Dağıtım Odalarında Yüksek ve Düşük Gerilim Dağıtım Dolaplarının Optimal Seçimi

Özet: Dağıtım odalarındaki yüksek ve düşük gerilimli dağıtım dolaplarının ana tipleri ve özellikleri analiz edilerek, bu makalede bu dolapların seçilmesi için temel ilkeler tartışılmaktadır. Teknik güvenilirlik, kurulum kolaylığı ve ekonomiklik açısından, yüksek ve düşük gerilimli dağıtım dolaplarının seçimi için iyileştirme önlemleri analiz edilmekte, bu da teknik ve ekonomik performanslarını artırmada belirli bir rol oynamaktadır.

Anahtar Kelimeler: Dağıtım Odası; Yüksek ve Düşük Gerilimli Dağıtım Dolapları; Optimizasyon; Yapılandırma

0 Giriş

Ekonomik gelişme seviyelerinin sürekli yükselişiyle birlikte, elektrik enerjisi şu anki üretim ve günlük yaşam için temel enerji kaynaklarından biri haline gelmiştir. Normal üretim ve günlük faaliyetlerin sağlanması için, güç tedarikinin her yönünün makul bir şekilde kontrol edilmesi gerekir, bu da şebeke güç tedarikinin istikrarını ve güvenilirliğini artırır. Dağıtım odasındaki dağıtım dolapları, elektrik enerjisini son kullanıcılara ulaştıran son halkadır. Bu yüksek ve düşük gerilimli dağıtım dolaplarının istikrarlı ve ekonomik olmasını sağlamak ve en iyi seçimi gerçekleştirmek, şebeke gücünün güvenliği ve istikrarını garanti etmek için kritik önlemlerdir.

1 Dağıtım Odalarındaki Yüksek ve Düşük Gerilimli Dağıtım Dolaplarının Ana Tipleri ve Özellikleri

Dağıtım dolaplarının seçimini iyileştirmeden önce, onların ana tiplerini anlamak ve seçim için somut bir temel oluşturmak gerekmektedir.

1.1 Yüksek Gerilimli Dağıtım Dolapları

Yüksek gerilimli dağıtım dolapları, güç sisteminde bağımsız birimler olarak mevcut değildir. Kontrol ekipmanları, yüksek gerilimli anahtarlardan, izleme ekipmanlarına, sinyal iletim cihazlarına ve koruma ekipmanlarına kadar birçok bağlantılı bileşenden oluşur, bu da çok işlevli bir karmaşık sistem oluşturur.

1980'lerden beri, Çin'de yüksek gerilimli dağıtım dolapları için teknik reformlar gerçekleştirilmiştir. Araştırma ve geliştirme teknolojisinin ve uygulama deneyiminin birikmesiyle, gelişimlerinde birçok yeni teknoloji uygulanmış, KYN28 dolabı ve XGN15-12 dolabı gibi teknolojik açıdan ileri düzeydeki ürünler ortaya çıkmıştır.

(1) KYN28 Dolabının İşlem Özellikleri

Bu tür yüksek gerilimli dolap, yapısal olarak itici (çekilebilir bölüm) ve dolap gövdesi olmak üzere iki ana bölümden oluşur. Dolap gövdesi, dövme metal parçaların monte edilmesiyle oluşturulur ve kablo bölümü, itici bölümü, ana hat bölümü ve ölçüm bölümü olmak üzere dört bağımsız bölüme ayrılır. İticiler, devre kesici iticiler, ölçüm iticileri ve PT iticileri gibi türler halinde kategorize edilir. Birincil elektriksel bileşenler, vakum devre kesicileri, yüksek gerilimli sigortalar, bakır ana hatlar, yalıtım bileşenleri ve yüksek gerilimli reaktörlerdir. İkincil elektriksel bileşenler, hava devre kesicileri, butonlar, ölçüm cihazları, kapsamlı koruma cihazları ve sinyal ışıklarıdır. Orta konumlu çekilebilir itici kullanımı, yüksek gerilimli dolapın birincil sistemi ile diğer sistemleri arasında güvenli bir ayrılma noktasının oluşturulmasını sağlar.

(2) XGN15-12 Dolabının İşlem Özellikleri

XGN15-12, 35kV AC metal kaplı anahtarlama kabineti için ulusal standartlara dayalı olarak geliştirilmiş yeni tür bir yüksek gerilimli tamamlanmış anahtarlama ürünüdür. Sadece küçük boyutu (sadece sıradan anahtarlama kabinelerinin hacminin %60'ı) değil, aynı zamanda yüksek devre kesici güvenilirliği, mükemmel performans ve zorlamalı bir kilitleme fonksiyonu sunar. Nominal voltajları 3.5kV ile 12kV ve nominal akımları 630A ile 3150A arasındaki uygulamalarda kullanılabilir, IP2X koruma sınıfına ulaşır. Kullanıcılar, yaylı veya manyetik çalıştırma mekanizmaları arasında seçim yapabilir.

1.2 Düşük Gerilimli Dağıtım Dolapları

Düşük gerilimli dağıtım dolapları ürün serisinde, genellikle uluslararası teknolojiye dayalı olarak geliştirilen ve uluslararası kalite sertifikasını geçiren ürünler ile yabancı ürünler olmak üzere iki ana kategori vardır. Uluslararası teknolojiye dayalı olarak geliştirilen seri ürünler, GCK düşük gerilimli anahtarlama kabineti, GCS düşük gerilimli anahtarlama kabineti ve GGD düşük gerilimli AC anahtarlama panellerini içerir. Yabancı ürünler ise ABB İsviçre tarafından üretilen MNS serisi dağıtım kabinetleri ile temsil edilir.

(1) GCS Dolabının İşlem Özellikleri

GCS dolabı, çekmeceli anahtarlama kabinetleri en yaygın ürün serilerinden biridir. Dolap gövdesinin ana çerçevesi olarak 8MF açık kesit çelik kullanılmıştır, yan panelinde modülü 20mm/100mm ve iç çapı 9.2mm olan dişli delikler bulunmaktadır [3]. Çeşitli işlevsel bölümler bağımsız ve ayrılmıştır, başlıca çekmeceli bölüm, kablo bölümü ve ana hat bölümü dahil olmak üzere. Kablo bölümü bağımsız olarak ayrılmıştır, kabloların üstten veya alttan kolayca giriş ve çıkış yapmasına olanak tanır. Her GCS besleme kabinetinde 11 adet tam çekmece veya 22 adet yarı çekmece yer alabilir, bu da çekmece kombinasyonlarının esnekliğini artırır. Ayrıca, çekmece biriminde mekanik kilitleme cihazı bulunur, bu da çıkış çekmeceyi koparmayı ve kapamayı kolaylaştırır.

(2) MNS Dolabının İşlem Özellikleri

Bu tür anahtarlama kabineti, düşük gerilimli çekmeceli bir kabinet formudur. Eğrilmiş çelik plakadan yapılmış bir kabuk kullanılarak, iç alan üç temel bölüme ayrılmıştır: ana hat bölümü, kablo bölümü ve birim bölümü (çekmeceler için). Ana hat bölümünün arka tarafında olması nedeniyle, çift yönlü kabinet olarak da yapılandırılabilir. Ana hat stili, GCS tipine benzer. Birim çekmece yüksekliği 200mm'dir ve mekanik kilitleme cihazı ile donatılmıştır.

2 Yüksek ve Düşük Gerilimli Dağıtım Dolaplarının Seçimi İçin Temel İlkeler

Dağıtım kabinetlerinin seçilmesi sürecinde, temel gereklilik, seçilen yüksek ve düşük gerilimli kabinetlerin projenin kullanım ihtiyaçlarını karşılaması ve ekipmanın güvenilir ve istikrarlı çalışmasını garantilemesidir. Aynı zamanda, ürünün diğer ilgili performans yönleri, örneğin işlem basitliği, analiz edilmelidir ki, daha kolay işletilebilen ekipman seçilebilir, böylece işlem doğruluğu artırılır. Ayrıca, projenin maliyet gerekliliklerini analiz etmek, doğru proje bütçesini belirlemek, uygulama sırasında inşaat maliyetlerini makul bir şekilde kontrol etmek, hammaddeleri ve kaynakları tamamen kullanmak ve etkili maliyet kontrolü gerçekleştirmek de önemlidir.

2.1 Güvenilirlik İlkesi

Yüksek gerilimli dağıtım kabinetinin tipini seçerken, dağıtım odasının gerçek operasyonuna dayalı olarak, temel hedef ürünün güvenliği ve güvenilirliğidir. Yüksek gerilimli kabinetin gerçek çalışma koşullarına kapsamlı bir şekilde göz atılmalı, daha yüksek güvenilirliğe sahip ürünler seçilmelidir.

2.2 Basitlik İlkesi

Şu anda, çoğu yüksek gerilimli dağıtım kabineti geleneksel koruma cihazlarını kullanmaktadır. Bu ekipmanların yüksek karmaşıklığı, arızalılık olasılığını da artırır, bu da sonraki operasyon ve bakım için önemli zorluklar getirir. Bu nedenle, seçim sürecinde, belirlenen projeye yatırım durumu ve ekipmanın spesifik yapılandırma gerekliliklerine dayalı olarak, güç tedarik güvenilirliğinin temel gerekliliklerine uygun olarak, çekmeceli dolaptaki çekilebilir bileşenlerin direk tarağa monte edilebilmesini ve bakım ve değiştirme kolaylığını sağlayacak ürünler seçilmelidir.

3 Dağıtım Odalarındaki Yüksek ve Düşük Gerilimli Dağıtım Dolaplarının En İyi Seçimi

3.1 Yüksek Gerilimli Dağıtım Dolaplarının En İyi Seçimi

(1) Yüksek Gerilimli Dolapların İşlem Güvenilirliğinin Sağlanması

Yüksek gerilimli dağıtım dolapları seçilirken, güç tedarik ekipmanlarının ve inşaat projelerinin yatırım durumunun spesifik koşullarına dair araştırmalar yapılmalıdır. Güç tedarik güvenilirliği gereklilikleri analiz edildikten sonra kapsamlı bir seçim yapılmalıdır. Güç tedarik güvenilirliğini sağlamak için, çekmeceli dolaptaki çekilebilir birleştirici bileşenler, tarağa tamamen çıkarılabilir ve basit işlemler ve değiştirme ile yüksek gerilimli dolabın hızlı ve kolay bakımını sağlayabilir. Ancak, çekmeceli dolaplar kullanıldığında, özellikle zemin düzgünlüğüne dair sipariş verilen inşaat kalitesi gereklilikleri daha yüksektir. Tarağın anahtarlama kabinetine girip çıkması için, dolap içindeki rayların üst yüzeyi, dolap dışındaki zemine eşit olmalıdır. Ayar sırasında lastik yastıklar serilebilir, bu da dolap titreşim frekansını azaltır ve anahtarlama kabinetinin işlem istikrarını artırır.

(2) Ekipman İşleminin Uygulanabilirliği

Çin yüksek gerilimli dağıtım dolap pazarında, ithal dolaplar pazar payının yaklaşık %50'sini oluşturur, yerel ürünlerle karşılaştırılabilir. İşlem istikrarı ve diğer ilgili koşullar açısından, bu iki tür dolap kendi avantaj ve dezavantajlarına sahiptir. Pratik uygulamada, seçim gerçek duruma göre makul bir şekilde yapılmalıdır.

Yerel yüksek gerilimli dolaplar, orta fiyat, yüksek güvenilirlik ve kapsamlı satış sonrası hizmet gibi avantajlara sahip olsa da, genellikle hacimleri büyük olup, geniş kurulum alanı gerektirir. Dağıtım odasındaki kurulum alanı sınırlı olduğunda, ithal yüksek gerilimli dolaplar seçilmelidir. Göreceli olarak, ithal yüksek gerilimli dolaplar, bileşen düzenlemesi makul, hacmi küçük, güvenilirliği yüksek ve uygulama alanları geniş olmakla birlikte, fiyatları yerel ekipmanlardan önemli ölçüde yüksek olup, satış sonrası destek yanıtlı olmayabilir. Optimizasyon sürecinde, bu avantaj ve dezavantajlar göz önünde bulundurularak kapsamlı bir dengeleme yapılması gerekir.

(3) Basit İşlem ve Bakım

Düşük bakım gereklilikleri ve basitleştirilmiş bakım, dağıtım dolaplarının önemli gelecekteki gelişim yönlerindendir. Şimdiki dönemde, Çin'deki çoğu yüksek gerilimli dağıtım dolabı geleneksel elektrik kontrol ve koruma rölesi teknolojisini kullanmaktadır. Bu teknoloji, arızalılık olasılığını artırırken, aynı zamanda ekipmanın karmaşıklığını da artırır, bu da sonraki kullanımda bakım iş yükünü artırır. Bu nedenle, ileri düzeydeki akıllı koruma cihazlarıyla donatılmış dağıtım dolapları seçilmelidir, böylece bakım iş yükü azaltılarak iş gücü maliyetleri tasarruf edilebilir. Ekonomik açıdan, akıllı yüksek gerilimli dağıtım dolapları, seçim sürecinde iyi bir seçenektir.

3.2 Düşük Gerilimli Dağıtım Dolaplarının En İyi Seçimi

(1) Düşük Gerilimli Dolapların Teknik Parametrelerinin Makul Belirlenmesi

Düşük gerilimli dağıtım kabinetinin modelini seçmeden önce, onun teknik parametrelerinin belirlenmesi ve bu önceden belirlenmiş parametrelere göre seçim yapılması gerekir. Bu temel üzerine, düşük gerilimli kabinetin nominal voltajı, nominal akımı, nominal frekansı, kurulum alanı ve diğer parametreler belirlenmelidir. Kabinetin güç tedarik zirvesi sırasında dayanması gereken akım ve ana hat zirve akımı gibi parametreler analiz edilmelidir. Ayrıca, dağıtım kabinetinin işlevsel birim tipi, maksimum nominal akım ve kasıtlı koruma derecesi (IP kodu) onaylanmalıdır.

(2) Düşük Gerilimli Dolap Bileşenlerinin Fonksiyonel Gerekliliklerinin Optimizasyonu

Düşük gerilimli dağıtım dolaplarının en iyi seçimi sürecinde, bileşen gerekliliklerinin analizi yapılmalıdır, bunlar genellikle kurulum yöntemi, kabinetin işlevsel modülleri, kurulum basitliği, işletim çevre sıcaklığı ve kabinet boyutlarıdır. Aynı zamanda, devre kesicilerin seçimi üzerinde dikkat edilmelidir, ana devre kesicinin bellek, toprak hat koruması, alarm, hata gösterimi ve üç aşamalı koruma (LSI) gibi fonksiyonlara sahip olması gerekir. Ayrıca, bölge seçici kilitleme gibi farklı düzeyde kilitleme işlemlerini desteklemeli, çeşitli işlevsel eklentilerin modülerleşmesi hedeflenmelidir.

3.3 Dağıtım Dolaplarındaki Koruma Bileşenlerinin En İyi Seçimi

Uygun bir dağıtım dolabı, farklı kullanım ortamlarına adapte olmalı ve karşılık gelen işlevsel koruma yeteneklerine sahip olmalıdır. Genellikle, yüksek ve düşük gerilimli dağıtım dolapları, koruma bileşeni olarak sigorta veya devre kesiciler kullanır. Akım belirlenen değeri aşarsa, sigorta linki ısı ile erir veya devre kesici atar, bu da devreyi keser ve dağıtım sistemini korur. Koruma bileşenleri, farklı açılardan en iyi şekilde seçilebilir.

(1) Maliyet Açısından

Bileşen maliyeti açısından, sigortaların piyasa fiyatı düşüktür, ancak Molde Tipi Devre Kesiciler (MCCB) veya Mini Devre Kesiciler (MCB) sigortalara kıyasla birkaç kat ila on kat daha yüksek olabilir. Toplam proje bütçesi düşükse, koruma bileşeni olarak sigortalar seçilebilir.

(2) Bakım Kolaylığı Açısından

Kısa devre arızası oluştuğunda ve atma gerçekleştiğinde, MCB/MCCB'nin temas noktaları hasar gösterebilir. Zamanla, bu devre kesicilerin doğru şekilde çalışmasını engelleyebilir. Bu nedenle, kısa devre atma sonrasında sigortada sigorta linki hemen değiştirilmelidir, böylece koruma işlevi tekrar sağlanır. MCB/MCCB'nin kısa devre atmasından sonra, kontrole gidilmesi önerilir, hasar varsa değiştirme gerekir.

(3) Devre Koruma Gereklilikler Açısından

Sigortalar, hat aşırı yüklerine karşı nispeten düşük hassasiyet gösterdiği için, genellikle sadece kısa devre koruması için kullanılır, yaygın aydınlatma hatları dışında. Karşılaştırmalı olarak, MCB'ler/MCCB'ler, aşırı yük ve aşırı akıma karşı yüksek hassasiyet gösterir. Isıtma döngüleri, prizler ve kontrol devreleri gibi devrelerin korunması için, MCB'ler/MCCB'ler koruma bileşeni olarak kullanılmak zorundadır.

4 Sonuç

Residential üretim ve günlük yaşamda elektrik enerjisi talebinin artmasıyla birlikte, güç tedarikinin ekonomikliği ve istikrarı, dağıtım sistemlerinin optimizasyonu için önemli hedefler haline gelmiştir. Dağıtım odasındaki dağıtım dolapları, elektrik enerjisini son kullanıcılara ulaştıran son halkadır ve büyük miktarlarda kullanılır. Üretim ve günlük yaşamın elektrik taleplerinin karşılanması ve dağıtım odası kabinetlerinin inşaatında ekonomik faydaların sağlanması için, dağıtım kabinetlerinin seçimi hem teknik hem de ekonomik perspektiflerden iyileştirilmelidir, böylece hem teknik güvenilirlik hem de ekonomiklik sağlanmalıdır.