Optimal na Paggiling ng Mga Kabinet ng Distribusyon sa Mataas at Mababang Voltaje sa mga Silid ng Distribusyon

Abstract: Batay sa pag-aanalisa ng pangunahing uri at mga katangian ng mataas at mababang volt na mga distribution cabinet sa mga distribution room, ang papel na ito ay nagtalakay sa mga pangunahing prinsipyo para sa pagpili ng mga kabinet na ito. Mula sa perspektibong teknikal na reliabilidad, kaginhawahan ng pag-install, at ekonomiya, ang mga pamamaraan ng pag-optimize para sa pagpili ng mataas at mababang volt na mga distribution cabinet ay inanalisa, na may tiyak na papel sa pagpapabuti ng kanilang teknikal at ekonomikong performance.

Keywords: Distribution Room; Mataas at Mababang Volt na Mga Distribution Cabinet; Pag-optimize; Konfigurasyon

0 Introduction

Sa patuloy na pagtaas ng antas ng ekonomiko, ang elektrisidad ay naging isa sa mga mahalagang mapagkukunan ng enerhiya para sa kasalukuyang produksyon at pang-araw-araw na buhay. Upang masiguro ang normal na produksyon at pang-araw-araw na aktibidad, bawat aspeto ng suplay ng kuryente ay dapat macontrol nang wasto upang mapataas ang estabilidad at reliabilidad ng grid ng kuryente. Ang mga distribution cabinet sa distribution room ay kinakatawan ang huling link sa paghahatid ng elektrisidad sa mga end-users. Ang pag-siguro ng estabilidad at ekonomiya ng mga mataas at mababang volt na mga distribution cabinet, at ang pagkamit ng kanilang pinakamainam na pagpili, ay mahalagang hakbang para masigurado ang kaligtasan at estabilidad ng grid ng kuryente.

1 Pangunahing Uri at Katangian ng Mataas at Mababang Volt na Mga Distribution Cabinet sa Distribution Rooms

Bago ang pag-optimize ng pagpili ng mga distribution cabinet, kinakailangan unang maintindihan ang kanilang pangunahing uri upang magbigay ng konkretong pundasyon para sa pagpili.

1.1 Mataas na Volt na Mga Distribution Cabinet

Ang mga mataas na volt na distribution cabinet ay hindi umiiral bilang indibidwal na yunit sa sistema ng kuryente. Ito ay pangunahing binubuo ng ilang interconected na komponente kabilang ang kontrol na kagamitan, mataas na volt na switch, monitoring equipment, signal transmission devices, at proteksiyon na kagamitan, na bumubuo ng multi-functional complex system.

Simula noong 1980s, ang teknikal na reporma ay isinagawa para sa mga mataas na volt na distribution cabinet sa Tsina. Sa pag-accumulate ng R&D technology at application experience, maraming bagong teknolohiya ang na-apply sa kanilang pag-unlad, na nagresulta sa ilang teknikal na advanced na produkto tulad ng KYN28 cabinet at XGN15-12 cabinet.

(1) Operating Characteristics of the KYN28 Cabinet

Ang uri ng mataas na volt na cabinet na ito ay struktural na binubuo ng dalawang pangunahing bahagi: ang handcart (withdrawable part) at ang cabinet body. Ang cabinet body ay pangunahing nakakalapit mula sa stamped metal partitions, na nahahati sa apat na independent compartments: ang cable compartment, handcart compartment, busbar compartment, at instrument compartment. Ang mga handcarts ay nakakategorya sa mga uri tulad ng circuit breaker handcarts, metering handcarts, at PT handcarts. Ang primary electrical components ay kasama ang vacuum circuit breakers, high-voltage fuses, copper busbars, insulating components, at high-voltage reactors. Ang secondary electrical components ay pangunahing kasama ang air circuit breakers, buttons, meters, comprehensive protection devices, at signal lights. Ang paggamit ng middle-mounted withdrawable handcart nagbibigay-daan ito na maided out, na lumilikha ng ligtas na disconnection point sa pagitan ng primary system at iba pang mga system ng mataas na volt na cabinet.

(2) Operating Characteristics of the XGN15-12 Cabinet

Ang XGN15-12 ay isang bagong uri ng mataas na volt na complete switchgear product na inihanda batay sa pambansang pamantayan para sa 35kV AC metal-enclosed switchgear. Ito ay may malaking volume (tanging 60% ng volume ng karaniwang switchgear) at may mataas na reliabilidad ng circuit breaker, mahusay na performance, at forced interlocking function. Ito ay maaaring gamitin sa aplikasyon na may rated voltages mula 3.5kV hanggang 12kV at rated currents mula 630A hanggang 3150A, na nagpapahiwatig ng isang protection class ng IP2X. Ang mga user ay maaaring pumili sa spring-operated o electromagnetic operating mechanisms.

1.2 Mababang Volt na Mga Distribution Cabinet

Sa serye ng produkto ng mababang volt na mga distribution cabinet, mayroon pangunahing dalawang kategorya: mga produkto na inihanda batay sa internasyonal na teknolohiya na naka-certify ng international quality, at mga dayuhang produkto. Sa kanila, ang mga serye ng produkto na inihanda batay sa internasyonal na teknolohiya ay pangunahing kasama ang GCK low-voltage switchgear, GCS low-voltage switchgear, at GGD low-voltage AC switchboards. Ang mga dayuhang produkto ay pangunahing kinakatawan ng MNS series distribution cabinets na inilathala ng ABB Switzerland.

(1) Operating Characteristics of the GCS Cabinet

Ang GCS cabinet ay isa sa pinakakaraniwang serye ng produkto ng drawer-type switchgear. Ito ay gumagamit ng 8MF open-section steel bilang pangunahing frame ng cabinet body, na may side plates na may threaded holes na may modulus ng 20mm/100mm at internal diameter ng 9.2mm [3]. Ang iba't ibang functional compartments ay independent at separated, pangunahing kasama ang drawer unit compartment, cable compartment, at busbar compartment. Ang cable compartment ay may independent separation, na nagbibigay-daan sa cables na madaling makapasok at makalabas mula sa itaas o ibaba. Bawat GCS feeder cabinet ay maaaring i-accommodate ng 11 full-unit drawers o 22 half-unit drawers, na nagpapataas ng flexibility ng drawer combinations. Bukod dito, may mechanical interlock device na naka-install sa loob ng drawer unit upang gawing madali ang disconnection at closing ng output drawer.

(2) Operating Characteristics of the MNS Cabinet

Ang uri ng switchgear na ito ay isang anyo ng mababang volt na withdrawable switchgear. Ito ay gumagamit ng shell na gawa sa bent steel plates, na nahahati ang internal space sa tatlong basic compartments: ang busbar compartment, cable compartment, at unit compartment (para sa drawers). Dahil ang busbar compartment ay nasa likod, ito ay maaari ring ikonfigure bilang double-sided cabinet. Ang busbar style na ginagamit ay katulad ng GCS type. Ang taas ng unit drawer ay 200mm, at ito ay equipped na may mechanical interlocking device.

2 Basic Principles for Selecting High and Low Voltage Distribution Cabinets

Sa proseso ng pagpili ng mga distribution cabinet, ang pangunahing requirement ay siguraduhin na ang napiling mataas at mababang volt na mga cabinet ay sumasang-ayon sa pangangailangan ng project at nagtagal ng reliabilidad at estabilidad ng operasyon ng kagamitan. Samantala, iba pang mga related performance aspects ng produkto, tulad ng operational simplicity, ay dapat analisin upang pumili ng kagamitan na madali ang pag-operate, na nagpapataas ng operational accuracy. Bukod dito, mahalaga rin ang pag-analisa ng cost requirements ng project, tukuyin ang accurate project budget, reasonable control ng construction costs sa pag-implement, full utilization ng raw materials at resources, at effective cost control.

2.1 Reliability Principle

Sa pagpili ng uri ng mataas na volt na distribution cabinet, batay sa aktwal na operasyon ng distribution room, ang pangunahing layunin ay siguraduhin ang kaligtasan at reliabilidad ng produkto. Dapat bigyan ng comprehensive consideration ang aktwal na operasyon ng mataas na volt na cabinet upang pumili ng mga produkto na may mas mataas na reliabilidad.

2.2 Simplicity Principle

Sa kasalukuyan, ang karamihan sa mga mataas na volt na distribution cabinet ay gumagamit ng tradisyonal na mga protective device. Dahil sa mataas na complexity ng mga kagamitan na ito, ang probability ng failure ay relatibong mataas, na nagdudulot ng malaking hamon sa susunod na operasyon at maintenance. Kaya, sa proseso ng pagpili, batay sa tinukoy na sitwasyon ng project investment at specific configuration requirements ng kagamitan, at sumunod sa basic requirements para sa reliabilidad ng power supply, ang mga produkto ay dapat pumili na siguraduhin na ang withdrawable components sa handcart cabinet ay maaaring direktang i-install sa trolley at sumunod sa prinsipyo ng convenient maintenance at easy replacement.

3 Optimal Selection of High and Low Voltage Distribution Cabinets in Distribution Rooms

3.1 Optimal Selection of High Voltage Distribution Cabinets

(1) Ensuring Operational Reliability of High Voltage Cabinets

Sa pagpili ng mataas na volt na mga distribution cabinet, kinakailangang imbestigahan ang espesipikong kondisyon ng power supply equipment at construction project investment. Ang mga requirement para sa reliabilidad ng power supply ay dapat analisin bago gawin ang comprehensive selection. Upang masigurado ang reliabilidad ng power supply, ang withdrawable assembly components sa handcart ay dapat totally removable sa trolley at allow simple operation at replacement, na nagpapadali at mabilis na maintenance ng mataas na volt na cabinet. Gayunpaman, kapag ginagamit ang handcart cabinets, ang requirements para sa civil construction quality, lalo na ang floor levelness, ay mas mataas. Upang mapadali ang trolley na makapunta in at out ng switchgear, ang top surface ng rails sa loob ng cabinet ay dapat pare-level sa floor sa labas ng cabinet. Ang laying ng rubber pads ay maaaring gamitin sa adjustment upang bawasan ang frequency ng vibration ng cabinet at mapataas ang operational stability ng switchgear.

(2) Practicality of Equipment Operation

Sa Chinese high voltage distribution cabinet market, ang imported cabinets ay umaabot sa halos 50% ng market share, na katumbas ng domestic products. Batay sa operational stability at iba pang related conditions, ang dalawang uri ng cabinets ay may kanilang respective advantages at disadvantages. Sa practical application, ang selection ay dapat gawin nang maayos batay sa actual situation.

Bagama't ang domestic high voltage cabinets ay may advantages tulad ng moderate price, mataas na reliabilidad, at comprehensive after-sales service, ang kanilang volume ay pangunahing malaki, na nangangailangan ng malaking installation space. Kapag ang installation space sa distribution room ay limitado, kailangang pumili ng imported high voltage cabinets. Relatively, ang imported high voltage cabinets ay hindi lamang may reasonable component layout, maliliit na size, at mataas na reliabilidad, ngunit may relatively wide range of applications din. Gayunpaman, ang kanilang presyo ay significantly mas mataas kaysa sa domestic equipment, at ang after-sales support ay maaaring hindi ganoon ka-responsive. Sa proseso ng optimization selection, kinakailangan ng comprehensive trade-off batay sa mga strengths at weaknesses na ito.

(3) Simple Operation and Maintenance

Ang mababang maintenance requirements at simplified maintenance ay mahalagang future development directions para sa mga distribution cabinets. Sa kasalukuyan, ang karamihan sa mga mataas na volt na distribution cabinets sa China ay gumagamit ng traditional electrical control at protection relay technology. Ang teknolohiya na ito ay hindi lamang nagdudulot ng pagtaas ng probability ng failure, ngunit nagdudulot rin ng pagtaas ng complexity ng kagamitan, na nagreresulta sa pagtaas ng maintenance workload sa susunod na paggamit. Batay dito, ang mga distribution cabinets na equipped na may advanced intelligent protection devices ay dapat pumili upang bawasan ang maintenance workload at makatipid sa labor costs. Mula sa ekonomiko perspective, ang intelligent high voltage distribution cabinets ay isang mahusay na choice sa proseso ng pagpili.

3.2 Optimal Selection of Low Voltage Distribution Cabinets

(1) Reasonably Determining Technical Parameters of Low Voltage Cabinets

Bago ang pagpili ng modelo ng mababang volt na distribution cabinet, kailangang tukuyin ang mga technical parameters nito, at ang pagpili ay dapat gawin ayon sa mga itinalagang parameters. Sa basehan nito, ang rated voltage, rated current, rated frequency, installation space, at iba pang parameters ng mababang volt na cabinet ay dapat mailarawan. Ang mga parameter tulad ng withstand current na dapat tanggapan ng cabinet sa peak ng power supply at ang peak current ng main busbar ay dapat analisin. Bukod dito, ang functional unit type, maximum rated current, at enclosure protection rating (IP code) ng distribution cabinet ay kailangang ikumpirma.

(2) Optimizing Functional Requirements for Components in Low Voltage Cabinets

Sa proseso ng optimal selection para sa mababang volt na mga distribution cabinet, ang isang analisis ng mga requirement ng component ay dapat gawin, pangunahin kasama ang installation method, functional modules ng cabinet, installation simplicity, operating ambient temperature, at cabinet dimensions. Samantala, dapat bigyan ng pansin ang pagpili ng circuit breakers, siguraduhin na ang main breaker ay may functions tulad ng memory, ground fault protection, alarm, fault indication, at three-stage protection (LSI). Ito ay dapat suportahan ang iba't ibang levels ng interlocking operations tulad ng zone-selective interlocking, na nagsisikap na makamit ang modularization ng iba't ibang functional accessories.

3.3 Optimal Selection of Protection Components in Distribution Cabinets

Ang isang suitable na distribution cabinet ay dapat maaaring mag-adapt sa iba't ibang usage environments at may corresponding functional protection capabilities. Karaniwan, ang mga mataas at mababang volt na distribution cabinets ay gumagamit ng fuses o circuit breakers bilang protection components. Kapag ang current ay lumampas sa itinalagang value, ang fuse link ay matutunaw dahil sa init, o ang circuit breaker ay trip, na nag-disconnect ng circuit at nagprotekta sa distribution system. Ang protection components ay maaaring optimally selected mula sa iba't ibang perspectives.

(1) Cost Perspective

Mula sa perspective ng component cost, ang presyo ng fuse sa merkado ay mababa, habang ang presyo ng Molded Case Circuit Breakers (MCCBs) o Miniature Circuit Breakers (MCBs) maaaring ilang beses hanggang tens of times mas mataas kaysa sa fuse. Kung ang overall project budget ay mababa, ang fuses ay maaaring pumili bilang protection component.

(2) Maintenance Convenience Perspective

Kapag ang short-circuit fault ay nangyari at nag-cause ng trip, ang contacts ng MCB/MCCB ay maaaring mabigo. Sa paglipas ng panahon, ito ay maaaring magresulta sa failure ng breaker na maging tama. Kaya, pagkatapos ng short-circuit fault trip sa fuse, ang fuse link ay dapat palitan agad upang masigurado ang restoration ng protection function. Pagkatapos ng short-circuit trip ng MCB/MCCB, recommended ang inspection, at maaaring kailangan ng replacement kung nasira.

(3) Circuit Protection Requirements Perspective

Dahil ang fuses ay may mababang sensitivity sa line overloads, ito ay karaniwang ginagamit lamang para sa short-circuit protection, maliban sa common lighting circuits. Sa kabaligtaran, ang MCBs/MCCBs ay may mataas na sensitivity sa overload at overcurrent. Kapag protektahan ang mga circuit tulad ng heating loops, socket outlets, at control circuits, ang MCBs/MCCBs ay dapat gamitin bilang protection components.

4 Conclusion

Sa patuloy na pagtaas ng demand para sa elektrisidad sa residential production at pang-araw-araw na buhay, ang ekonomiya at estabilidad ng power supply ay naging mahalagang layunin para sa optimization ng distribution systems. Ang mga distribution cabinets sa distribution room ay kinakatawan ang huling link sa paghahatid ng kuryente sa mga end-users, at ito ay ginagamit sa malaking dami. Upang masiguro na ang electricity demands ng produksyon at pang-araw-araw na buhay ay nasasakupan, at ang ekonomikong benepisyo sa pagtatayo ng mga distribution room cabinets, ang pagpili ng distribution cabinets ay dapat ma-optimize mula sa teknikal at ekonomiko perspectives, na nagpapataas ng parehong teknikal na reliabilidad at ekonomiya.