110 kVko hauts-volts GIS iturriko oinarritutako intelektuakoa kutxatikoa erabilpeneko estudioko diseinua
GIS oinarrituriko distribuzio tresnarien hautapena eta konfigurazioa
Gaur egun, erabili ohi diren distribuzio tresnak hau dira: kanpoaldeko zehar-irautsi gabeko sarrera-kontrolatzaileak, tradizionala kanpoaldeko GIS, harri-egitura duen barneko GIS, eta kanpoaldeko konbinatu GIS. Ikerketa honek Indonesia-ko subestazioetan intelligentzia prefabricatutako subestazioetarako distribuzio tresnarien konfigurazioa osatzeko du helburu. Indonesia-ko subestazio askok kokapen topografiko konplexua eta karga dentsitate baxua dituzte. Gaur egungo planifikazioaren arabera, eskualdeko elektrizitate sarea garatzeko estrategia da 110 kV lerro existentziei erabiliz kapasitate txikiagoko subestazioak eraikitzeko. Ondoren, tensio mailak graduan murriztuko dira investimendu efizientzia handiagoa lortzeko, tresna erabilgarritasuna handituz, eta 35 kV subestazioen rolua ahulduz. Indonesia-ko elektrizitate sarean dauden subestazioak sakonak dira, investimendu eta tresna kostu altuak dituzte, eta eraikuntza denbora luzea behar dute, horregatik tresnen hautapena eta konfigurazioa optimizatzea beharrezkoa da.
Kanpoaldeko konbinatu GIS sakelariak eta sarrera-kontrolatzaileak integrazioa egiten du, barruko busbarra arruntekin. Konfigurazio honek flange kopurua eta kanpoaldeko tresna murriztu egingo ditu, horrela helmuga espezifikoan lurreko erabilgarritasuna handituz. Gainera, konbinatu GIS abordapena instalazio eta luzapen zailtasuna murriztu egingo du, mendizale eta mendizale sakon artean tresnen instalazio eta mantentzea errazteko.
Indonesia-ko eguraldia humiditate handiagoa du, eta egun gehien ondo omen izaten dira, beraz, kontrola inteligentea inguru egoerarekin lotuta dago. Indonesia-ko kontrola inteligentearen armairiak, adibidez, 5% - 95%eko humiditate erlatibo bat ugaitzen dute, eta -5 - 55°C arteko tenperatura ambiento bat, frosta ez sortuz. Kanpoaldeko kontrola armairiak jardueratzeko, ohitik babesteko, eta kondensazioa saihesteko, ikerketa honek airconditionerak armairien atarian instalatzen ditu.
Elektrizitateko sarrerako kablu nagusia bete gabe, bere fidagarritasuna, ekonomia, operabilitatea, eta segurtasuna ziurtatzeko garrantzitsu da. 110 kV elektrizitateko sarrerako kablu nagusiarentzat, sekzioen lanaketaren edo zubigintzaren araberako lanaketak erabili ohi dira. Zubigintzaren araberako lanaketak sarrera-kontrolatzaile gutxiago ditu, kostu txikiagoak ditu, baina fidagarritasuna sekzioen lanaketaren baino txikiagoa da, eta ondorengo aldaketak eta luzapenak zailtasun handiagoa dute. Beraz, ikerketa honek sarrera-kontrolatzaileak erabiliz busbarra sekzioan banatzen du. Sekzioen lanaketaren metodo honen bidez, busbarren sekzio bat hutsegitean, gainerako sekzioek oraindik normalki erantsi ahal dute, zerbitzu fidagarria dutela ziurtatuz. Sekzioen lanaketak sinpleak dira, tresna gutxiago ditu, eta fidagarritasuna eta operabilitatea handiak dira. Ahalbidetu den subestazio inteligentziaren egitura irudian 1 ikusten da.
Subestazioan dauden transformadoreak, tresna garrantzitsuenak dira, egoera detektatzeko funtzio garrantzitsuak dituzte. Investimendu kostuak eta aplikazio-eskualdeak kontuan hartuta, diseinu-planifikazio honek olioko gas disolbatuak monitorizatzeko tresna en linea eta nukleoak lurrean konektatutako korrontea detektatzeko tresna en linea erabiliko ditu. Lehenengoa, 200.000 RMB kostu bakoitzeko, transformadore nagusiren isolamendu barneko detektatzeko erabiltzen da, eta bigarrena nukleoak lurrean konektatutako korrontea detektatzeko erabiltzen da. Bi teknologiak oso antolaturik daude eta erabili ohi dira.
Inteligentzia nagusien transformadorea tresna lehena eta bigarrena integrazioa egiten du, egoera ulertzeko eta exekutatzeko egoera ebaluatzeko ahalmena ematen diote. Mantentze eguneroko eta monitorizatzeko langileen lan-masa murrizteko, transformadore nagusian olio naturalaren erorbitza eta aireko egokitzea aukeratzen da.
Konbinatu GIS sakelariak, sarrera-kontrolatzaileak, eta korrontea transformadoreak integrazioa egiten du, tresna kopurua murriztuz, beraz, berrekonstruktura-prozesua sinplifikatzen du. Gainera, kanpoaldeko konbinatu GIS tresna gutxiago ditu, eta flange gutxiago ditu, fidagarritasuna eta korrosioa saihesteko ahalmen handiagoa du, horrela helmuga espezifikoan ondo funtzionatzen du. Konbinatu GIS bay tresnaren tensio osoa 126 kV da, eta korrontea osoa 2000 A. Bakoitz konbinatu GIS bay tresna sensoriak, kontrola inteligentearen armairiak, eta SF₆ gas egoera detektatzeko tresna ditu. Tresna hauek gas egoera eta tresna funtzionamendua detektatzeko ahalmena dute, eta sakelari elektrizitate handiko neurketu digitala, informazio elkarrekintza, eta egoera galdera funtzioak ematen dizkie.
Distribuzio tresnarien eta diseinu orokorraren optimizazioa
Ahalbidetu den subestazioaren diseinu originalan, inteligentzia terminalen armairiak eta konbinatu GIS kontrola-bilduma armairiak bi armairi per bay moduan konfiguratzen ziren. Hala ere, abordapena hau kable-enkruz egitura anitz eratzen ditu, mantentze egunerokoetan ondo ez dago. Beraz, inteligentzia terminalen eta konbinatu GIS mekanismoen zirkuito sekundarioak integrazioa egiten dute. Kontrola panelak, blokeo zirkuituak, antirrakada zirkuituak, eta ez-denbora zirkuituak inteligentzia terminalera integrazioa egiten dute, diseinu integrazioa lortuz.
Inteligentzia kontrola armairien optimizazioa hiru aspektuetan datorkitza: (1) Zirkuito sinplifikatzen, lokal terminal software logika erabiliz; (2) Bay-bay arteko komunikazioa inteligentzia terminalen eta subestazio eventu-orientatutako objektu teknologien bidez; (3) Integrazio diseinu inteligentzia terminalen eta sarrera-kontrolatzaile kontrola zirkuituen artean, presio blokeo zirkuitu bezalako funtzio errepikatzen murriztuz. Zirkuito hobekuntzetan gain, kontrola-bilduma armairietan inteligentzia terminalen kokapena mantentzen da, eta inteligentzia kontrola-bilduma armairiak eta tresna erantzunak optimizatzen dira.
Ikerketa honetan proposatutako diseinu-planifikazioa modulu prefabricatua erabili du. Subestazioaren kokapena helmuga espezifikoaren egoera natural eta ingeniaritzaren eskarien araberako izan behar da, eta segurtasuna, fidagarritasuna, ingurumen lagungarritasuna, sukurra, eta exekutzio eta mantentze erraza ditu. Helmuga espezifikoan, 110 kV distribuzio tresnariak eta transformadore nagusiak iparralderaino hegoalderaino ordenatzen dira. Garraio eskarien betetzeko, subestazioaren barruan sukurra bira-lerro bat instalatzen da, eta tresnen instalazioa kokapen minimalista erabili ohi da. Kokapen honek %18 lurraren espazioa ahoratu dezake. Diseinu-planifikazioan distribuzio tresnarien kokapena orokorra Irudi 2-n ikusten da.
Distribuzio dimentsioren optimizazioaren aldetik
Ikerketan proposatutako diseinu-planifikazioak konbinatu GIS tresnariak bi lerrotan ordenatzen ditu, eta 110 kV distribuzio tresnariak kanpoaldeko aluminio-magnesio aleazioaren sustentazio-tubo busbarra erabili ohi ditu. Sekzio estandartaren kokapena linealki ordenatzen da, eta amaitasunean konduzible busbarra bi amaieran, espazio laterala handi bat okupatzen du. Konbinatu GIS tresnarien integrazioaren bidez, kokapena trinkoagoa da. Ikerketa honek sekzioaren dimentsio laterala 8 m ezarri du, 2 m gutxiago da. Longitud estandarra 39 m da. Longitud longitudinalean optimizazioa egiteko, diseinu-planifikazioak tresnari integrazioa erabili du, sarrera egitura kendu du, eta busbarra egitura aldatu du, horrela espazio longitudinal okupatzen du. Hobekuntza bi horien bidez, diseinu-planifikazioan longitudinalean 25.2 m da, 13.8 m gutxiago da estandarraren baino, tresnari espazio okupatzen duen murriztuz.
Intelligentzia prefabricatutako subestazioen prestakuntza eta kostu-analisi
Prefabricatutako subestazioa eraikitzean, diseinu eskarien betetzeko zerbitzua egiten behar da, eta tresnari arteko elkarrizketa normala egiten du. Esperimentuak datuak bildu eta analizatu ditu, prefabricatutako subestazioan sarrera-korrontea, tensio balioak, aktibo indar, transformadorearen tenperatura, eta faktore indar, subestazio tresnarien funtzionamendu estabilizatua ziurtatzeko. Batzuei, transformadorearen tenperatura balioak desberdinei orduetan Ikusi Figura 3.
Figura 3(a) ikusten badugu, fase A, fase B, eta fase C guztien tenperatura balioak egoera estabilizatuan geratzen dira. Fase B-ren tenperatura handiena da, 8:31tik 8:32ra bitartean 43.6 °C arte igaro duelako; fase A-ren tenperatura 42.0 - 43.2 °C arte aldatzen da; eta fase C-ren tenperatura 42.5 °C inguruan geratzen da. Figura 3(b)-an, etxean egindako medizioetan, fase A, fase B, eta fase C guztien tenperatura balioak aldatzen dira, baina aldatzea txikiagoa da. Eguraldi aldaketetan, fase A, fase B, eta fase C guztien tenperatura balioak goizeko medizioetakoak baino handiagoak dira, baina oraindik tenperatura normalaren barruan daude. 14:32an, fase B-ren tenperatura 44.1 °C da, eta orduan fase A eta fase C-ren tenperatura 42.9 °C eta 42.6 °C dira hurrenez hurren. Medizio osoan, fase C-ren tenperatura txikiena 42.2 °C da, eta handiena 43.7 °C, eta fase A-ren tenperatura 42.6 - 43.8 °C arte aldatzen da.
Testu-datuak aztertzeak, prefabricatutako subestazioaren datu guztiak diseinu eskarien betetzen ditu, eta onarpen eskarien betetzen ditu. Ekonomia utilitatearen aldetik, bizitza-ziklo kostu teorian oinarrituta, esperimentuak 110 kV distribuzio tresnarien kostu desberdinak aztertzen ditu, eta aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinua alderatzeko aukeratzen du. Aldaketaren emaitzak Figura 4-n agertzen dira.
Figura 4-n, optimizatutako konbinatu GIS diseinu-planifikazioaren aurreneko investimendu kostua 2.413 milioi RMB da, aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinu-planifikazioaren baino 0.133 milioi RMB gehiago da. Hau, konbinatu GIS diseinu-planifikazioaren tresna erosle kostua aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinu-planifikazioaren baino handiagoa dela, eta instalazio ingeniaritzaren kostua ere oso gehiago dela delako.
Exekutatzeko eta mantentzeko fasean, beharrezkoa den kostu proportzioa txikiagoa da. Optimizatutako konbinatu GIS diseinu-planifikazioaren subestazioa inongo pertsona ez dagoenez, bakarrik eguneroko inspektioak behar dira, hala mantentze kostua murriztu egingo da. Beraz, exekutatzeko eta mantentzeko kostua aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinu-planifikazioaren baino askoz handiagoa da.
Optimizatutako konbinatu GIS diseinu-planifikazioaren urteko hutsegu probabilitatea askoz handiagoa da, hala mantentze kostua murriztu egingo da. Gainera, aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinu-planifikazioaren baino 89% gutxiago kostuak ditu. Faktore guztiak kontuan hartuta, optimizatutako konbinatu GIS diseinu-planifikazioaren bizitza-ziklo kostuen prezioa aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinu-planifikazioaren baino 0.549 milioi RMB gutxiago da. Gainera, 110 kV GIS inteligentzia subestazioaren diseinu-planifikazioa aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinu-planifikazioaren baino hobea da.
Iraultza
Herriko lurraren erresursuak ahoratzeko, eraikuntza denborak murrizteko, eta prefabricatutako subestazioen ekonomia eta fidagarritasuna handitzea, ikerketa honek sakelariak eta sarrera-kontrolatzaileak integratzen dituen kanpoaldeko konbinatu GIS diseinu-planifikazioa proposatzen du. Zirkuito optimizatuz, busbarra sekzioen lanaketak erabiliz, eta kokapen orokorra optimizatuz, hutsegite kopurua murriztu egingo da, eta mantentze kostua murriztu egingo da.
Emaitzak, transformadorearen tenperatura bildu ondoren, fase A, fase B, eta fase C guztien tenperatura balioak egoera estabilizatuan geratzen dira. Goizean, fase A-ren tenperatura 42.0 - 43.2 °C arte aldatzen da, eta fase C-ren tenperatura 42.5 °C inguruan geratzen da. Arratsaldean, fase C-ren tenperatura 42.2 °Ctik 43.7 °Cra bitartean aldatzen da, eta fase A-ren tenperatura 42.6 °C eta 43.8 °C arte aldatzen da. Prefabricatutako subestazioaren datu guztiak diseinu eskarien betetzen ditu, eta onarpen eskarien betetzen ditu.
Bizitza-ziklo kostu analisian, optimizatutako konbinatu GIS diseinu-planifikazioaren aurreneko investimendu kostua 2.413 milioi RMB da, aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinu-planifikazioaren baino 0.133 milioi RMB gehiago da. Hala ere, optimizatutako konbinatu GIS diseinu-planifikazioak bakarrik eguneroko inspektioak behar ditu, horrela eguneroko exekutatzeko eta mantentzeko kostua aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinu-planifikazioaren baino askoz handiagoa da, eta mantentze kostua murriztu egingo da. Kalkuluan, optimizatutako konbinatu GIS diseinu-planifikazioaren bizitza-ziklo kostuen prezioa aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinu-planifikazioaren baino 0.549 milioi RMB gutxiago da, horrela optimizatutako 110 kV GIS inteligentzia subestazioaren diseinu-planifikazioa aire isolatutako sarrera-kontrolatzaile diseinu-planifikazioaren baino hobea dela erakusten du.
Hala ere, ikerketa honek bakarrik lehenengo subestazioaren diseinu hau aztertu eta optimizatu du. Eskuarte, subestazio bigarrenaren diseinu osoa egin behar da, komunikazioa eta eraikuntza lurraren kontuan hartuta.
