Mikä on aluelaitos? Tyypit ja toiminnot

Aluelaitos on täydellinen ja itsenäisesti toimiva sähkölaite-ryhmittymä aluelaitoksessa. Sitä voidaan pitää perusyksikkönä aluelaitoksen sähköjärjestelmän kannalta, ja se sisältää yleensä sähkönsulkeutimet, erottimet (eristyslaitteet), maajohdat, mittalaitteet, suojareleeit ja muut liittyvät laitteet.

Aluelaitoksen päälomene on ottaa vastaan sähkövirta sähköverkosta aluelaitokseen ja siirtää se tarvittaviin kohteisiin. Se on kriittinen komponentti aluelaitoksen normaalin toiminnan kannalta. Jokainen aluelaitos sisältää useita alueita, ja jokainen alue toimii itsenäisesti ja on varustettu omilla suojajärjestelmillään, ohjausjärjestelmillään ja kytkentälaitteillaan, mikä mahdollistaa osioidun ohjaamisen ja suojauksen aluelaitoksessa.

Yleensä aluelaitoksen alueiden määrä riippuu sähköverkon vaatimuksista ja kapasiteetista. Suuremmat sähköverkot edellyttävät useampia alueita tehokkaan osioidun ohjaamisen ja suojauksen saavuttamiseksi. Aluelaitosten luotettavuuden ja turvallisuuden merkitys on ratkaiseva sähköverkon kokonaisvaltaisen vakauden ja turvallisuuden kannalta. Siksi aluelaitosten suunnittelu, valmistus, sekä toiminnan ja huollon tulee noudattaa kansallisia standardeja ja säännöksiä, jotta voidaan taata oikea aluelaitoksen toiminta ja parantaa sähköverkon luotettavuutta ja turvallisuutta.

Erilaisten laiteteknologioiden ja toimintaperiaatteiden mukaan aluelaitokset voidaan jakaa seuraaviin yleisiin tyyppeihin:

• Öljyläpikat
  Öljyläpikat ovat tiivisteöljyllä täytetyt sähkölaite-alueet, jotka ovat pääasiassa käytössä korkean jänniteen ja suuren virran siirtosysteemeissä. Ne tarjoavat tehokkaasti funktioita, kuten eristys, keskeytys ja tiivistys.

• Kaasutiivistetty kaitsijalaite (GIS)-aluet
  GIS-aluet käyttää kaasutiivistettyä sähkölaite-teknologiaa, mikä vähentää huomattavasti laitteen kokoista. Nämä alueet käyttävät korkeapaineista SF6-kaasua tiivistykseksi ja kaaren sammuttamiseen, tarjoten etuja, kuten kompaktisuus, kevyys ja suuri tehoste. Ne ovat yleisiä kaupunkialueissa, petrokemian tehtaissa, avaruusteollisuudessa ja muissa ympäristöissä, joissa vaaditaan korkeaa suojelutasoa ja tilaeffektivisuutta.

• Vakuumilaitteet
  Vakuumilaitteet käyttävät vakuumikaitsijateknologiaa, jossa kytkentä ja kaaren sammuttaminen tapahtuvat korkeavakuumiympäristössä. Nämä alueet eivät sisällä tiivistelykaasua, mikä tarjoaa lisäturvallisuutta, ja ne sopivat korkean jänniteen sovelluksiin (yleensä 12 kV:sta ja sitä suuremmille) ja suuriin virratilanteisiin.

• Johtoitta aluelaitokset
  Johtoitta aluelaitokset viittaavat aluekonfiguraatioihin, jotka käyttävät optisivat-kaapeleita tiedonsiirtoon ja ohjaussignaalien välittämiseen perinteisten metallijohtojen sijaan. Tällaisilla alueilla on etuja, kuten korkea turvallisuus, salamaresistenssi ja vahva sähkömagneettisen häiriöiden vastustuskyky. Ne eivät myöskään vaikuta äärimmäisiin lämpötiloihin tai korroosioherkkiin ympäristöihin.

Yllä mainitut ovat neljä yleistä aluelaitostyyppiä; kuitenkin muitakin tyyppejä voi olla olemassa erityisten sovellusten ja järjestelmän vaatimusten mukaan.

Aluelaitosten jako aluelaitokseen tulee määrittää aluelaitoksen toiminnallisten vaatimusten ja sähköverkon tarpeiden mukaan. Yleensä alueen segmentointi voidaan lähestyä seuraavista näkökulmista:

• Toiminnallinen segmentointi:
  Alueet voidaan luokitella niiden roolien mukaan—esimerkiksi päätransformatorien alueet, ulospainovaihtokuitujen alueet, yhdistyskuormituksen alueet, busbar-alueet, koppeli-kondensaattorien alueet ja reaktiivinen voiman kompensaation alueet. Toiminnallinen segmentointi mahdollistaa järkevän laitelayoutin ja integraation aluelaitoksessa.

• Sähköparametreihin perustuva segmentointi:
  Alueet voidaan myös luokitella jänniteasteen mukaan—esimerkiksi korkeajännite, keskijännite ja alajännite. Sähköparametrien erot vaikuttavat turvallisuuteen, luotettavuuteen, kapasiteettiin ja impedanssiin, mikä puolestaan vaikuttaa laitevalintoihin, asennukseen ja käyttöönottoon.

• Avaruudelliset layout-harkinnat:
  Alueen jako on otettava huomioon fyysinen asettelu ja avaruuden aloitus. Alueen mitat ja layout on määritettävä laitetyyppien ja -spektaattien mukaan, jotta voidaan varmistaa riittävä ilmanvaihto, turvallisuus ja ylläpidon helpottaminen.

• Toiminnan ja ylläpidon harkinnat:
  Toiminnallisen mukavuuden ja ylläpidon tehokkuuden kannalta alueet voidaan ryhmitellä laitetyyppien ja -funktioiden mukaan. Yhteyksien ja ylläpidon pääsyreittien suunnittelu on myös sisällytettävä suunnitteluun.

Lyhyesti sanottuna, aluelaitoksen alueen segmentoinnin on otettava huomioon sähköparametrit, laitefunktiot, avaruudelliset layout-harkinnat ja toiminnan/ylläpidon vaatimukset, jotta voidaan saavuttaa optimi laiteteiden integraatio ja tehokas aluelaitoksen toiminta.