چگونه می‌توان یک DTU را روی واحد حلقه اصلی عایق N2 نصب کرد

DTU (واحد پایانه توزیع)، که یک دستگاه پایانه زیر ایستگاه در سیستم‌های خودکارسازی توزیع است، تجهیزات ثانویه‌ای هستند که در ایستگاه‌های تغییر، اتاق‌های توزیع، حلقه‌های اصلی عایق N2 و زیر ایستگاه‌های جعبه‌ای نصب می‌شوند. این دستگاه‌ها پل بین تجهیزات اصلی و مرکز کنترل خودکارسازی توزیع می‌باشند. حلقه‌های اصلی عایق N2 قدیمی بدون DTU قادر به ارتباط با مرکز کنترل نیستند و نیازهای خودکارسازی را برآورده نمی‌کنند. اگرچه جایگزینی کامل حلقه‌های اصلی با مدل‌های جدید دارای DTU این مشکل را حل می‌کند، اما این کار نیازمند سرمایه‌گذاری قابل توجه و موجب قطع برق می‌شود. به‌روزرسانی حلقه‌های اصلی موجود با DTU راه‌حلی مقرون به صرفه است. براساس تجربیات عملی، فرآیند به‌روزرسانی حلقه‌های اصلی عایق N2 با DTUهای مستقیم داخلی و خارجی "سه‌پرت" (تخمین، نمایش و کنترل) آورده شده است.

1 نقاط کلیدی بررسی برای به‌روزرسانی حلقه‌های اصلی عایق N2

(1) بررسی نقص‌های تجهیزات اصلی: بررسی فساد شدید، گیر کردن مکانیزم یا تغییر شکل. اگر تجهیزات خیلی قدیمی باشند، به‌روزرسانی لازم نیست. 

(2) تأیید مکانیزم‌های عملیات الکتریکی: مکانیزم‌های غیرالکتریکی فقط تخمین و نمایش را پشتیبانی می‌کنند و قابلیت کنترل را ندارند. تصمیمات به‌روزرسانی باید با توجه به نیازهای شرکت گرفته شود.

(3) تأیید انتهایی‌های سیم‌کشی ثانویه: بدون دسترسی به انتهایی‌های قابل دسترس، سیم‌کشی DTU امکان‌پذیر نیست. حلقه‌های اصلی با سیم‌کشی داخلی (که نیاز به خارج کردن پیچ برای دسترسی دارد) برای به‌روزرسانی مناسب نیستند. (4) تعیین کانفیگوراسیون حلقه اصلی: حلقه‌های اصلی عایق N2 معمولاً شامل کابین‌های ورودی، کابین‌های خروجی و کابین‌های ترانسفورماتور ولتاژ می‌باشند. واحد 2-در-4 خروجی 7 بیت دارد؛ واحد 2-در-2 خروجی 5 بیت دارد. کانفیگوراسیون‌های معمول DTU شامل 4، 6، 8 یا 10 کانال (معمولاً بیش از 10 نمی‌شود). تعداد کانال‌ها اندازه DTU را تعیین می‌کند.

(5) ارزیابی فضای نصب: پس از تعیین اندازه DTU، بررسی کنید که آیا داخل حلقه اصلی می‌تواند آن را در بر بگیرد. فضای افقی کافی اجازه نصب مستقیم داخلی را می‌دهد؛ در غیر این صورت نیاز به نصب مستقیم خارجی است. برای نصب مستقیم داخلی، همچنین باید در دسترس بودن درب کابین جانبی را بررسی کنید. اگر DTU فقط به طور جانبی جا می‌شود اما درب جانبی وجود ندارد، نیاز به تغییر کابین است. نصب مستقیم خارجی نیاز به یک کابین خارجی اضافی دارد که هزینه را افزایش می‌دهد، ظاهر را تحت تأثیر قرار می‌دهد و نیاز به کار بنایی دارد. محل گذاشتن بنایی باید تأثیر محیطی، نزدیکی به کابین‌های ترانسفورماتور ولتاژ (کابل‌های کوتاه‌تر با نزدیکی بیشتر) و گزینه‌های مسیریابی کابل را در نظر بگیرد.

(6) بررسی دسترسی به ترانسفورماتور ولتاژ: ترانسفورماتورهای جریان جریان اندازه‌گیری را به دستگاه‌های محافظ و DTUها ارائه می‌دهند. در حالی که بیشتر بیت‌های حلقه اصلی شامل ترانسفورماتورهای جریان هستند، ترانسفورماتورهای ولتاژ همیشه موجود نیستند. ترانسفورماتورهای ولتاژ توان را به دستگاه‌ها (ماژول‌های ضریب خط، منابع تغذیه و غیره) و دستگاه‌های اندازه‌گیری (ولتمترها، وات‌مترها) ارائه می‌دهند، ولتاژ AC 220V، ولتاژ صفر و ولتاژ اندازه‌گیری DTU را فراهم می‌کنند. از طریق ماژول‌های توان، آنها غیرمستقیماً توان عملیاتی، توان DTU، توان نمایش و توان ارتباطی را ارائه می‌دهند. حلقه‌های اصلی بدون ترانسفورماتورهای ولتاژ (که تنها از ترانسفورماتورهای جریان برای تأمین توان دستگاه‌های محافظ استفاده می‌کنند) برای به‌روزرسانی توصیه نمی‌شوند. برخی از حلقه‌های اصلی ترانسفورماتورهای ولتاژ با تنها نسبت 10/0.22 دارند که نیاز به جایگزینی با واحدهای 10/0.22/0.1 دارند. همچنین باید بررسی کرد که آیا ظرفیت موجود ترانسفورماتور ولتاژ برای بار اضافی DTU (معمولاً ≤40 VA) کافی است.

(7) تأیید نوع تجهیزات بیت: دستگاه‌های قطع کننده با عملیات الکتریکی و کلیدهای بار مشابه کابل‌های کنترلی (کلیدهای بار فقط سیگنال "انرژی ذخیره شده" را ندارند). کلیدهای بار دستی فقط نیاز به سیگنال‌های موقعیت و خطوط اندازه‌گیری متصل به انتهایی‌های DTU دارند.

(8) شناسایی خطرات ایمنی: بررسی خطرات بالقوه ساخت و توسعه تدابیر ایمنی مناسب.

2 آماده‌سازی مواد

(1) انتخاب DTU: پس از بررسی، مدل مناسب DTU (تعداد کانال) را تعیین کنید. برای کانفیگوراسیون‌های معمول 2-در-4 خروجی، DTUهای 6 کانال یا 8 کانال مناسب هستند.

(2) کابل‌های کنترل: این کابل‌ها انتهایی‌های حلقه اصلی را به انتهایی‌های DTU متصل می‌کنند و مدارهای مختلفی را تشکیل می‌دهند:

• مدارهای سیگنال: موقعیت قطع‌کننده‌ها (موقعیت بسته/باز، انرژی ذخیره شده، وضعیت دور/نزدیک) را منتقل می‌کنند. معمولاً از کابل‌های کنترلی 12×1.5 mm² استفاده می‌شود. سیگنال‌های موقعیت برای کلیدهای کابین ترانسفورماتور ولتاژ ارزش محدودی دارند و معمولاً نصب نمی‌شوند.

• مدارهای اندازه‌گیری: شامل اندازه‌گیری ولتاژ و جریان (جریان بار و جریان صفر). پارامترهای شبکه را مانیتور می‌کنند تا مقادیر توان را محاسبه کنند و ناهماهنگی‌ها (افت فاز، عدم تعادل، بیش‌باری) را شناسایی کنند. این مدارها عملکرد محافظ DTU (حفاظت سه مرحله‌ای جریان، حفاظت ولتاژ، حفاظت جریان صفر) را فعال می‌کنند. معمولاً از 3-4 هسته از کابل‌های 6×2.5 mm² استفاده می‌شود که ترانسفورماتورهای جریان فاز (UVW سه فاز یا UW دو فاز) را به انتهایی‌های DTU متصل می‌کنند. کانفیگوراسیون 2-در-4 خروجی نیاز به شش کابل 6×2.5 mm² دارد. کابل اضافی 6×2.5 mm² انتهایی 100V ترانسفورماتور ولتاژ را به انتهایی‌های DTU متصل می‌کند. بسیاری از حلقه‌های اصلی ترانسفورماتور جریان صفر ندارند زیرا شبکه‌های کابلی احتمال خطا در زمین کمی دارند.

• مدارهای کنترل: امکان کنترل دور/نزدیک قطع‌کننده‌ها یا کلیدهای بار را فراهم می‌کنند. معمولاً از 3 هسته از کابل 12×1.5 mm² استفاده می‌شود.

• مدارهای توان: توان را به ماژول‌هایی مانند منابع تغذیه ارائه می‌دهند. معمولاً از 2 هسته از کابل 6×2.5 mm² استفاده می‌شود.

برای کانفیگوراسیون‌های معمول 2-در-2 خروجی و 2-در-4 خروجی حلقه‌های اصلی، مشخصات و طول‌های مرجع کابل‌های کنترلی در جدول 1 نشان داده شده است.

در این میان:

① برای کابل‌های کنترل ۱۲×۱٫۵ میلی‌متر مربع: یک سر هسته‌های کابل به کنترل بستن قطع‌کننده، کنترل باز کردن قطع‌کننده، ترمینال مشترک برای عملیات بستن/باز کردن و غیره متصل می‌شود، در حالی که سر دیگر آن‌ها از طریق ترمینال‌های پیوسته به DTU متصل می‌شوند و مدار کنترل دوردست را تشکیل می‌دهند. هسته‌های دیگر به موقعیت بسته شدن قطع‌کننده، موقعیت باز شدن قطع‌کننده، موقعیت بسته شدن جداکننده، موقعیت بسته شدن جداکننده زمین، موقعیت دوردست، موقعیت انرژی ذخیره شده، ترمینال مشترک و غیره متصل می‌شوند، در حالی که سر دیگر آن‌ها از طریق ترمینال‌های پیوسته به DTU متصل می‌شوند و مدار سیگنال‌رسانی دوردست را تشکیل می‌دهند. برای سوئیچ‌های بار الکتریکی نیز مانند قطع‌کننده‌ها سیم‌بندی می‌شود با این تفاوت که سیم "انرژی ذخیره شده" وجود ندارد. هسته‌های کابل استفاده نشده باید به عنوان ذخیره نگهداری شوند. برای پیکربندی ۲-ورودی/۲-خروجی ۴ کابل از این نوع نیاز است؛ برای پیکربندی ۲-ورودی/۴-خروجی ۶ کابل نیاز است. این کابل‌ها برای کمد ترانسفورماتور ولتاژ لازم نیستند.

② برای کمد خطوط ورودی و خروجی: کابل‌های ۶×۲٫۵ میلی‌متر مربع به ترانسفورماتورهای جریان فاز U، V، W یا فاز U، W و ترمینال‌های مشترک برای هر خط ورودی یا خروجی متصل می‌شوند. برای اتصال سه‌فازی ۴ هسته نیاز است؛ برای اتصال دو‌فازی ۳ هسته نیاز است. هسته‌های باقی‌مانده باید به عنوان ذخیره نگهداری شوند. برای پیکربندی ۲-ورودی/۲-خروجی ۴ کابل از این نوع نیاز است؛ برای پیکربندی ۲-ورودی/۴-خروجی ۶ کابل نیاز است.

③ برای کمد ترانسفورماتور ولتاژ: یک کابل اضافی ۶×۲٫۵ میلی‌متر مربع ترمینال‌های فاز U، V، W ۱۰۰V و ۲۲۰V کابین (که ۵ هسته کلی نیاز دارد) را به ترمینال‌های DTU متصل می‌کند. این ولتاژ اندازه‌گیری شده عمدتاً برای نظارت بر قطع برق و ناهماهنگی‌های ولتاژ در کابین، حمایت از محاسبه برق، نمونه‌برداری برای حفاظت مبتنی بر ولتاژ و تامین برق به ماژول برق (که برق عملیاتی به DTU تامین می‌کند) استفاده می‌شود.

(3) مواد کمکی: بر اساس شرایط واقعی، مواد کمکی مانند مسدودکننده آتش‌نشانی، لوله‌های علامت‌گذاری سیم PVC، برچسب‌های شناسایی کابل، بند‌های نایلونی، لوله‌های پیچیدن سیم و نوار عایق‌سازی آماده کنید.

(4) ابزارهای نصب: ابزارهای مورد نیاز مانند چاقوی کابل، اسکرو‌دراایور و مولتی‌متر آماده کنید.

3 رویه‌های ساخت

چون نصب DTU تنها نیازمند خاموش کردن تجهیزات ثانویه است، عملکرد تجهیزات اولیه تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد. برای جلوگیری از قطع برق تصادفی تجهیزات اولیه در حین نصب و راه‌اندازی DTU، موارد زیر باید مقدماً تأیید شوند:

سوئیچ دوردست/محلی به وضعیت "محلی" یا "قفل" تنظیم شده است تمام صفحات سخت حفاظتی رله خارج شده‌اند تمام قطع‌کننده‌های هوایی به جز تأمین برق تجهیزات و تأمین برق متناوب قطع شده‌اند

(1) ابتدا DTU را به صورت محکم نصب کنید و زمین‌کردن مطمئن آن را با مقاومت زمین کمتر از ۱۰ اهم تضمین کنید.

(2) یک سر کابل‌های کنترل آماده شده را به ترمینال‌های متناظر DTU متصل کنید و سر دیگر آن‌ها را به ترمینال‌های کابین متصل کنید. به دلیل تنش مکانیکی در کابل‌ها، طول اضافی کافی را به عنوان طول ذخیره نگهداری کنید. کشیدن و سیم‌بندی کابل باید با الزامات اتصال کابل‌های ثانویه سازگار باشد. مثلاً: کابل‌های کنترل باید به صورت مرتب و محکم با بند‌های نایلونی بسته شوند؛ هر دو سر کابل‌ها باید برچسب‌های شناسایی داشته باشند؛ هسته‌های سیم پس از حذف عایق باید با لوله‌های پیچیدن سیم پوشانده شوند. چون این سیم‌بندی اصلاحی است، هر دو سر هر هسته سیم باید با لوله‌های علامت‌گذاری PVC به صورت واضح علامت‌گذاری شوند. هسته‌های سیم استفاده نشده باید با نوار عایق‌سازی عایق شوند تا از تماس تصادفی جلوگیری شود.

(3) پس از تکمیل سیم‌بندی، دوباره تمام اتصالات را بررسی کنید تا دقت آن‌ها تأیید شود. بررسی کنید که هیچ ابزار یا مواد باقی‌مانده‌ای در محل وجود ندارد.

(4) راه‌اندازی مشترک DTU با تجهیزات اولیه و مرکز کنترل خودکار توزیع را انجام دهید تا عملکرد دقیق "سه‌دور" (تلکمتری، تل‌ایندیکیشن، تل‌کنترول) تأیید شود. پس از تأیید، صفحات کنترل دوردست را بر اساس شماره‌های خط و جهت‌ها برچسب‌گذاری کنید. تنظیمات می‌توانند در حین راه‌اندازی وارد شوند. چون آزمون‌های کارخانه‌ای DTU تنها می‌توانند عملکرد ارتباطات را تأیید کنند (بدون سیم‌بندی، مرکز کنترل نمی‌تواند داده‌های تلکمتری و تل‌ایندیکیشن را ببیند)، راه‌اندازی مشترک در محل ضروری است تا سیم‌بندی صحیح و عملکرد "سه‌دور" تأیید شود.

(5) تمامی دهانه‌های کابل را مسدود کنید و محل را تمیز کنید.

(6) به عنوان نیاز، قطع‌کننده‌های هوایی، صفحات و سوئیچ‌های مناسب را روشن کنید. پس از راه‌اندازی تجهیزات، موقعیت صفحات و سوئیچ‌ها را به طور دلخواه تغییر ندهید.