Ana Hatlı Birleştirme Birimleri ile Ana Hatlı Kavşak Birimleri Arasındaki Altı Ana Fark Açıklanıyor
Halka Ana Birimleri (RMU) ve Anahtarlama Sistemleri Arasındaki Farklar
Güç sistemlerinde hem halka ana birimleri (RMU) hem de anahtarlama sistemleri yaygın dağıtım ekipmanlarıdır, ancak işlev ve yapı açısından önemli farklılıklar gösterir. RMU'lar genellikle halka beslemeli ağlarda kullanılır, güç dağıtımını ve hat korumasını sağlar ve kapalı döngülü halka ağ aracılığıyla çok kaynaklı bağlantıya sahiptir. Anahtarlama sistemleri, daha genel amaçlı bir dağıtım cihazı olarak, güç alımını, dağıtımını, kontrolünü ve korumasını ele alır ve çeşitli gerilim seviyelerine ve ağ yapılarına uygundur. Bunlar arasındaki farkları altı aspekte özetleyebiliriz:
1. Uygulama Senaryoları
RMU'lar genellikle 10kV ve altında olan dağıtım ağlarında, şehirsel ağlarda ve halka beslemeli güç kaynağı gerektiren endüstriyel tesislerde kullanılır. Tipik bir uygulama, ticari merkezlerdeki çift güç kaynağı sistemidir, burada RMU'lar kapalı bir döngü oluşturarak hat hataları sırasında hızlı güç yolu değiştirme imkanı sağlar. Anahtarlama sistemleri daha geniş bir uygulama alanına sahiptir, 6kV ile 35kV gerilim seviyelerini kapsar. Yüksek gerilimli anahtarlama sistemleri, termik bir elektrik santralinde ana dönüştürücüden çıkan hatlardaki yüksek gerilimli çıkış bölümlerinde gereklidir.
2. Yapısal Bileşenler
RMU'lar genellikle gaz yalıtımı teknolojisini kullanır, SF6 gazı yalıtım ortamıdır. Tipik bileşenleri üç pozisyonlu kesiciler, yük kesici anahtarlardan ve kombine devre kesicilerinden oluşur. Modüler tasarımı, geleneksel anahtarlama sistemlerine göre hacmi %40'tan fazla azaltır; örneğin, XGN15-12 RMU'nun genişliği sadece 600mm'dir. Anahtarlama sistemleri genellikle hava yalıtımını kullanır, standart dolap genişlikleri 800-1000mm arasındadır. İç bileşenleri devre kesiciler, akım dönüşüm cihazları ve röle koruma cihazları içerir. Örneğin, KYN28A-12 metal kaplı anahtarlama sistemi, çekilebilir devre kesici arabası özelliği sunar.
3. Koruma Fonksiyonları
RMU'lar genellikle kısa devre koruması için akım sınırlayıcı devre kesicileri kullanır, belirlenmiş kesme akımları 20kA'ya kadar olabilir, ancak hassas röle koruma sistemlerine sahip değildir. Anahtarlama sistemleri, mikroişlemci tabanlı koruma röleleri ile donatılmıştır, üç aşamalı aşırı akım koruması, sıfır-dizi koruması ve diferansiyel koruma gibi fonksiyonları sunar. Örneğin, belirli bir anahtarlama sistemi modeli, vakum devre kesicileri ile seçici açma işlemi 0.02 saniye içinde aşırı akım koruması gerçekleştirir.
4. Genişletilebilirlik
RMU'lar standart arayüzleri kullanır, en fazla altı giriş/çıkış devresine kadar genişletebilir. Busbar bağlayıcıları aracılığıyla hızlıca bağlanabilir—bazı modeller 30 dakikadan kısa sürede genişletilebilir. Yüksek işlevsel entegrasyon nedeniyle, anahtarlama sistemlerinin genişletilmesi genellikle tüm dolapların değiştirilmesi veya yeni bölümlerin eklenmesi gerektirir, tipik yeniden konfigürasyon süreleri 8 saat üzerinde olabilir.
5. İşlem Mekanizmaları
RMU'lar genellikle 50 N·m altında çalışan mola yükü ile yük kesici anahtarlar kullanır ve görünen kesme noktalarına sahiptir. Örneğin, bir RMU modelinin işlem kolunun 120°'lik bir dönüşle sınırlı olması yanlış işlemlerden korur. Anahtarlama sistemi devre kesicileri elektrikli işlem mekanizmaları ile donatılmıştır; örneğin, bir mola mekanizması 15 saniyeden kısa sürede şarj edilebilir ve doğru işlem sırasını sağlamak için mekanik kilitleme mekanizmaları içerir.
6. Bakım Maliyetleri
Bir RMU'nun yıllık bakım maliyeti ekipman değerinin yaklaşık %2'sidir, çoğunlukla SF6 gaz basıncı kontrolleri ve mekanik yağlama işlemlerini içerir. Anahtarlama sistemlerinin bakım maliyetleri ekipman değerinin %5'ine ulaşır, bu da devre kesici mekanik testleri ve röle kalibrasyonlarını içerir. Bir proje örneği, her bir anahtarlama sistemi için yıllık önleyici testlerin 8 insaatsaati gerektirdiğini göstermektedir.
Tipik Mühendislik Yapılandırması
Bir endüstriyel parkın 10kV dağıtım sistemi, otomatik hata bölüm izolasyonu için her biri bir DTU (Dağıtım Terminal Birimi) ile donatılmış sekiz RMU kullanarak çift halka ağı oluşturur. Karşılıklı olarak inşa edilen 110kV trafo istasyonu, 10kV çıkış bölümlerinde mikroişlemci koruması ile donatılmış on iki anahtarlama sistemi kullanır. Toplam yatırım, RMU tabanlı sistemin anahtarlama sistemi maliyetinin yaklaşık %60'ını gösterir.
Ekipman Seçimi
Seçim güvenilirlik gereksinimlerini düşünmelidir. Güç tedariki sürekliliği %99.99'a ulaşmak gerektiğinde, RMU'lar kullanılarak oluşturulan çift halka ağ N-1 güvenlik kriterini karşılayabilir. Hastane ameliyat odaları gibi kritik yüklerde, güç kesinti süresinin 0.2 saniyeden az kalmasını sağlamak için otomatik çift güç transfer sistemleri ile donatılmış anahtarlama sistemleri gerekir.
Teknoloji Trendleri
Yeni çevreci RMU'lar, SF6'yı kurutulmuş havayla değiştirerek, küresel ısılama potansiyeli sıfır olan eşit yalıtım performansını elde etmektedir. Akıllı anahtarlama sistemleri, online izleme sistemlerini entegre eder; bir model, temas sıcaklığı, mekanik özellikler gibi 20'den fazla parametreyi (örneğin) gerçek zamanlı olarak 1000 Hz'ye kadar örnek alma frekansıyla izleyebilir.
Cevap ve Analiz
Uygulama Senaryoları: RMU'lar (kapalı döngülü dağıtım ağları) – %15, Anahtarlama Sistemleri (çok gerilimli sistemler) – %15
Yapısal Özellikler: Gaz yalıtımı, modüler (RMU'lar) – %20, Hava yalıtımı, entegre (Anahtarlama Sistemleri) – %20
Koruma Sistemleri: Devre kesici temelli koruma (RMU'lar) – %10, Röle temelli koruma (Anahtarlama Sistemleri) – %10
Genişletilebilirlik: Hızlı bağlantı (RMU'lar) – %5, Tam dolap değiştirme (Anahtarlama Sistemleri) – %5
İşlem Mekanizmaları: Manuel mola şarjı (RMU'lar) – %5, Elektrik kontrolü (Anahtarlama Sistemleri) – %5
Bakım Maliyetleri: Düşük bakım (RMU'lar) – %5, Yüksek bakım (Anahtarlama Sistemleri) – %5
Analiz: Puanlama, ekipman seçimini doğrudan belirleyen yapısal özellikleri ve uygulama senaryolarına vurgu yapmaktadır. Yapısal özelliklerin %20 ağırlığı, yalıtım farklılıklarının ekipman boyutu ve uzay gereksinimlerine etkisini yansıtır—gaz yalıtımı, RMU hacmini %35'ten fazla azaltır, bu da uzay kısıtlı şehirsel dağıtım koridorlarında belirleyici bir faktördür. Uygulama senaryolarının %15 ağırlığı, her bir cihazın farklı güvenilirlik ihtiyaçlarına sahip sistemlerde değiştirilemez olduğunu vurgular; örneğin, veri merkezleri, yedekli çift güç ağları oluşturmak için RMU'lar gerektirir.
