انتخاب بهینه کابینه‌های توزیع ولتاژ بالا و پایین در اتاق‌های توزیع

چکیده: با تحلیل انواع اصلی و ویژگی‌های پنل‌های توزیع ولتاژ بالا و پایین در اتاق‌های توزیع، این مقاله به بررسی اصول اساسی انتخاب این پنل‌ها می‌پردازد. از دیدگاه‌های قابلیت اطمینان فنی، راحتی نصب و اقتصادی بودن، اقدامات بهینه‌سازی برای انتخاب پنل‌های توزیع ولتاژ بالا و پایین تحلیل شده که نقشی در بهبود عملکرد فنی و اقتصادی آن‌ها دارد.

کلمات کلیدی: اتاق توزیع؛ پنل‌های توزیع ولتاژ بالا و پایین؛ بهینه‌سازی؛ پیکربندی

۰ مقدمه

با افزایش مداوم سطح توسعه اقتصادی، انرژی الکتریکی یکی از منابع انرژی ضروری برای تولید و زندگی روزمره فعلی شده است. برای تضمین تولید و فعالیت‌های روزمره طبیعی، هر جنبه‌ای از تأمین برق باید به صورت منطقی کنترل شود تا پایداری و قابلیت اطمینان شبکه تأمین برق افزایش یابد. پنل‌های توزیع در اتاق توزیع آخرین لینکی هستند که انرژی الکتریکی را به کاربران نهایی می‌رسانند. تضمین پایداری و اقتصادی این پنل‌های توزیع ولتاژ بالا و پایین و دستیابی به انتخاب بهینه آن‌ها، اقدامات مهمی برای تضمین ایمنی و پایداری شبکه توزیع برق هستند.

۱ انواع اصلی و ویژگی‌های پنل‌های توزیع ولتاژ بالا و پایین در اتاق‌های توزیع

قبل از بهینه‌سازی انتخاب پنل‌های توزیع، لازم است نوع‌های اصلی آن‌ها را بشناسیم تا مبنایی ملموس برای انتخاب فراهم شود.

۱.۱ پنل‌های توزیع ولتاژ بالا

پنل‌های توزیع ولتاژ بالا به عنوان واحد جداگانه در سیستم برق وجود ندارند. آن‌ها عمدتاً شامل چندین مؤلفه متصل به هم مانند تجهیزات کنترل، دستکش‌های ولتاژ بالا، تجهیزات نظارت، دستگاه‌های انتقال سیگنال و تجهیزات محافظت می‌شوند که یک سیستم پیچیده چندکاره را تشکیل می‌دهند.

از دهه ۱۹۸۰، تغییرات فنی در پنل‌های توزیع ولتاژ بالا در چین انجام شده است. با تجمع فناوری‌های تحقیق و توسعه و تجربیات کاربردی، فناوری‌های جدید بسیاری در توسعه آن‌ها استفاده شده که منجر به محصولات پیشرفته فنی مانند کابین KYN28 و کابین XGN15-12 شده است.

(۱) ویژگی‌های عملیاتی کابین KYN28

این نوع کابین ولتاژ بالا از دو بخش اصلی ساخته شده است: دستکش (بخش قابل خروج) و بدنه کابین. بدنه کابین عمدتاً از پلاک‌های فلزی مورد ضربه‌ای ساخته شده و به چهار بخش مستقل تقسیم شده است: بخش کابل، بخش دستکش، بخش مادر و بخش دستگاه. دستکش‌ها به انواع مختلفی مانند دستکش‌های قطع‌کننده، دستکش‌های اندازه‌گیری و دستکش‌های PT تقسیم می‌شوند. اجزای الکتریکی اصلی شامل قطع‌کننده‌های خلاء، افیوز‌های ولتاژ بالا، مادرهای مس، اجزای عایق و واکنش‌دهندگان ولتاژ بالا هستند. اجزای الکتریکی ثانویه عمدتاً شامل قطع‌کننده‌های هوایی، دکمه‌ها، دستگاه‌های اندازه‌گیری، دستگاه‌های محافظت جامع و چراغ‌های سیگنال هستند. استفاده از دستکش قابل خروج وسطی به آن اجازه می‌دهد که در و خارج شود و نقطه قطع ایمنی بین سیستم اصلی و سایر سیستم‌های کابین ولتاژ بالا ایجاد کند.

(۲) ویژگی‌های عملیاتی کابین XGN15-12

XGN15-12 یک محصول جدید کامل کابین سوئیچ ولتاژ بالا است که بر اساس استانداردهای ملی برای سوئیچ‌های فلزی بسته ۳۵kV AC توسعه یافته است. این کابین نه تنها حجم کوچک (فقط ۶۰٪ حجم کابین‌های معمولی) دارد بلکه قابلیت اطمینان قطع‌کننده بالا، عملکرد عالی و قابلیت قفل‌گذاری اجباری دارد. می‌تواند در برنامه‌های با ولتاژ اسمی ۳.۵kV تا ۱۲kV و جریان اسمی ۶۳۰A تا ۳۱۵۰A استفاده شود و کلاس محافظت IP2X را به دست می‌آورد. کاربران می‌توانند بین مکانیسم‌های عملیاتی فنری یا الکترومغناطیسی انتخاب کنند.

۱.۲ پنل‌های توزیع ولتاژ پایین

در مجموعه محصولات پنل‌های توزیع ولتاژ پایین، دو دسته اصلی وجود دارد: محصولات توسعه یافته بر اساس فناوری‌های مرتبط بین‌المللی که تأیید کیفیت بین‌المللی را گذرانده‌اند و محصولات خارجی. در میان آن‌ها، محصولات سری‌های توسعه یافته بر اساس فناوری‌های بین‌المللی عمدتاً شامل GCK کابین سوئیچ ولتاژ پایین، GCS کابین سوئیچ ولتاژ پایین و GGD کابین سوئیچ AC ولتاژ پایین هستند. محصولات خارجی عمدتاً با کابین‌های سری MNS تولید شده توسط ABB سوئیس نمایانده می‌شوند.

(۱) ویژگی‌های عملیاتی کابین GCS

کابین GCS یکی از محبوب‌ترین سری‌های محصولات کابین سوئیچ جعبه‌ای است. از فولاد با بخش باز ۸MF به عنوان چارچوب اصلی بدنه کابین استفاده می‌کند، با صفحات جانبی که سوراخ‌های مهره‌ای با مدول ۲۰mm/100mm و قطر داخلی ۹.۲mm [۳] دارند. بخش‌های عملکردی مختلف مستقل و جدا شده‌اند، عمدتاً شامل بخش واحد جعبه‌ای، بخش کابل و بخش مادر. بخش کابل به صورت جداگانه ترتیب داده شده است تا کابل‌ها به راحتی از بالا یا پایین وارد و خارج شوند. هر کابین تغذیه GCS می‌تواند ۱۱ واحد جعبه‌ای کامل یا ۲۲ واحد جعبه‌ای نیمه‌کامل را در خود جای دهد، که انعطاف‌پذیری ترکیب‌های جعبه‌ای را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، دستگاه قفل‌گذاری مکانیکی در داخل واحد جعبه‌ای نصب شده است تا تسهیل در قطع و بستن جعبه‌ای خروجی ایجاد شود.

(۲) ویژگی‌های عملیاتی کابین MNS

این نوع کابین سوئیچ نیز یک شکل از کابین سوئیچ ولتاژ پایین قابل خروج است. از پوسته‌ای ساخته شده از فولاد تا شده است که فضای داخلی را به سه بخش اساسی تقسیم می‌کند: بخش مادر، بخش کابل و بخش واحد (برای جعبه‌ها). از آنجا که بخش مادر در قسمت عقب قرار دارد، می‌تواند به عنوان کابین دوطرفه پیکربندی شود. سبک مادر استفاده شده مشابه با نوع GCS است. ارتفاع واحد جعبه ۲۰۰mm است و دارای دستگاه قفل‌گذاری مکانیکی است.

۲ اصول اساسی انتخاب پنل‌های توزیع ولتاژ بالا و پایین

در فرآیند انتخاب پنل‌های توزیع، نیاز اصلی این است که پنل‌های ولتاژ بالا و پایین انتخاب شده باید نیازهای استفاده از پروژه را تأمین کرده و قابلیت اطمینان و پایداری عملکرد تجهیزات را تضمین کنند. همزمان، باید سایر جنبه‌های عملکرد مرتبط با محصول مانند سادگی عملیات تحلیل شود تا تجهیزاتی که نسبتاً آسان‌تر در استفاده هستند انتخاب شوند، بنابراین دقت عملیاتی را افزایش می‌دهند. علاوه بر این، باید نیازهای هزینه‌ای پروژه تحلیل شود، بودجه دقیق پروژه تعیین شود، هزینه‌های ساخت و ساز در مرحله اجرایی به صورت منطقی کنترل شود، مواد اولیه و منابع به صورت کامل استفاده شود و کنترل هزینه مؤثر انجام شود.

۲.۱ اصل قابلیت اطمینان

در انتخاب نوع کابین توزیع ولتاژ بالا، بر اساس عملکرد واقعی اتاق توزیع، هدف اصلی تأمین ایمنی و قابلیت اطمینان محصول است. باید به شرایط عملیاتی واقعی کابین ولتاژ بالا به صورت جامع توجه شود تا محصولات با قابلیت اطمینان بالاتر انتخاب شوند.

۲.۲ اصل سادگی

در حال حاضر، بیشتر کابین‌های توزیع ولتاژ بالا از دستگاه‌های محافظت سنتی استفاده می‌کنند. به دلیل پیچیدگی بالای این تجهیزات، احتمال خرابی نیز نسبتاً بالا است که چالش‌های قابل توجهی برای عملیات و نگهداری بعدی ایجاد می‌کند. بنابراین، در فرآیند انتخاب، بر اساس وضعیت سرمایه‌گذاری پروژه تعیین شده و نیازهای پیکربندی خاص تجهیزات، و با رعایت نیازهای اساسی قابلیت اطمینان تأمین برق، محصولاتی باید انتخاب شوند که مؤلفه‌های قابل خروج در کابین دستکش می‌توانند مستقیماً روی ترن کنترل نصب شوند و اصول نگهداری آسان و جایگزینی آسان را تأمین کنند.

۳ انتخاب بهینه پنل‌های توزیع ولتاژ بالا و پایین در اتاق‌های توزیع

۳.۱ انتخاب بهینه پنل‌های توزیع ولتاژ بالا

(۱) تأمین قابلیت اطمینان عملیاتی کابین‌های ولتاژ بالا

در انتخاب پنل‌های توزیع ولتاژ بالا، باید تحقیقاتی درباره شرایط خاص تجهیزات تأمین برق و سرمایه‌گذاری پروژه ساخت و ساز انجام شود. نیازهای قابلیت اطمینان تأمین برق باید قبل از انتخاب جامع تحلیل شوند. برای تأمین قابلیت اطمینان تأمین برق، مؤلفه‌های مونتاژ قابل خروج در کابین دستکش باید به طور کامل قابل خروج روی ترن کنترل باشند و اجازه عملیات ساده و جایگزینی را دهند، که نگهداری آسان و سریع کابین ولتاژ بالا را تسهیل می‌کند. با این حال، در استفاده از کابین‌های دستکش، نیاز به کیفیت ساخت و ساز مدنی، به ویژه تراز زمین، بیشتر است. برای تسهیل حرکت ترن کنترل ورود و خروج از کابین سوئیچ، سطح بالایی ریل‌های داخل کابین باید با سطح زمین خارج کابین یکسان باشد. می‌توان از پوشش‌های کautopn