Intelligentne kastikujuline alamjaam 110 kV kõrghipilise GIS-lülituse põhjal Konstruktsiooniuuringuid

Andmebaasi (GIS) põhine jaotusseadmete valik ja paigaldamine

Praegu tavaliselt kasutatavate jaotusseadmete hulka kuuluvad välise ümbritseva õhu eristusseadmed, traditsiooniline sisesalv, terasestehise sisesalv, ja väliskombinatsioon-GIS. See uuring on suunatud Indoneesias asuvate alamjaotuselehtede jaotusseadmete intelligentsete ettevalmistatud alamjaotuselehtede paigaldamise lõpetamiseks. Suur osa Indoneesia alamjaotuselehtedest asub keerukates maastikes ja madalas laetihustuses. Käesoleva plaani kohaselt on piirkondlik elektrivõrgu arendamise strateegia kasutada olemasolevaid 110 kV jooneid väikese võimsusega alamjaotuselehtede ehitamiseks. Sellel alusel vähendatakse aste-aste võimu, et maksimeerida investeeringute tõhusust, parandada seadmete kasutust ja vähendada 35 kV alamjaotuselehtede rolli. Indoneesia elektrivõrgu alamjaotuselehed on suured, nende investeeringud ja seadmete kulud on kõrge ning ehitusaeg on pikane, mis nõuab edasist optimiseerimist seadmete valikus ja jaotusseadmete paigaldamisel.

Väliskombinatsioon-GIS integreerib lülitikke ja katkisid, kasutades tavalisi juhtmeid. See lahendus vähendab flanžide arvu ja välisseadmete arvu, suurendades nii sihipärase ala kasutustõhusust. Lisaks vähendab kombinatsioon-GIS meetod installimise ja laiendamise raskusi, soodustades seadmete installimist ja hooldust mägismaistes ja murdelineastes piirkondades.

Indoneesias on suhteliselt niisk kirjakliima paljude kõrgete temperatuuridega päevade tõttu, mistõttu intelligentsed juhtimissüsteemid nõuavad rangeid keskkonnatingimusi. Indoneesias nõutakse tavaliselt intelligentsed kontrollikapid, et suhteline niiskus oleks 5% - 95% ja ümberühenduslämp - 5 - 55°C, mitte lubates jäätumist. Külmendamise, niiskuse vähendamise ja külmiku tekke vältimiseks välisseadmete kontrollikapides kasutatakse selle uuringu raames meetodit, kus külmikuid paigaldatakse kapide ukse küljel.

Peamise elektriliini suhtes on oluline tagada selle töökindlus, majanduslikkus, kasutatavus ja ohutus töötamisel. 110 kV elektriliini ühejuhilise liini korral kasutatakse tavaliselt segmenteeritud või silmustrüülist liini. Silmustrüülinna korral on lülitikke vähem ja investeeringud on madalamad, kuid selle töökindlus on segmenteeritud liini omast nõrgem ja järgmise muutmise ja laiendamise raskus on suurem. Seega kasutatakse selle uuringu raames lülitikke, et segmenteerida juhtmeid. Sellise segmenteeritud liini abil saab, kui üks segment väljub, jätkata ülejäänud segmentide normaalset elektri tarnimist, tagades usaldusväärse teeninduse. Ühejuhilise segmenteeritud liin on suhteliselt lihtsas struktuuris, seadmete komponentide arv on väiksem, ja see pakub kõrget töökindlust ja kasutatavust. Parandatud intelligentsel alamjaotuselehel on näha ka Joonis 1.

Alamjaotuselehe transformaatorid, kui olulised seadmed, mängivad olulist rolli seisundi tuvastamisel. Investeeringute ja rakendusalade arvestuses kasutab selle uuringu disaini skeem online lahustunuaine monitooringseadmet ja online raudkere maamääratuse detektorit. Esmasisel, mis maksab umbes 200 000 RMB komplekti, kasutatakse peamise transformaatori sisemise eralduse tuvastamiseks, teine aga on reaalajas raudkere maamääratuse detekteerimiseks. Mõlemad tehnoloogiad on suhteliselt kogunevatud ja laialdaselt kasutusel.

Intelligentsed peamised transformaatorid integreerivad esimese ja teise seadme, võimaldades neil mõista seisundit ja hinnata toimimise staatust. Päeva hoolduse ja järelevalve lihtsustamiseks ja hoolduskulu vähendamiseks valitakse peamise transformaatori jahutamiseks looduslik nafta ringlus õhujahutus.

Kombinatsioon-GIS integreerib lülitikke, sulgikke ja intensiivsusmuundurid ühte üksust, lihtsustades rekonstrueerimisprotsessi seadmete arvu vähendamise kaudu. Lisaks on väliskombinatsioon-GIS seadmete arv ja flanžide arv väiksem, mis annab suurema töökindluse ja korrosioonikindluse, mis sobib hästi sihipärasesse piirkonda. Kombinatsioon-GIS bay seadmete nimiaegne pingetase on 126 kV ja nimiaegne vool on 2000 A. Iga kombinatsioon-GIS bay seade koosneb sensoritest, intelligentsed kontrollikapidest ja SF₆ gaasi seisundi detektoritest. Need seadmed suudavad tuvastada gaasi seisundit ja seadmete töötingimust, võimaldades digitaalset mõõtmist, infoteeninduse ja staatuse päringut kõrgepingeliste lülitike jaoks.

Jaotusseadmete ja üldplaneerimise optimeerimine

Algse intelligentsel alamjaotuselehel, intelligentsed terminaalkapid ja kombinatsioon-GIS kontrolli-kogumikapid paigaldatakse vastavalt kaheteistkümnele kapi baiyle. See lähenemine aga tekitab palju kabelite ristumispunke, mis ei ole kasulik päeva hoolduse jaoks. Seega saab intelligentsed terminaalide ja kombinatsioon-GIS mehhanismide sekundaarseid tsükleid integreerida. Kontrollipaneelide, lukustamisringide, eksitusringide ja mittekooskõlastatud ringide kombinatsiooniga intelligentsesse terminali saab saavutada ühendatud disaini.

Intelligentsed kontrollikapid optimeeritakse peamiselt kolmes aspektis: (1) Tsükli lihtsustamine, asendades raskejooni loogika kohalike terminalide tarkvara loogikaga; (2) Baiide vahelise suhtluse lubamine intelligentsed terminalide ja alliksa objekti-tehnoloogia kaudu; (3) Intelligentsed terminalide ja lülitikute kontrollitsüklite ühendatud disaini kasutamine, et vähendada ülevoolu lukustamisringide ja muude ülekannete funktsioone. Lisaks nendele tsükli parandustele säilitatakse algse kontrolli-kogumikapidas intelligentsed terminalide paigutus, ja optimeeritakse ühendusi intelligentsed kontrolli-kogumikapidade ja vastavate seadmete vahel.

Selle uuringu poolt esitatud disaini skeem kasutab modulaarse ettevalmistatud kabina mudelit. Alamjaotuselehe paigutus peaks põhinema sihipärase piirkonna loodustunnuste ja insenerirequirementidel, ja tal peaks olema eelised nagu turvalisus, töökindlus, keskkonnasõbralikkus, tulekahju kaitse, ja mugav operatsioon ja hooldus. Sihipärasel alal on 110 kV jaotusseadmed ja peamised transformaatorid paigutatud põhja-põhja. Transpordinõuete rahuldamiseks on alamjaotuselehes paigutatud ringikujuline tulekahju käigukoridor, ja kohapealne seadmete paigaldus kasutab minimaalse paigutuse. See paigutus aitab säästa 18% maaala. Jaotusseadmete üldpaigutus disaini skeemis on näha Joonis 2.

Mõõtmete optimeerimisel

Uuringus esitatud disaini skeem paigutab kombinatsioon-GIS seadmed kahe ritta, ja 110 kV jaotusseadmed kasutavad välise alumini-magneesiumi ligastussüsteemi. Tavaline segmenteeritud bay paigutus on tavaliselt lineaarne, kus mõlemas otsas on painduv kanaljuhtme, mis võtab suure hulga horisontaalset ruumi. Kombinatsioon-GIS seadmete integreerimise tõttu on selle paigutus kompaktsed. Uurimuse poolt on segmenteeritud bay horisontaalne mõõt määratud 8 m, mis on 2 m lühem kui enne. Tavaline vertikaalne pikkus on 39 m. Vertikaalsel mõõdul optimeerimiseks kasutab eeldatav skeem integreeritud seadmeid, eemaldab sissetuleva struktuuri, ja muudab juhtme raamistikku, vähendades nii vertikaalset ruumi. Nende kahe paranduse kaudu on skeemi vertikaalne mõõt 25.2 m, 13.8 m lühem kui tavaline pikkus, mis aitab vähendada seadmete ruumilist mahutust.

Intelligentsed ettevalmistatud alamjaotuselehtede jõudluse ja kuluanalüüs

Ettevalmistatud alamjaotuselehe ehitamise lõppedes on vaja teha vastav testimisprotsess, et veenduda, et igal seadmell on funktsioonid vastavalt disaininõuetele ja et seadmed ja tarkvara suudavad normaalselt suhelda. Katse registreerib ja analüürib andmeid nagu praegune, voltagi väärtused, aktiivne võimsus, transformaatori temperatuur, ja võimsusfaktor iga lülitikul ettevalmistatud alamjaotuselehel, et tagada seadmete stabiilne töö. Sealhulgas on erinevate perioodide transformaatori temperatuuride väärtused näha Joonis 3.

Joonis 3(a) näitab, et fasa A, B, ja C temperatuurid on suhteliselt stabiilsed. Fasa B temperatuur on kõrgeim, jõudes 8:31-8:32 ajal 43.6 °C; fasa A temperatuur varieerub 42.0 - 43.2 °C; ja fasa C temperatuur on umbes 42.5 °C. Joonis 3(b) näitab, et päripäeval kokku kogutud transformaatori temperatuuride variatsioon on suhteliselt väike. Keskkonnamuutuste tõttu on fasa A, B, ja C temperatuurid kõrgemad kui hommikul, kuid ikkagi normaalsete temperatuuride piirides. 14:32 ajal on fasa B temperatuur 44.1 °C, ja sel ajal on fasa A ja C temperatuurid vastavalt 42.9 °C ja 42.6 °C. Kogu mõõtmisperioodi jooksul on fasa C madalaim temperatuur 42.2 °C ja kõrgeim 43.7 °C, samas kui fasa A temperatuur varieerub 42.6 - 43.8 °C vahel.

Paigaliku testandmete analüüsi kohaselt vastavad ettevalmistatud alamjaotuselehe andmed disaininõuetele ja vastavate vastuvõtustandarditele. Majanduslikult kasutades elutsükliku kuluka teooriat, analüüsitakse ja arvutatakse 110 kV jaotusseadmete erinevad kulud, ja valitakse võrdluseks õhukeetava lülitikute skeem. Võrdlus tulemused on näha Joonis 4.

Joonis 4 näitab, et optimeeritud kombinatsioon-GIS disaini skeemi eelmine investeering on 2.413 miljonit RMB, mis on 0.133 miljonit RMB kõrgem kui õhukeetava lülitikute skeem. See on põhjustatud sellest, et kombinatsioon-GIS disaini skeemi seadmete ostmise kulud on kõrgemad kui õhukeetava lülitikute skeemi, ja installimise inženierimiskulud on ka natuke kõrgemad.

Töö- ja hooldusperioodil on nõutav kuluprotsent suhteliselt väike. Kuna optimeeritud kombinatsioon-GIS disaini skeemi alamjaotuseleht on inimeta alamjaotuseleht, on vaja ainult vähest regulaarset inimeste kontrolli, mis vähendab päeva hoolduskulusid. Seega on töö- ja hoolduskulud palju väiksemad kui õhukeetava lülitikute skeemi.

Optimeeritud kombinatsioon-GIS disaini skeemi aastane katkemõõde on oluliselt vähendatud, mis on tõstatanud hoolduskulude olulise vähendamiseni. Lisaks on tema purustamise kulud ainult 89% õhukeetava lülitikute skeemi kuludest. Kõigi tegurite arvestuseks on optimeeritud kombinatsioon-GIS disaini skeemi elutsükliku kuluga seotud hetkeväärtus 0.549 miljonit RMB väiksem kui õhukeetava lülitikute skeemi. Lisaks on 110 kV GIS intelligentsed alamjaotuselehed paremad kui tavalised õhukeetava lülitikud.

Järeldus

Linnamaade ressursside säästmise, ehitusaegade lühendamise, ja ettevalmistatud alamjaotuselehtede majandusliku tõhususe ja töökindluse tõstmiseks, esitab see uuring väliskombinatsioon-GIS disaini skeemi, mis integreerib lülitikke ja katkisid. Tsüklite optimeerimise, ühejuhilise segmenteeritud liini kasutamise, ja üldpaigutuse optimeerimise kaudu on vähendatud katkemõõdet ja hoolduskulusid.

Testitulemuste kohaselt, transformaatori temperatuuride kogumisel, fasa A, B, ja C temperatuurid on suhteliselt stabiilsed. Hommikul on fasa A temperatuur 42.0 - 43.2 °C, ja fasa C temperatuur on umbes 42.5 °C. Päripäeval on fasa C temperatuur 42.2 °C kuni 43.7 °C, ja fasa A temperatuur varieerub 42.6 - 43.8 °C vahel. Ettevalmistatud alamjaotuselehe andmed vastavad disaininõuetele ja vastavate vastuvõtustandarditele.

Elutsükliku kuluka analüüsi kohaselt, kuigi optimeeritud kombinatsioon-GIS disaini skeemi eelmine investeering on 2.413 miljonit RMB, 0.133 miljonit RMB kõrgem kui õhukeetava lülitikute skeem, vajab optimeeritud kombinatsioon-GIS disaini skeem vaid vähest regulaarset inimeste kontrolli. See vähendab päeva hoolduskulusid, mis muudab töö- ja hoolduskulud palju väiksemaks kui õhukeetava lülitikute skeemi, ja vähendab oluliselt hoolduskulusid. Arvutused näitavad, et optimeeritud kombinatsioon-GIS disaini skeemi elutsükliku kuluga seotud hetkeväärtus on 0.549 miljonit RMB väiksem kui õhukeetava lülitikute skeemi, mis näitab, et optimeeritud 110 kV GIS intelligentsed alamjaotuselehed on paremad kui tavalised õhukeetava lülitikud.

Siiski, see uuring analüüsib ja optimeerib vaid esimest alamjaotuselehted. Tulevikus on vaja teha täielikuma intelligentsed disaini teistele alamjaotuselehtedele, arvestades kommunikatsiooni ja maapinna ehitamist.