkums

Gadiem ilgu laiku operatīvā prakse liecina, ka dažādo RMU veidu vidū SF6 RMU piedāvā augstu veiktspēju, uzticamību, kompakto izmēru, zemu telpu prasību un minimālu uzturēšanu, kas ved pie to visplašākās izmantošanas. Ņemot vērā dažādus faktorus, piemēram, uzturēšanas izmaksas, otrreizējus ieguldījumus un uzticamību, ieteiktu, ja iespējams, prioritizēt SF6 RMU izmantošanu sadalīšanas tīklu renovācijas un būvniecības projektos. Plānošanas un būvniecības laikā jāpiešķir pietiekama uzmanība automatizācijas ierīču integrēšanai un drošu, uzticamu un modernu ierīču izmantošanai, lai uzlabotu sadalīšanas līmeni, padarot sadalīšanas tīklu uzticamāku un drošāku.