Penggunaan Unit Ring Utama dalam Sistem Pengagihan

Dengan perkembangan ekonomi yang berterusan dan kesan semakin besar tenaga elektrik terhadap kehidupan manusia, terutamanya di kawasan bandar dengan ketumpatan beban yang tinggi, kebolehpercayaan bekalan tenaga adalah sangat penting. Pembentukan rangkaian pengagihan yang utamanya berdasarkan struktur ring main boleh meningkatkan kebolehpercayaan bekalan tenaga secara efektif, memastikan kelangsungan bekalan, dan mengurangkan impak kegagalan peralatan pengagihan dan pemadaman kerana penyelenggaraan. Sebagai peranti utama dalam mod operasi ring main, Unit Ring Main (RMU) digunakan secara meluas di substesen pengagihan dan substesen padat di pusat beban seperti kawasan perumahan bandar, bangunan bertingkat, struktur awam besar, dan kilang industri, berkat kelebihannya seperti struktur mudah, saiz kompak, kos rendah, dan keupayaan untuk meningkatkan parameter, prestasi, dan keselamatan bekalan tenaga.

1. Jenis Unit Ring Main

Dalam sistem pengagihan, peralatan yang mampu melakukan fungsi ring main terutamanya merangkumi kotak cabang kabel jenis ring main dan RMU. Kotak cabang kabel jenis ring main lebih murah dan menawarkan lokasi pemasangan yang lebih fleksibel. Mereka sangat berguna di kawasan bandar yang sudah dibina di mana mendapatkan ruang untuk bilik pengagihan (yang diperlukan untuk RMU) sukar, menunjukkan fleksibiliti mereka. Walau bagaimanapun, berbanding RMU, kelemahan terbesar kotak cabang ring main adalah prestasi keselamatan yang kurang baik (terutamanya berkaitan langkah-langkah anti kesilapan operasi), persekitaran operasi yang tidak memuaskan, dan risiko tertentu. Jika keadaan membenarkan, penulis mencadangkan prioritikan penggunaan RMU untuk konfigurasi ring main. RMU boleh diklasifikasikan kepada beberapa jenis berdasarkan jenis switch beban yang digunakan: RMU udara-blow, RMU piston, RMU vakum, dan RMU SF6. Di antara ini, RMU udara-blow dan piston telah hampir sepenuhnya dihapuskan kerana cacat fatal dan kebolehpercayaan rendah pada switch beban mereka. RMU vakum dan SF6 digunakan secara meluas dalam sistem pengagihan kerana prestasi tinggi, operasi dan penyelenggaraan yang boleh dipercayai.

1.1 Unit Ring Main Vakum

Bertahun-tahun pengeluaran dan penggunaan pemutus litar vakum dan peralatan switch vakum telah membuat teknologi vakum relatif matang di China. RMU vakum yang dikembangkan secara domestik telah menunjukkan prestasi tinggi dalam ujian jenis tetapi belum melihat penggunaan yang meluas. Sebab utamanya adalah prestasi mekanisme operasi yang kurang baik. Reka bentuk mekanisme operasi untuk switch vakum agak kompleks, dan disebabkan oleh tahap bahan mentah, teknologi proses, dan kawalan kualiti domestik, kualiti mekanisme operasi yang dihasilkan oleh pengeluar domestik belum benar-benar mencapai markah. Operasi dan penyelenggaraan adalah sukar, dan bagaimana mengukur darjah vakum dalam RMU vakum adalah cabaran utama dalam penyelenggaraan.

1.2 Kelebihan dan Kekurangan Unit Ring Main SF6

Penggunaan RMU SF6 dalam sistem pengagihan kebanyakannya didominasi oleh produk import. Mereka sangat disambut oleh jabatan bekalan tenaga kerana prestasi cemerlang, operasi yang boleh dipercayai, reka bentuk seluruh terisolasi yang tertutup, dan kelebihan tanpa penyelenggaraan. RMU SF6 yang biasa termasuk Schneider's RM6, ABB's SafeRing, dan Siemens' 8DJ20. Walau bagaimanapun, terdapat juga beberapa kekurangan semasa operasi.

1.2.1 Kelebihan RMU SF6:

(1) Spesifikasi Prestasi Tinggi: RMU SF6 mempunyai frekuensi operasi yang tinggi, mampu membuat dan memutus beban aktif berperingkat hingga 100 kali. Mereka juga mempunyai kapasiti pemutusan yang baik dan boleh menahan arus yang tinggi.

(2) Penyelenggaraan Mudah: Reka bentuk permukaan kabinet adalah mesra pengguna. Petunjuk litar yang jelas pada panel memberikan panduan untuk operasi. Beberapa produk bahkan mencatatkan amaran pada permukaan kabinet, mengurangkan insiden kesilapan operator. Kebanyakan produk RMU dilengkapi dengan peranti yang boleh mengesan status hidup litar utama, memberikan petunjuk status hidup, dan apabila digabungkan dengan kunci elektromagnetik, mencegah pintu handle ditutup semasa hidup, mengurangkan kesilapan operasi. Selain itu, tetingkap pemerhatian asimetrik pada pintu depan membolehkan pemerhatian langsung status buka/tutup switch, yang sangat mudah.

(3) Fleksibiliti Kuat: RMU moden boleh sangat fleksibel memenuhi keperluan pelbagai reka bentuk rangkaian pengagihan dan boleh digabungkan secara sewenang-wenangnya mengikut situasi sebenar. Selain itu, cara sambungan kabel juga sangat fleksibel, membolehkan sambungan yang boleh disesuaikan walaupun di atas permukaan tanah yang tidak rata tanpa menyebabkan pelepasan separa.

1.2.2 Kekurangan RMU SF6:

(1) Konfigurasi Tidak Fleksibel: Hanya boleh dipilih dari beberapa skema yang disediakan oleh pengeluar, sukar untuk memenuhi pelbagai keperluan spesifik pengguna.

(2) Tidak Boleh Diperluas: Selepas peralatan switch dimulakan, penambahan umumnya tidak mungkin.

(3) Perlukan Aksesori Khas: Mereka memerlukan aksesori khas seperti terminasi kabel tertentu, yang boleh mahal.

(4) Syarat Pemasangan Ketat: Jika syarat pemasangan tidak dipenuhi, unit mungkin tidak mencapai prestasi yang diharapkan.

Disebabkan konfigurasi tidak fleksibel RMU SF6 yang sepenuhnya tertutup, penggunaan RMU SF6 separuh tertutup yang boleh diperluas dalam rangkaian pengagihan telah meningkat. RMU separuh tertutup mempunyai kompartmen gas yang bebas untuk setiap unit, menjadikannya mudah diperluas, dipasang, dan digantikan. Saat ini, RMU yang luas digunakan termasuk Schneider's SM6, ABB's Uniswitch, dan Siemens' 8DH10. Seiring dengan pengeluar domestik yang secara perlahan-lahan menguasai teknologi switch beban SF6, jumlah dan kualiti RMU SF6 yang dihasilkan secara domestik sedang meningkat secara beransur-ansur. Walau bagaimanapun, pada masa kini, pasaran untuk RMU SF6 10kV dan 20kV masih didominasi oleh syarikat asing (seperti Schneider atau ABB).

2. Isu dengan Unit Ring Main SF6

2.1 Kandungan Kelembapan dalam Gas SF6

RMU SF6 jarang datang dengan laporan ujian kandungan kelembapan. Sebagai operator peralatan, syarikat bekalan tenaga sering tidak dapat mengukur kandungan kelembapan sendiri. Tahap kelembapan dalam gas SF6 secara langsung mempengaruhi prestasi pemadam lengkung dan prestasi operasi selamat peralatan. Untuk RMU SF6 yang telah beroperasi selama bertahun-tahun, menilai keadaan prestasi pemadam lengkung mereka adalah cabaran.

2.2 Isu Pembiakan Gas SF6

RMU SF6 mungkin mempunyai isu penyegelan yang menyebabkan pembiakan gas. Pengalaman praktikal menunjukkan bahawa walaupun peralatan import umumnya mempunyai prestasi penyegelan yang baik, insiden pembiakan masih berlaku. Oleh kerana kebanyakan unit tidak mempunyai peranti pemantauan gas, pengguna mungkin tidak sedar akan pembiakan, potensinya mencipta ancaman tersembunyi. Ini terutamanya membimbangkan berkaitan prestasi (isolasi, pemutusan, dll.) RMU pada tekanan nol dan keupayaannya untuk menahan kesalahan lengkung dalaman. Banyak produk ini menggunakan mekanisme operasi manual, dan operator bekerja dalam jarak dekat. Kemalangan boleh mempunyai akibat serius. Pada masa kini, penyertaan penunjuk tekanan telah menjadi keperluan wajib, disertakan sebagai aksesori yang perlu untuk RMU separuh tertutup.

2.3 Isu Mekanisme

Dalam perlindungan transformer pengagihan, unit kombinasi menggunakan switch beban plus fusible adalah biasa. Switch beban memutus arus beban, dan fusi memutus arus pendek dan beban berlebihan. Dalam rangkaian pengagihan Hebei, insiden berlaku dengan RMU sepenuhnya tertutup di mana fusi meletus, tetapi switch beban gagal membuka dengan andal, mencegah transformer yang rosak dipadam, menyebabkan kerosakan serius. Sebabnya adalah perjalanan yang berlebihan dalam wayar trip mekanisme operasi yang dikendalikan untuk trip, yang mencegah daya impak dari pin striker fusi mengaktifkan mekanisme trip switch beban. Cacat ini boleh diselesaikan dengan menyesuaikan wayar trip dan ketatnya mur. Selain itu, mensimulasikan operasi fusi untuk unit feeder transformer telah disertakan sebagai ujian pra-komisen yang wajib.

2.4 Isu Bahan Pelindung Meratakan

RMU separuh tertutup biasanya tidak boleh menggunakan terminasi kabel yang boleh disentuh. Pelindung meratakan sering digunakan untuk menangani jarak fase-ke-fase yang tidak mencukupi di titik sambungan terminasi kabel. Walau bagaimanapun, pelindung meratakan aluminium sangat sensitif terhadap persekitaran lembap. Walaupun digunakan dengan pemanas anti-kondensasi, keberkesanan mereka dalam keadaan lembap adalah terbatas. Dalam sistem pengagihan 20kV, korosi serius pelindung ini telah diperhatikan. Kasar permukaan dan produk korosi putih yang berbentuk serbuk mengganggu keseragaman medan elektrik pada permukaan pelindung, menghapuskan kesan meratakan. Disebabkan jarak fase-ke-fase yang kecil di sekitar pelindung, ditambah dengan variasi suhu harian, kondensasi terbentuk di bahagian bawah kompartmen gas dan boleh mengalir kembali ke kawasan pelindung, mencipta laluan pelepasan. Bahan epoksi barisan pengasingan di bahagian bawah kompartmen gas boleh mengalami korosi elektrik yang serius, akhirnya membentuk laluan pelepasan antara fase dan akhirnya pemecahan isolasi permukaan. Proses pelepasan ini adalah beransur-ansur. Untuk mengatasi kondensasi, syarikat bekalan tenaga boleh mengubah pelindung meratakan RMU, beralih ke penutup akhir kabel silikon getah. Penutup ini menggunakan lapisan semikonduktor dalaman, yang masih boleh memberikan kesan meratakan. Reka bentuk RMU yang ditingkatkan telah lulus ujian kondensasi dan tahan volt, dan dijadualkan untuk ujian operasi dalam rangkaian pengagihan.

3. Cadangan untuk Pilihan RMU SF6

(1) Pilih RMU yang boleh diperluas: Konfigurasi fleksibel, pemasangan mudah, dan kemudahan penambahan mewakili arah masa depan untuk penggunaan RMU SF6.

(2) Pertimbangkan penyelenggaraan: Idealnya, switch beban SF6 harus dilengkapi dengan peranti untuk memonitor tekanan SF6. Jika tidak, ia harus telah lulus ujian pemutusan pada tekanan nol.

(3) Pertimbangkan iklim dan lokasi: Pilih produk yang telah lulus ujian kondensasi. Untuk unit ring main kecil, seperti unit terminal, di mana penambahan masa depan tidak dipertimbangkan, penggunaan RMU sepenuhnya tertutup boleh mengurangkan secara signifikan impak kondensasi terhadap peralatan.

Ringkasan

Tahun-tahun latihan operasi menunjukkan bahawa di antara pelbagai jenis RMU, RMU SF6 menawarkan prestasi tinggi, kebolehpercayaan, saiz kompak, keperluan ruang yang rendah, dan penyelenggaraan minimal, menjadikannya aplikasi yang paling luas. Mengambil kira pelbagai faktor seperti kos penyelenggaraan, pelaburan sekunder, dan kebolehpercayaan, disarankan, di mana keadaan membenarkan, untuk memprioritikan penggunaan RMU SF6 dalam projek pembaikan dan pembinaan rangkaian pengagihan. Semasa perancangan dan pembinaan, pertimbangan yang cukup harus diberikan untuk mengintegrasikan peranti automasi dan mengadopsi peralatan yang selamat, boleh dipercayai, dan canggih untuk meningkatkan tahap pengagihan, menjadikan rangkaian pengagihan lebih boleh dipercayai dan selamat.