Axborotli qutuq shaklidagi TP-110 kV yuqori bosqichli GIS vositalariga asoslangan ishlab chiqish tadqiqotlari

GIS asosidagi taqsimot jihozlarini tanlash va o'rnatish

Hozirgi paytda keng qo'llaniladigan taqsimot jihozlari orqali ochiq tashqi atmosferaga ochiq vositalar switchgear, an'anaviy ichki GIS, metall konstruktivli ichki GIS va tashqi g'ishtalik GISni o'z ichiga oladi. Bu izlanish Indoneziyadagi substantsiyalarni ruxsat berish uchun mo'ljalangan taqsimot jihozlarini o'rnatish maqsadida amalga oshirilmoqda. Indoneziyadagi ko'plab substantsiyalar murakkab rel'yefli va nisbiy yuk mintaqalarida joylashgan. Joriy reja bo'yicha, mintaqaviy elektr tarmog'i rivojlanish strategiyasi mavjud 110 kV liniyalardan foydalanib, kichik quvvatli substantsiyalarni qurishdir. Bu asosda, voltaj darajasi yopiq investitsiya samaradorligini oshirish, jihoz ishlatishni oshirish va 35 kV substantsiyalarning rolini kamaytirish maqsadida adashim ketma-ketligi bilan pasaytiriladi. Indoneziyadagi elektr tarmog'idagi substantsiyalar katta hajmda, ulkan investitsiya va jihoz narxlari, uzun qurilish muddatlari bor, shuning uchun jihoz tanlash va taqsimot jihozlarini o'rnatish bo'yicha yanada optimallashtirish talab etiladi.

Tashqi g'ishtalik GIS kesmalarni va ajratuvchilarni birlashtiradi, an'anaviy busbarlarni ishlatadi. Bu usul tashqi flanslar va jihozlar sonini kamaytirish orqali maqsadli hududning yer istimal samaradorligini oshiradi. Haridem, g'ishtalik GIS yondashuvi o'rnatish va kengaytirish qiyinchiligini pasaytiradi, tog' va to'qqon mintaqalaridagi jihoz o'rnatish va xizmat ko'rsatishni yengillashtiradi.

Indoneziya nisbiy nam havoda, juda yuqori harorat kunlar soni ko'p, shuning uchun aqliy boshqaruv muhim atmosfer talablarga ega. Indoneziyada aqliy boshqaruv shkafchalarining umumiy nisbiy namlik diapazoni 5% - 95% va atrof-muhit harorati -5 - 55°C, donlik hosil bo'lish mumkin emas. Tashqi boshqaruv shkafchalarini sovutish, namlikni aralash va kondensatsiyani oldini olish uchun, bu izlanish shkafcha kapkasining yon tomoniga klimatizator o'rnatish usulini qo'llaydi.

Asosiy elektr tarmog'i doirasiga oid bo'lganda, uning ishlash davomida ishonchli, ekonomik samarali, ishlovchan va xavfsizligini ta'minlash zarur. 110 kV elektr tarmog'i doirasiga oid bo'lganda, kesma tarmog'i yoki ko'priq tarmog'i keng qo'llaniladi. Ko'priq tarmog'ida kesmalarning soni kamroq va investitsiya past, lekin uning ishonchligi kesma tarmog'idan past va keyingi tuzatish va kengaytirish qiyinchiligi yuqorida. Shuning uchun, bu izlanish kesmalarini busbarda kesish uchun kesmalardan foydalanadi. Bu kesma tarmog'i usuli bilan, agar busbarning bir qismi saralansa, qolgan qismlar normal ravishda energiya taqsimlashini ta'minlaydi, ishonchli xizmatni ta'minlaydi. Bitta busbardagi kesma tarmog'i nisbiy oddiy, kamroq jihoz komponentlari bor va ishonchli va ishlovchan. Yaxshilantirilgan aqliy substantsiya strukturasini Rasm 1 da ko'rsatilgan.

Substantsiyadagi transformatorlar, ahamiyatli jihozlar sifatida, holatni tekshirishda muhim rol o'ynaydi. Investitsiya narxlarini va qo'llash sahnasini hisobga olganda, bu izlanish rejasida yog'dagi onlayn ajralib turuvchi gazni monitorlash qurilmasi va onlayn dempi qattiq qilish ampermetri qurilmasidan foydalanadi. Birinchi qurilma, bir jihaz uchun taxminan 200,000 CNY narxda, asosiy transformatorning ichki izolyatsiyasini tekshirish uchun ishlatiladi, ikkinchi qurilma esa dempi qattiq qilish ampermetrini real vaqt rejimida tekshirish uchun ishlatiladi. Ikki texnologiya ham nisbiy tarzda takomillashtirilgan va keng qo'llaniladi.

Aqliy asosiy transformator birinchi va ikkinchi jihozlarni birlashtiradi, uni holatni aniqlash va ish holatini baholash imkoniyatini beradi. Kuniy yangilanish va nazorat navbatlarini yengillashtirish, yangilanish ishlarini kamaytirish uchun, asosiy transformator uchun tabiiy yog' aylanma havada sovuq qilish usuli tanlandi.

G'ishtalik GIS kesmalar, anahtarlar va ampermetrlarni bitta entitega birlashtiradi, jihozlar sonini kamaytirish orqali tiklash jarayonini yengillashtiradi. Haridem, tashqi g'ishtalik GIS kamroq jihozlar va flanslar bilan, yuqori ishonch va korroziyaga qarshi qobiliyatga ega, shuning uchun maqsadli hududda yaxshi ishlaydi. G'ishtalik GIS bay jihozlari nominallik voltaj 126 kV, nominallik ampermetr 2000 A. Har bir g'ishtalik GIS bay jihozi sensorlar, aqliy boshqaruv shkafchalar va SF₆ gaz holatini tekshirish qurilmalarini o'z ichiga oladi. Bu qurilmalar gaz holatini va jihoz ish holatini tekshirish orqali yuqori voltajli anaqlarni raqamli o'lchov, ma'lumot almashish va holatni so'rov funktsiyalarini amalga oshirish imkoniyatini beradi.

Taqsimot jihozlarini va umumiy joylashtirishni optimallashtirish

Aqliy substantsiya asosiy rejasida aqliy terminal shkafchalar va g'ishtalik GIS boshqaruv-shakllantirish shkafchalarini har bir bay uchun ikki shkafcha belgilash tartibi bo'lgan. Lekin, bu usul keng qo'llaniladigan kabel kesishlari ga ega, kuniy yangilanish uchun mos emas. Shuning uchun, aqliy terminal va g'ishtalik GIS mekanizmlarining ikkinchi doiralari birlashtirilishi mumkin. Boshqaruv paneli, bog'lovchilik doiralari, qarama-qarshi tripping doiralari va no-phase doiralari aqliy terminalga qo'shiladi, integratsiya dizayni amalga oshiriladi.

Aqliy boshqaruv shkafchalari optimallashtirish uchun asosan uch aspektga ega: (1) lokal terminal dasturi logikasini qo'llab, qat'iy ulanish logikasini yengillashtirish; (2) aqliy terminal va substantsiya hodisasi yo'naltirilgan ob'ekt texnologiyasi orqali baylar orasidagi aloqa; (3) aqliy terminal va kesma boshqaruv doiralari integratsiya dizayni, bosim interlock doiralari kabi takrorlanadigan funksiyalarni kamaytirish. Bu doira yaxshilashlaridan tashqari, aqliy terminalning asosiy boshqaruv-shakllantirish shkafchalarida joylashtirilishi saqlanadi, aqliy boshqaruv-shakllantirish shkafchalar va mos keluvchi jihozlar orasidagi ulanishlar yengillashtiriladi.

Bu izlanishda taklif etilgan reja modulyar prefabricated cabin modelini qo'llaydi. Substantsiya joylashtirilishi maqsadli hududning tabiiy sharoitlari va inshoot talablari asosida, xavfsizlik, ishonch, atrof-muhitga do'stlik, yangi va qulay ishlov berish va yangilash uchun afzalliklarga ega bo'lishi kerak. Maqsadli hududda, 110 kV taqsimot jihozlari va asosiy transformatorlar shimoldan janubga qarat joylashtirilgan. Transport talablarni qanoatlantirish uchun, substantsiyada doira shaklidagi yangi choralari o'rnatilgan, va joylash uchun minimal shakldagi qurilish ishlaridan foydalaniladi. Bu joylashtirish orqali, 18% yer maydoni saqlanadi. Rejadagi taqsimot jihozlari umumiy joylashtirilishi Rasm 2 da ko'rsatilgan.

Taqsimot o'lchamlari optimallashtirish bo'yicha

Izlanishda taklif etilgan reja g'ishtalik GIS jihozlarini ikki qatorga joylashtiradi, 110 kV taqsimot jihozlari tashqi almas-magniy liyog'li qollonchali busbarlarni qo'llaydi. Standart kesma bay joylashtirilishi adashim soft conduit busbarlar bilan ikki tomondagi linear joylashtirishga ega, bu katta tomon maydonini egallaydi. G'ishtalik GIS jihozlarining integratsiyasi orqali, uning joylashtirilishi qisqaroq. Izlanish kesma bayning tomon o'lchamini 8 m deb belgilaydi, bu avvalgacha 2 m qisqaroq. Standart bo'lib o'tish uzunligi 39 m. Bo'lib o'tish o'lchamini optimallashtirish uchun, taklif etilgan reja integratsiya qilinadigan jihozdan foydalanadi, kirish strukturasini olib tashlaydi va busbar framework ni o'zgartiradi, shuning uchun bo'lib o'tish maydonini kamaytiradi. Ushbu ikki yaxshilash orqali, rejadagi bo'lib o'tish o'lchami 25.2 m, standart uzunlikdan 13.8 m qisqaroq, jihozlar maydonini efektiv ravishda kamaytiradi.

Aqliy prefabricated substantsiyalarning ish rejimi va narx tahlili

Prefabricated substantsiya qurilishdan so'ng, har bir qurilmaning funksiyalarini reja talablari bilan mos kelishini va qurilmalar va dasturlar orasidagi normal aloqa qilishini ta'minlash uchun mos keluvchi test ishlarini amalga oshirish kerak. Izlanish prefabricated substantsiyadagi har bir anaqning ampermetr, voltaj qiymatlarini, faol quvvat, transformator harorati va cosinus phi qiymatlarini test ishlar orqali yozib olish va analiz qilish orqali substantsiya qurilmalarining stagan ishlayishini ta'minlaydi. Ulardan, transformator harorati qiymatlarini farqli vaqt oralig'ida Rasm 3 da ko'rsatilgan.

Rasm 3(a) ni ko'rib chiqish orqali, fazo A, fazo B va fazo C ning harorati qiymatlari nisbiy ravishda barqaror holatda ekanligi aniqlanadi. Fazo B ning harorati eng yuqori, 8:31 dan 8:32 gacha 43.6 °C ga yetadi; fazo A ning harorati 42.0 - 43.2 °C oralig'ida o'zgaradi; fazo C ning harorati 42.5 °C atrofida qoladi. Rasm 3(b) da, kechki paytda to'plashgan transformator harorati qiymatlari ham nisbiy ravishda kichik. Atrof-muhit o'zgarishlari tufayli, fazo A, fazo B va fazo C ning umumiy harorati qiymatlari erkalash paytdagidan yuqori, ammo normal harorat diapazonida qoladi. 14:32 da, fazo B ning harorati 44.1 °C, shu paytda fazo A va fazo C ning harorati mos ravishda 42.9 °C va 42.6 °C. To'liq o'lchov paytda, fazo C ning eng past harorati 42.2 °C, eng yuqori 43.7 °C, fazo A ning harorati 42.6 - 43.8 °C oralig'ida o'zgaradi.

Test ishlaridan olingan ma'lumotlar prefabricated substantsiya ma'lumotlari reja talablari bilan mos keladi va mos keluvchi qabul qilish standartlariga javob beradi. Iqtisodiy samaradorlik bo'yicha, jami omil narx teoriyasi asosida, izlanish 110 kV taqsimot jihozlari narxlarini tahlil qilib, hisoblab, vaziyatda havo izolyatsiya switchgear rejasini solishtirish uchun tanlaydi. Solishtirish natijalari Rasm 4 da ko'rsatilgan.

Rasm 4 da, optimallashtirilgan g'ishtalik GIS dizayni uchun oldindan investitsiya narxi 2.413 million CNY, bu havo izolyatsiya switchgear rejasidan 0.133 million CNY yuqori. Bu asosan, g'ishtalik GIS dizayni uchun jihoz sotib olish narxi havo izolyatsiya switchgear rejasidan yuqori, o'rnatish ishlarining narxi ham nisbiy ravishda yuqori.

Ishlash va yangilash bosqichi uchun talab etiladigan narx nisbiy ravishda kam. Optimallashtirilgan g'ishtalik GIS dizayni substantsiyasi beqaror substantsiya, shuning uchun faqat yetarli miqdorda muntazam odam avtomatik nazorat talab etiladi, bu kuniy ishlash va yangilash narxini kamaytiradi. Shuning uchun, ishlash va yangilash narxi havo izolyatsiya switchgear rejasidan ancha kam.

Optimallashtirilgan g'ishtalik GIS dizayni yillik xato ehtimoli ancha kamaytirilgan, shuning uchun yangilash narxini ancha kamaytiradi. Haridem, uning yoyish narxi havo izolyatsiya switchgear rejasining 89% ga teng. Barcha omillarni hisobga olganda, optimallashtirilgan g'ishtalik GIS dizayni jami omil narxining hazirdagi qiymati havo izolyatsiya switchgear rejasidan 0.549 million CNY kam. Haridem, 110 kV GIS aqliy substantsiya rejasi an'anaviy havo izolyatsiya switchgear rejasidan yaxshi.

Xulosa

Shahar maydon resurslarini saqlash, qurilish muddatini qisqartirish, prefabricated substantsiyalar iqtisodiy samaradorligini va ishonchini oshirish maqsadida, bu izlanish kesmalar va ajratuvchilarni birlashtiradigan tashqi g'ishtalik GIS dizayn rejasini taklif etadi. Doira va umumiy joylashtirishni optimallashtirish orqali, xato sonini kamaytirish va yangilash narxini pasaytirish mumkin.

Test ishlaridan olingan natijalar, transformator harorati to'plash paytda, fazo A, fazo B va fazo C ning harorati qiymatlari nisbiy ravishda barqaror ekanligini ko'rsatadi. Erkalash paytda, fazo A ning harorati 42.0 - 43.2 °C oralig'ida o'zgaradi, fazo C ning harorati 42.5 °C atrofida qoladi. Kechki paytda, fazo C ning harorati 42.2 °C dan 43.7 °C gacha, fazo A ning harorati 42.6 °C dan 43.8 °C gacha o'zgaradi. Prefabricated substantsiya ma'lumotlari reja talablari bilan mos keladi va mos keluvchi qabul qilish standartlariga javob beradi.

Jami omil narx tahlili bo'yicha, optimallashtirilgan g'ishtalik GIS dizayni uchun oldindan investitsiya narxi 2.413 million CNY, bu havo izolyatsiya switchgear rejasidan 0.133 million CNY yuqori. Lekin, optimallashtirilgan g'ishtalik GIS dizayni faqat yetarli miqdorda muntazam odam avtomatik nazorat talab etadi. Bu kuniy ishlash va yangilash narxini kamaytiradi, ishlash va yangilash narxi havo izolyatsiya switchgear rejasidan ancha kam, yangilash narxini ancha kamaytiradi. Hisob-kitoblar bo'lib, optimallashtirilgan g'ishtalik GIS dizayni jami omil narxining hazirdagi qiymati havo izolyatsiya switchgear rejasidan 0.549 million CNY kam, 110 kV GIS aqliy substantsiya rejasining optimallashtirilgan varianti an'anaviy havo izolyatsiya switchgear rejasidan yaxshi ekanligini ko'rsatadi.

Lekin, bu izlanish faqat birinchi substantsiya dizaynini tahlil qilish va optimallashtirishga qaratilgan. Kelajakda, kommunikatsiya va maydon qurilishini umumiy ravishda hisobga olgan holda, ikkinchi substantsiya uchun ko'proq aqliy dizayn qilish talab etiladi.