Οι κύριες ενότητες ενός αεριοδιασταλμένου πρωταρχικού μεσαίου έντασης στροφαγωγού και οι εφαρμογές τους

Τα μεσημβρινής τάσης σκούρα διασπωμένου ρεύματος παίζουν κρίσιμο ρόλο στη διαδικασία κατανομής ενέργειας σε συστήματα εναλλασσόμενου ρεύματος (AC), εξασφαλίζοντας τη ροή ενέργειας από την παραγωγή, μέσω της μεταφοράς, έως τους τελικούς χρήστες. Αυτό το βασικό εξοπλισμό διέπεται από συγκεκριμένες προδιαγραφές που ορίζουν τις λειτουργίες, την ορολογία, τις βαθμολογίες, τα κριτήρια σχεδιασμού, τις πρακτικές κατασκευής και τις δοκιμαστικές διαδικασίες. Για την ευρωπαϊκή περιοχή, αυτές οι οδηγίες λεπτομερώς περιγράφονται στις ακόλουθες πρότυπα της Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικής Επιτροπής (IEC):

• IEC 62271-1: Ορίζει κοινές προδιαγραφές για υψηλής τάσης σκούρα διασπωμένου ρεύματος και εξοπλισμός ελέγχου.

• IEC 62271-200: Προσανατολίζεται σε AC μεταλλικά κλειστά σκούρα διασπωμένου ρεύματος και εξοπλισμός ελέγχου που σχεδιάζονται για βαθμολογημένες τάσεις πάνω από 1 kV μέχρι και συμπεριλαμβανομένων 52 kV.

• IEC 62271-300: Σχετίζεται με μεταλλικά κλειστά σκούρα διασπωμένου ρεύματος που προορίζονται για βαθμολογημένες τάσεις πάνω από 52 kV.

Ενώ τα πρότυπα IEC αναγνωρίζονται παγκοσμίως, χώρες όπως οι ΗΠΑ, η Κίνα και η Ρωσία μπορεί να ακολουθούν τα δικά τους εθνικά πρότυπα. Σύμφωνα με το άρθρο 3.5 του IEC 62271-1, όλα τα συστατικά των σκούρων διασπωμένου ρεύματος και εξοπλισμού ελέγχου ορίζονται, επιτρέποντας τη συναρμολόγηση συνολικών συστημάτων σκούρων διασπωμένου ρεύματος με λειτουργίες προσαρμοσμένες για δίκτυα μεσημβρινής τάσης. Αυτές οι λειτουργίες περιλαμβάνουν:

• Αποτελεσματική κατανομή ενέργειας από υψηλότερα επίπεδα συστημάτων μεταφοράς μέχρι τα σημεία κατανάλωσης.

• Ενίσχυση της αλλαγής ηλεκτρικών ρευμάτων.

• Διεξαγωγή μετρήσεων κρίσιμων για μηχανισμούς προστασίας, λειτουργικά δείκτη και διαδικασίες φορτίων.

• Προστασία φορτίων και εξοπλισμού από σφάλματα.

• Εφαρμογή λειτουργιών ελέγχου, αποκλεισμού και συνδέσεων σύμφωνα με τις ανάγκες λειτουργίας του δικτύου.

• Επιτροπέωση επικοινωνίας μεταξύ σκούρων διασπωμένου ρεύματος και συστημάτων SCADA ή DCS για ενισχυμένη παρακολούθηση και έλεγχο.

• Εγγύηση της ασφάλειας του προσωπικού που εργάζεται μέσα στις υποσταθμείς.

Υπάρχουν διάφορα σχεδιασμοί συμβατοί με τα πρότυπα IEC, που παράγονται από πολλούς κατασκευαστές. Το πρότυπο IEC διακρίνει μεταξύ τεχνολογιών με αερομόνωση και μεταξύ τεχνολογιών με μονωτικό αέριο, με την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού να μεταβάλλεται με βάση τη θέση του συστήματος στο δίκτυο κατανομής και την πολυπλοκότητα που απαιτείται για τους μηχανισμούς προστασίας και ελέγχου. Τα σκούρα διασπωμένου ρεύματος με υψηλότερες βαθμολογίες συνήθως απαιτούν πιο πολύπλοκα μέτρα προστασίας και ελέγχου.

Η τυπική αρχιτεκτονική των πρωταρχικών σκούρων διασπωμένου ρεύματος με αερομόνωση (AIS) μεσημβρινής τάσης οργανώνεται σε τέσσερα βασικά εντελώματα, αντικατοπτρίζοντας μια δομημένη προσέγγιση για την επίτευξη αποτελεσματικής, ασφαλούς και αξιόπιστης λειτουργίας σε εφαρμογές μεσημβρινής τάσης. Αυτή η διάταξη εξασφαλίζει βέλτιστη απόδοση, ενώ παραμένει σε αυστηρά πρότυπα ασφάλειας και λειτουργίας.

Βασική Δομή Μεσημβρινής Τάσης Σκούρων Διασπωμένου Ρεύματος

Η πρωταρχική δομή, σηματοδοτημένη ως εντελώμα B στα Σχήματα 1, 2 και 3, αποτελείται από μεταλλικά φύλλα που παρέχουν μορφή, διαστάσεις, σταθερότητα και αντοχή στα σκούρα διασπωμένου ρεύματος. Αυτή η δομή ενσωματώνει επίσης χαλκούς συστατικοί που είναι κρίσιμοι για τη μεταφορά ενέργειας και για τη σύνδεση όλων των εντελώματων και εξοπλισμών μέσα στα σκούρα διασπωμένου ρεύματος.

Αυτή η κατασκευή παρέχει αρκετά βασικά πλεονεκτήματα:

• Χωρισμός Μεταλλικών Εντελώματων: Η δομή εξασφαλίζει τον χωρισμό μεταξύ των εντελώματων σύμφωνα με τα πρότυπα IEC 62271-200, τα οποία ορίζουν διαφορετικά επίπεδα πρόσβασης. Αυτός ο χωρισμός ενισχύει την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα της λειτουργίας.

• Αντοχή Τόξων: Υπό τον χωρισμό μεταλλικών εντελώματων, το σχεδιασμός περιλαμβάνει πόρτες που προστατεύουν από εσωτερικά τόξα, εξασφαλίζοντας την ικανότητα των σκούρων διασπωμένου ρεύματος να αντέχουν τόξα χωρίς να αποσταθεροποιηθεί η ασφάλεια ή η λειτουργικότητα.

Σε σύνοψη, η πρωταρχική δομή δίνει στα σκούρα διασπωμένου ρεύματος τη φυσική τους μορφή και αντοχή, ενσωματώνοντας επίσης κρίσιμους χαλκούς συστατικούς για ηλεκτρική σύνδεση. Επιπλέον, παρέχει κρίσιμο χωρισμό και αντοχή σε τόξα, παρέμενοντας σε αυστηρά πρότυπα ασφάλειας και ενισχύοντας την αξιοπιστία του συνολικού συστήματος. Αυτός ο λεπτομερής σχεδιασμός εξασφαλίζει ότι κάθε συστατικό μέσα στα σκούρα διασπωμένου ρεύματος λειτουργεί ασφαλώς και αποτελεσματικά, συμβάλλοντας σε ένα ασφαλέστερο και πιο αξιόπιστο ηλεκτρικό δίκτυο κατανομής.

Εντελώμα Σκούρων Διασπωμένου Ρεύματος Μεσημβρινής Τάσης Σε Σπάσιμο Ρεύμα

Το εντελώμα σπάσιμου ρεύματος, σηματοδοτημένο ως εντελώμα C στα Σχήματα 1, 2 και 3, φιλοξενεί εξοπλισμό σπάσιμου ρεύματος μεσημβρινής τάσης. Αυτό το εντελώμα μπορεί να εξοπλιστεί με διάφορους τύπους συστημάτων σπάσιμου ρεύματος, συμπεριλαμβανομένων των σταθμικών σπάσιμων, των επαφοδιακών, των σπαστών ρεύματος και άλλων. Ο βασικός ρόλος αυτών των συστημάτων σπάσιμου ρεύματος είναι να ανοίγουν και να κλείνουν ασφαλώς και αξιόπιστα τα σταθερά ρεύματα και τις τάσεις, καθώς και τα ρεύματα και τις τάσεις σε περίπτωση σφάλματος. Στις περισσότερες πρωταρχικές σκούρες διασπωμένου ρεύματος με αερομόνωση μεσημβρινής τάσης, τα σπαστά ρεύματος είναι η προτιμώμενη επιλογή. Σήμερα, η τεχνολογία διακοπής βακουόμ είναι επικρατής σε εφαρμογές μεσημβρινής τάσης λόγω της αξιοπιστίας και αποτελεσματικότητάς της.

Εντελώμα Σκούρων Διασπωμένου Ρεύματος Μεσημβρινής Τάσης Καλωδίων

Το εντελώμα καλωδίων, σηματοδοτημένο ως εντελώμα D στα Σχήματα 1, 2 και 3, φιλοξενεί τερματισμούς καλωδίων καθώς και συστήματα μέτρησης. Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μέτρηση των ρευμάτων φάσης, των τάσεων φάσης, του υπολοίπου ρεύματος και του υπολοίπου τάσης. Η κυριαρχούσα τεχνολογία που χρησιμοποιείται για τις μετρήσεις είναι ο μετρητής μετατροπής (IT), ο οποίος λειτουργεί με βάση την καθιερωμένη αρχή της επαγωγής για τις μετρήσεις τόσο των ρευμάτων όσο και των τάσεων. Αυτή η διάταξη εξασφαλίζει ακριβείς και αξιόπιστες μετρήσεις μέσα στο σύστημα σκούρων διασπωμένου ρεύματος, συμβάλλοντας στην ενισχυμένη ασφάλεια και απόδοση της λειτουργίας.

Μέσω αυτής της δομημένης προσέγγισης, κάθε συστατικό μέσα στα σκούρα διασπωμένου ρεύματος μεσημβρινής τάσης παίζει κρίσιμο ρόλο στην εγγύηση της ασφαλούς, αποτελεσματικής και αξιόπιστης κατανομής ηλεκτρικής ενέργειας.