Uchumi wa kiotomatiki wa kiboksi chini ya mifano ya 110 kV ya vifaa vya GIS vya kiwango cha juu Kutafuta kwa kufundishia

Uchaguzi na Usakinishaji wa Vifaa vya Ugawaji kutegemea kwenye GIS

Sasa hivi, vifaa vya ugawaji vilivyotumika sana ni viwili vyenye ukuta za nje zisizojengwa, GIS ya ndani ya kawaida, GIS ya ndani yenye msoro wa chuma, na GIS imara yenye ukuta za nje. Utafiti huu unatumia steshoni za Indonesia ili kukamilisha usakinishaji wa vifaa vya ugawaji kwa steshoni za ubora mbadala. Ingawa zaidi ya steshoni za Indonesia zipo katika maeneo yenye mazingira magumu na uwiano mdogo wa ongezeko la umma, kulingana na mpango wa leo, mkakati wa maendeleo wa mtandao wa umeme wa eneo una lenga kutumia mstari wa 110 kV wa sasa kuunda steshoni madogo za ubora. Kulingana na hii, vipimo vya kilovolts vitatu vitanuka kidogo kutokufanya matumizi ya pesa zinazopewa zaidi, kuongeza utumiaji wa vifaa, na kupunguza umuhimu wa steshoni za 35 kV. Steshoni za mtandao wa umeme wa Indonesia ni kubwa, na inahitaji gharama muhimu ya uwekezaji na vifaa, na muda mrefu wa jenga, ambayo inahitaji ushughulikisho zaidi wa uchaguzi na usakinishaji wa vifaa vya ugawaji.

GIS imara yenye ukuta za nje huunganisha vifaa vya kusimamia na kuvunja, kutumia busbar za kawaida. Mbinu hii inaweza kupunguza idadi ya flanges na vifaa vya nje, kubwa kushiriki nyaraka ya ardhi katika eneo linalowezekana. Pia, njia ya GIS imara inaweza kupunguza ukuaji wa upatikanaji na uzalishaji, kuwasilisha ustawi wa kupatikanaji na huduma ya vifaa katika mikoa ya milima na mitaani.

Indonesia ina tabia ya maji mengi na siku nyingi za joto, hivyo ufikiaji wa teknolojia unahitaji masharti ya mazingira yenye ufanisi. Katika Indonesia, sanduku la ufikiaji smart lazima liwe na kiwango cha humidi cha asili cha 5% - 95% na kiwango cha joto cha mazingira cha -5 - 55°C, bila kuwa na mahitaji ya thabiti ya barafu. Ili kufanyia mzunguko wa baridi, kupunguza humidi, na kupunguza ukuaji wa maji ya baridi kwa sanduku la ufikiaji la nje, utafiti huu unatumia njia ya kuweka machini ya baridi kwenye pande za mlango wa sanduku.

Kuhusu ujenzi wa mawasiliano ya umeme, ni muhimu kuaminika, rahisi kwa fedha, inaweza kutumika, na salama wakati wa kutumika. Kwa mawasiliano ya 110 kV, mara nyingi hutumiwa wiring ya single-busbar au wiring ya bridge. Wiring ya bridge ina circuit breakers wachache na gharama chache, lakini usalama wake ni chache kuliko wiring ya single-busbar, na ukuaji wa baada ya ufanyiki na uzalishaji ni mgumu zaidi. Hivyo basi, utafiti huu unatumia circuit breakers kujenga sections ya busbar. Na njia hii, wakati section moja ya busbar inapoteza, sehemu zingine zinaweza kuwasilisha umeme kwa urahisi, kuaminika. Wiring ya single-busbar ni rahisi, na vifaa vinavyohitajika vinachanganyikiwa, na ina usalama na uwezo wa kutumika. Muundo wa steshoni smart iliyobadilishwa unaonyesha katika Chumbuni 1.

Transformers katika steshoni, kama vifaa muhimu, wanatoa umuhimu katika udhibiti wa hali. Kulingana na gharama za uwekezaji na mahitaji ya matumizi, mfano wa utatuzi unatumia kifaa cha udhibiti wa gasi yasiyofungwa kwenye mafuta na kifaa cha udhibiti wa current ya iron core. Cha kwanza, kinapatikana kwa bei ya umbali wa 200,000 RMB, linatumika kutathmini insulation ya transformer mkuu, na cha pili linatumika kudhibiti current ya iron core kwa muda. Sifa zote zinazotumika zinafanya kazi na zimepatikana sana.

Transformer mkuu smart unajumuisha vifaa vya kwanza na pili, akija kuwa na uwezo wa kutathmini hali na kudhibiti hali ya kutumika. Ili kusaidia huduma ya kila siku na kudhibiti majukumu na kupunguza gharama za huduma, cooling ya mafuta ya asili na air-cooling ilichaguliwa kama njia ya cooling ya transformer mkuu.

GIS imara huunganisha circuit breakers, switches, na current transformers kwenye kitu moja, kuchanganya procesi ya reconstruction kwa kupunguza idadi ya vifaa. Pia, GIS imara yenye ukuta za nje ina vifaa vingi na flanges, ina usalama na ukabiliana wa maji ya chuma, ambayo inasaidia kufanya kazi vizuri katika eneo linalowezekana. Kilovolts iliyomipaka ya vifaa vya bay ya GIS imara ni 126 kV, na current iliyomipaka ni 2000 A. Kila vifaa vya bay ya GIS imara yanajumuisha sensors, sanduku la ufikiaji smart, na vifaa vya udhibiti ya hali ya SF₆ gas. Vifaa hivi vinaweza kudhibiti hali ya gasi na hali ya kutumika ya vifaa, kunawasha uchanganuzi wa digital, mawasiliano ya taarifa, na huduma za kuuliza hali kwa high-voltage switches.

Ushughulikisho wa Vifaa vya Ugawaji na Mpangilio Mtandaoni

Katika muundo wa awali wa steshoni smart, configuration ya sanduku la terminal smart na sanduku la control-GIS hybrid ilikutana kulingana na arrangement ya kuweka sanduku mbili kwa bay. Lakini, njia hii inatoa loop nyingi za cables, ambayo si nzuri kwa huduma ya kila siku. Hivyo basi, circuits ya sekondari ya terminal smart na mekanizmi ya GIS hybrid zinaweza kujumuishi. Kwa kuunganisha control panels, interlocking loops, anti-tripping loops, na non-in-phase loops kwenye terminal smart, inaweza kufanikiwa kujumuisha design.

Ushughulikisho wa sanduku la ufikiaji smart unajumuisha asili tatu: (1) Kuwahesabuza circuits kwa kuhamisha logic ya hard-wiring kwa software logic ya terminal local; (2) Kutumia communication ya bay-to-bay kwa terminal smart na teknolojia ya object-oriented event ya steshoni; (3) Kutumia design integrated ya terminal smart na circuits ya control ya circuit breaker kupunguza functions za redundant kama pressure interlocking loops. Zaidi ya hizi changamoto za circuit, layout ya terminal smart katika sanduku la control-GIS hybrid ya awali ilihifadhiwa, na connections kati ya sanduku la ufikiaji smart na vifaa vilivyotegemewa vilijumuisha.

Mfano wa utatuzi unatumia modeli ya cabin prefabricated modular. Layout ya steshoni inapaswa kuwa kulingana na masharti ya asili na maendeleo ya ujenzi wa eneo linalowezekana, na kuwa na faida kama usalama, kuaminika, friendly kwa mazingira, fire protection, na rahisi kwa kutumika na huduma. Katika eneo linalowezekana, vifaa vya ugawaji vya 110 kV na transformers makuu vilianaweza kutenganishwa kutoka kaskazini hadi kusini. Ili kutekeleza masharti ya transport, passage ya fire-fighting circular iliyowekezwa katika steshoni, na installation ya vifaa kwenye eneo lilikuwa inatumia layout minimal. Kwa njia hii, 18% ya ardhi ilipunguza. Layout mtandaoni wa vifaa vya ugawaji katika mfano wa utatuzi unaonyesha katika Chumbuni 2.

Kuhusu ushughulikisho wa dimensions za distribution

Mfano wa utatuzi unaweza kutenganisha vifaa vya GIS hybrid katika safu mbili, na vifaa vya ugawaji vya 110 kV kunatumia support tube busbars za aluminum-magnesium. Layout ya standard sectional bay mara nyingi ina linear arrangement ya soft conduit busbars kwenye pande mbili, ambayo huchukua eneo la kwingine la lateral. Shukrani kwa integration ya vifaa vya GIS hybrid, layout yake ni zaidi ya fiche. Utafiti umaanza dimension lateral ya sectional bay kuwa 8 m, ambayo ni 2 m chache kuliko kabla. Length longitudinal standard ni 39 m. Ili kushughulikisha dimension longitudinal, mfano unatumia vifaa vya integration, kukata structure ya incoming line, na kurudia framework ya busbar, kubwa kushughulikisha eneo la longitudinal. Kwa kwa hizi mbili changamoto, dimension longitudinal katika mfano ni 25.2 m, 13.8 m chache kuliko length standard, kufanya kazi kubwa kushughulikisha eneo la vifaa.

Tathmini ya Performance na Gharama za Steshoni Prefabricated Smart

Baada ya kumaliza construction ya steshoni prefabricated, hatua za commissioning zinahitajika ili kuhakikisha kwamba functions za kila kitu yanaweza kufanikiwa na kuelekea communication normal kati ya vifaa na programu. Experiment hutoa na kutathmini data kama vile values za current, voltage, active power, transformer temperature, na power factor kwa kila switch katika steshoni prefabricated ili kuhakikisha operation stable ya vifaa vya steshoni. Kati ya hayo, values za transformer temperature za siku mbalimbali zinaonyesha katika Chumbuni 3.

Kwa kutazama Chumbuni 3(a), inaweza kuonekana kwamba values za temperature ya phase A, B, na C zote zinafanya kazi kwenye hali ya stability. Temperature ya phase B ni ya juu, inapata 43.6 °C kutoka 8:31 hadi 8:32; temperature ya phase A inabadilika kati ya 42.0 - 43.2 °C; na temperature ya phase C inaweza kubaki karibu 42.5 °C. Katika Chumbuni 3(b), variation ya values za transformer temperature zinazokolekwa asubuhi ni chache. Kulingana na mabadiliko ya mazingira, values za temperature za phase A, B, na C zote zinafika juu zaidi kuliko measurements za asubuhi lakini bado zinaenda kwenye range ya temperature sahihi. Tarehe 14:32, value ya temperature ya phase B ni 44.1 °C, na hapa, values za temperature za phase A na C ni 42.9 °C na 42.6 °C respectively. Kwa kila muda wa measurement, temperature chache ya phase C ni 42.2 °C na temperature juu zake ni 43.7 °C, na temperature ya phase A inabadilika kati ya 42.6 - 43.8 °C.

Tathmini ya data ya test ya eneo linalowezekana inashuhudia kwamba data ya steshoni prefabricated zote zinafanikiwa na zinakubalika kwa standards za acceptance. Kuhusu economic utility, kulingana na theory ya life-cycle cost, experiment hutoa na kutathmini costs mbalimbali za vifaa vya ugawaji vya 110 kV, na kuchagua scheme ya air-insulated switchgear kwa comparison. Matokeo ya comparison yanaonyesha katika Chumbuni 4.

Katika Chumbuni 4, gharama ya investment ya awali ya scheme ya design ya optimized hybrid GIS ni 2.413 million RMB, ambayo ni 0.133 million RMB juu kuliko scheme ya air-insulated switchgear. Hii ni kwa sababu gharama ya procurement ya vifaa vya scheme ya design ya hybrid GIS ni juu kuliko scheme ya air-insulated switchgear, na gharama ya engineering ya installation pia ni kidogo juu.

Wakati wa operation na maintenance, gharama zinazohitajika zina chache. Tangu steshoni ya scheme ya design ya optimized hybrid GIS ni unmanned, tu chache ya manual inspections zinahitajika, ambazo zinapunguza gharama za kila siku za operation na maintenance. Hivyo basi, gharama ya operation na maintenance ni chache kuliko scheme ya air-insulated switchgear.

Probability ya failure ya mwaka wa scheme ya design ya optimized hybrid GIS imepunguza sana, inachukua gharama za maintenance. Pia, gharama ya demolition yake ni tu 89% ya scheme ya air-insulated switchgear. Kulingana na factors zote, present value ya life-cycle cost ya scheme ya design ya optimized hybrid GIS ni 0.549 million RMB chache kuliko scheme ya air-insulated switchgear. Zaidi ya hii, scheme ya 110 kV GIS smart substation ni bora kuliko scheme ya conventional air-insulated switchgear.

Muhtasara

Ili kuhifadhi rasilimali za ardhi ya miji, kupunguza muda wa jenga, na kuongeza efficiency ya fedha na usalama wa steshoni prefabricated, utafiti huu unatoa scheme ya design ya outdoor hybrid GIS yenye circuit breakers na disconnectors. Kwa ushughulikisho wa circuit na kutumia wiring ya single-busbar sectional, na ushughulikisho wa layout mtandaoni, number ya failures imepunguza na gharama za maintenance imepunguza.

Matokeo ya test inashuhudia kwamba wakati wa collection ya temperature ya transformer, values za temperature ya phase A, B, na C zote zinafanya kazi kwenye hali ya stability. Asubuhi, temperature ya phase A inabadilika kati ya 42.0 - 43.2 °C, na temperature ya phase C inabaki karibu 42.5 °C. Jioni, temperature ya phase C inabadilika kati ya 42.2 °C na 43.7 °C, na temperature ya phase A inabadilika kati ya 42.6 °C na 43.8 °C. Data ya steshoni prefabricated zote zinafanikiwa na zinakubalika kwa standards za acceptance.

Kwenye tathmini ya life-cycle cost, ingawa gharama ya investment ya awali ya scheme ya design ya optimized hybrid GIS ni 2.413 million RMB, 0.133 million RMB juu kuliko scheme ya air-insulated switchgear, scheme ya design ya optimized hybrid GIS inahitaji tu chache ya manual inspections. Hii inapunguza gharama za kila siku za operation na maintenance, inafanya gharama ya operation na maintenance iwe chache kuliko scheme ya air-insulated switchgear, na inapunguza gharama za maintenance sana. Hisabati zinaonyesha kwamba present value ya life-cycle cost ya scheme ya design ya optimized hybrid GIS ni 0.549 million RMB chache kuliko scheme ya air-insulated switchgear, inaelezea kwamba scheme ya 110 kV GIS smart substation iliyobadilishwa ni bora kuliko scheme ya conventional air-insulated switchgear.

Lakini, utafiti huu unafanya tu tathmini na ushughulikisho wa primary substation design. Mbele, itatoshiba kufanya tathmini smart zaidi ya secondary substations kwa kutathmini communication na construction ya ardhi.