छह मुख्य अंतर रिंग मेन यूनिट्स और स्विचगियर के बीच समझाए गए

रिंग मेन यूनिट्स (RMUs) और स्विचगियर के बीच के अंतर

पावर सिस्टम में, रिंग मेन यूनिट्स (RMUs) और स्विचगियर दोनों ही सामान्य डिस्ट्रीब्यूशन उपकरण हैं, लेकिन वे कार्य और संरचना में महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं। RMUs मुख्य रूप से रिंग-फेड नेटवर्क में इस्तेमाल किए जाते हैं, जिनका काम पावर डिस्ट्रीब्यूशन और लाइन सुरक्षा होता है, जिनकी प्रमुख विशेषता एक बंद लूप रिंग नेटवर्क के माध्यम से बहु-स्रोत इंटरकनेक्शन है। स्विचगियर, एक अधिक सामान्य-उद्देश्यीय डिस्ट्रीब्यूशन उपकरण, पावर ग्रहण, डिस्ट्रीब्यूशन, नियंत्रण और सुरक्षा संभालता है, और विभिन्न वोल्टेज स्तरों और ग्रिड संरचनाओं के लिए उपयोगी होता है। उनके बीच के अंतर को छह पहलुओं में सारांशित किया जा सकता है:

1. अनुप्रयोग दृश्य
RMUs आमतौर पर 10kV और उससे कम वोल्टेज के डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क में तैनात किए जाते हैं, जो शहरी ग्रिड और ऐसी औद्योगिक सुविधाओं के लिए उपयुक्त होते हैं जिन्हें रिंग-फेड पावर सप्लाई की आवश्यकता होती है। एक आम अनुप्रयोग व्यापारिक केंद्रों में दोहरे पावर सप्लाई सिस्टम है, जहाँ RMUs एक बंद लूप बनाते हैं, जिससे लाइन फ़ॉल्ट के दौरान तेजी से पावर पाथ स्विचिंग संभव होता है। स्विचगियर की एक विस्तृत अनुप्रयोग श्रेणी होती है, 6kV से 35kV वोल्टेज स्तर तक कवर करती है। इसे उपस्टेशन की उच्च वोल्टेज पक्ष पर या निम्न वोल्टेज डिस्ट्रीब्यूशन कक्ष में इस्तेमाल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक थर्मल पावर प्लांट में मुख्य ट्रांसफॉर्मर से बाहर निकलने वाली फीडर बे में उच्च वोल्टेज स्विचगियर की आवश्यकता होती है।

2. संरचनात्मक रचना
RMUs आमतौर पर गैस इन्सुलेशन तकनीक का उपयोग करते हैं, जिसमें SF6 गैस इन्सुलेशन माध्यम के रूप में काम करती है। टाइपिकल घटक तीन-स्थिति डिस्कनेक्टर, लोड-ब्रेक स्विच और फ्यूज़ कंबीनेशन शामिल होते हैं। उनकी मॉड्यूलर डिजाइन ट्रेडिशनल स्विचगियर की तुलना में वॉल्यूम को 40% से अधिक कम कर देती है; उदाहरण के लिए, XGN15-12 RMU की चौड़ाई केवल 600mm होती है। स्विचगियर आमतौर पर वायु इन्सुलेशन का उपयोग करता है, जिसकी मानक कैबिनेट चौड़ाई 800–1000mm होती है। आंतरिक घटक सर्किट ब्रेकर, करंट ट्रांसफॉर्मर, और रिले सुरक्षा उपकरण शामिल होते हैं। उदाहरण के लिए, KYN28A-12 मेटल-एनक्लोज्ड स्विचगियर एक विथड्रेबल सर्किट ब्रेकर ट्रॉली की विशेषता रखता है।

3. सुरक्षा कार्य
RMUs आमतौर पर शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा के लिए करंट-लिमिटिंग फ्यूज़ पर निर्भर करते हैं, जिनकी रेटेड ब्रेकिंग करंट 20kA तक हो सकती है, लेकिन वे निश्चित रिले सुरक्षा प्रणालियों की कमी होती हैं। स्विचगियर में माइक्रोप्रोसेसर-आधारित सुरक्षा रिले लगाए जाते हैं, जो तीन-स्तरीय ओवरकरंट सुरक्षा, जीरो-सिक्वेंस सुरक्षा और डिफ़रेंशियल सुरक्षा जैसे कार्य प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, एक निश्चित स्विचगियर मॉडल 0.02 सेकंड में ओवरकरंट सुरक्षा कार्य कर सकता है, जिससे वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के साथ चयनात्मक ट्रिपिंग संभव होती है।

4. विस्तारित क्षमता
RMUs मानकरीत इंटरफ़ेस का उपयोग करते हैं, जिससे छह आगत/निकास वाले सर्किट तक विस्तार किया जा सकता है। वे बसबार कनेक्टर के माध्यम से तेजी से कनेक्ट किए जा सकते हैं—कुछ मॉडल 30 मिनट से कम समय में विस्तारित किए जा सकते हैं। उच्च कार्यात्मक एकीकरण के कारण, स्विचगियर का विस्तार अक्सर पूरे कैबिनेट को बदलने या नए कंपार्टमेंट जोड़ने की आवश्यकता होती है, जिसका टाइपिकल रिट्रोफिट समय 8 घंटे से अधिक होता है।

5. संचालन तंत्र
RMUs आमतौर पर स्प्रिंग-ऑपरेटेड लोड-ब्रेक स्विच का उपयोग करते हैं, जिनका संचालन टोक़ 50 N·m से कम होता है और दृश्य ब्रेक पॉइंट होता है। उदाहरण के लिए, एक RMU मॉडल का संचालन हैंडल 120° घूमने की सीमा तक सीमित होता है, जिससे गलत संचालन से बचा जा सकता है। स्विचगियर सर्किट ब्रेकर इलेक्ट्रिक संचालन तंत्र से लगाए जाते हैं; उदाहरण के लिए, एक स्प्रिंग तंत्र 15 सेकंड से कम समय में चार्ज हो सकता है और सही संचालन अनुक्रम को सुनिश्चित करने के लिए मैकेनिकल इंटरलॉक्स शामिल होते हैं।

6. रखरखाव की लागत
एक RMU की वार्षिक रखरखाव की लागत उसकी उपकरण वैल्यू का लगभग 2% होती है, जिसमें मुख्य रूप से SF6 गैस दबाव की जाँच और मैकेनिकल लुब्रिकेशन शामिल होता है। स्विचगियर की रखरखाव की लागत उपकरण वैल्यू का 5% होती है, जिसमें सर्किट ब्रेकर की मैकेनिकल टेस्टिंग और रिले कैलिब्रेशन शामिल होता है। एक प्रोजेक्ट केस दिखाता है कि स्विचगियर के लिए वार्षिक प्रोफिलेक्टिव टेस्टिंग के लिए प्रति यूनिट 8 मैन-अवर आवश्यक होते हैं।

सामान्य इंजीनियरिंग कॉन्फ़िगरेशन
एक इंडस्ट्रियल पार्क का 10kV डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम आठ RMUs का उपयोग करके एक दोहरे रिंग नेटवर्क बनाता है, जिनमें से प्रत्येक डिस्ट्रीब्यूशन टर्मिनल यूनिट (DTU) से लैस होता है, जो स्वचालित फ़ॉल्ट सेक्शन अनुकूलन करता है। इसके विपरीत, एक साथ बनाए गए 110kV उपस्टेशन में 10kV आगत बे में 12 स्विचगियर यूनिट उपयोग किए जाते हैं, जिनमें से प्रत्येक माइक्रोप्रोसेसर सुरक्षा लगाई जाती है। कुल निवेश दिखाता है कि RMU-आधारित सिस्टम स्विचगियर सिस्टम की लगभग 60% लागत होती है।

उपकरण चयन
चयन के लिए विश्वसनीयता की आवश्यकताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है। जब आपूर्ति की निरंतरता 99.99% तक पहुंचनी हो, तो RMUs का उपयोग करके बनाया गया दोहरा रिंग नेटवर्क N-1 सुरक्षा मानक को पूरा कर सकता है। अस्पताल के ऑपरेशन थिएटर जैसे महत्वपूर्ण लोडों के लिए, स्वचालित दोहरे पावर ट्रांसफर सिस्टम वाले स्विचगियर की आवश्यकता होती है, जिससे पावर इंटरप्शन समय 0.2 सेकंड से कम रहता है।

तकनीकी रुझान
नए पर्यावरण-अनुकूल RMUs SF6 को शुष्क हवा से बदल रहे हैं, जिससे शून्य वैश्विक गर्मी बढ़ाने की क्षमता के साथ समकक्ष इन्सुलेशन प्रदर्शन प्राप्त होता है। बुद्धिमत्ता स्विचगियर ऑनलाइन मॉनिटोरिंग सिस्टम को एकीकृत करता है; एक मॉडल 1000 Hz तक की नमूना आवृत्ति के साथ 20 से अधिक पैरामीटर (जैसे, संपर्क तापमान, मैकेनिकल विशेषताएं) का वास्तविक समय में मॉनिटोरिंग कर सकता है।

उत्तर और विश्लेषण

• अनुप्रयोग दृश्य: RMUs (बंद लूप डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क) – 15%, स्विचगियर (बहु-वोल्टेज सिस्टम) – 15%

• संरचनात्मक विशेषताएं: गैस-इन्सुलेटेड, मॉड्यूलर (RMUs) – 20%, वायु-इन्सुलेटेड, एकीकृत (स्विचगियर) – 20%

• सुरक्षा प्रणालियां: फ्यूज़-आधारित सुरक्षा (RMUs) – 10%, रिले सुरक्षा (स्विचगियर) – 10%

• विस्तारित क्षमता: तेजी से कनेक्शन (RMUs) – 5%, पूरे कैबिनेट की बदली (स्विचगियर) – 5%

• संचालन तंत्र: मैनुअल स्प्रिंग चार्जिंग (RMUs) – 5%, इलेक्ट्रिक कंट्रोल (स्विचगियर) – 5%

• रखरखाव की लागत: कम रखरखाव (RMUs) – 5%, उच्च रखरखाव (स्विचगियर) – 5%

विश्लेषण: स्कोरिंग संरचनात्मक विशेषताओं और अनुप्रयोग दृश्यों पर जोर देता है, क्योंकि वे उपकरण चयन को सीधे निर्धारित करते हैं। संरचनात्मक विशेषताओं के लिए 20% वजन इन्सुलेशन के अंतरों के उपकरण के आकार और स्थान की आवश्यकताओं पर प्रभाव को दर्शाता है—गैस इन्सुलेशन RMU की वॉल्यूम को 35% से अधिक कम कर देता है, जो शहरी डिस्ट्रीब्यूशन कोरिडोर में स्थान-सीमित स्थितियों के लिए निर्णायक कारक है। अनुप्रयोग दृश्यों के लिए 15% वजन विभिन्न विश्वसनीयता आवश्यकताओं वाले सिस्टमों में प्रत्येक उपकरण की अप्रतिस्थापनीयता को उजागर करता है; उदाहरण के लिए, डेटा सेंटर RMUs का उपयोग करके गुणवत्ता वाले दोहरे पावर नेटवर्क बनाने की आवश्यकता होती है।