چیست واحد حلقه اصلی؟ انواع و مزایا

1. مروری بر محصول

واحد حلقه اصلی (RMU) دستگاه الکتریکی است که شامل تجهیزات سوئیچینگ فشار بالا درون کابینه عایقی معدنی یا غیر معدنی یا به صورت بخش‌های ماژولار تشکیل دهنده واحد تأمین انرژی حلقه‌ای می‌باشد. معمولاً اجزای اصلی آن شامل سوئیچ‌های بار و فیوز‌ها می‌شود، که مزایایی مانند ساختار ساده، اندازه کوچک، هزینه پایین، بهبود پارامترهای توان و عملکرد و افزایش امنیت تأمین توان را ارائه می‌دهد.

RMUها به طور گسترده در زیرстанسیون‌های توزیع و زیرستانسیون‌های پیش ساخته (نوع کانتینر) در مراکز بار، از جمله جوامع مسکونی شهری، ساختمان‌های بلند، تأسیسات عمومی بزرگ و شرکت‌های صنعتی استفاده می‌شوند.

2. اصول کار و کاربردها

2.1 تأمین انرژی شبکه حلقه‌ای

برای بهبود قابلیت اطمینان تأمین انرژی و امکان دریافت انرژی از دو جهت، شبکه‌های توان معمولاً به یک حلقه بسته متصل می‌شوند - که به آن شبکه توزیع حلقه‌ای گفته می‌شود.

در سیستم‌های توزیع AC 10kV برای کارخانه‌های صنعتی، مناطق مسکونی، بنادر و ساختمان‌های بلند - که ظرفیت بار آن‌ها معمولاً متوسط است - مدارهای فشار بالا معمولاً با استفاده از سوئیچ‌های بار یا تماس‌گرهای خلاء کنترل می‌شوند و با فیوز‌های فشار بالا محافظت می‌شوند. چنین سیستم‌هایی معمولاً به عنوان سیستم‌های حلقه‌ای شناخته می‌شوند و تجهیزات سوئیچینگ مورد استفاده در آن‌ها معمولاً به عنوان واحد حلقه اصلی شناخته می‌شوند.

"حلقه" به یک شبکه توزیع بسته اشاره دارد: خط اصلی یک حلقه مداوم را تشکیل می‌دهد که توسط یک یا چند منبع تغذیه می‌شود. از این حلقه، انرژی از طریق واحدهای سوئیچینگ فشار بالا توزیع می‌شود.

این ساختار اجازه می‌دهد که هر شاخه توزیع از هر دو طرف حلقه انرژی دریافت کند:

• اگر خط تغذیه سمت چپ خراب شود، انرژی از سمت راست تأمین می‌شود.

• اگر خط تغذیه سمت راست خراب شود، انرژی از سمت چپ تأمین می‌شود.

هرچند که سیستم کلی ممکن است تنها یک منبع توان داشته باشد، اما هر شاخه به طور موثر از قابلیت تأمین توان دو منبع برخوردار است، که قابلیت اطمینان تأمین توان را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.

هر مدار خروجی با یک واحد سوئیچینگ اختصاصی (کابینه سوئیچ خروجی) تجهیز شده است که میله اصلی آن نیز بخشی از حلقه اصلی است. کل حلقه با اتصال میله‌های اصلی تمام کابینه‌های خروجی تشکیل می‌شود. هر چنین کابینه‌ای به عنوان واحد حلقه اصلی شناخته می‌شود.

توجه: یک RMU مستقل به تنهایی "عملکرد حلقه" را ندارد؛ مزایای آن فقط زمانی که در یک شبکه حلقه‌ای کامل یکپارچه شود، به دست می‌آید.

2.2 پیکربندی کلیدی

از آنجا که RMUها معمولاً بارهای متوسط (مانند ترانسفورماتورهای تا 1250kVA) را خدمت می‌کنند، نیازی به سوئیچ‌های مداری پیچیده ندارند. به جای آن، از سوئیچ‌های بار ساده‌شده ترکیبی با فیوز‌های فشار بالا استفاده می‌کنند:

• سوئیچ بار مسئول سوئیچینگ جریان بار عادی است.

• فیوز جریان کوتاه‌مدار را قطع می‌کند.

به طور مشترک، آن‌ها تابعیت یک سوئیچ مداری را - در محدوده‌های ظرفیت خاص - جایگزین می‌کنند. این طراحی پیچیدگی، هزینه و نیاز به نگهداری را کاهش می‌دهد و آن را برای سناریوهای عملیات نادر مناسب می‌کند.

در طول زمان، به دلیل پذیرش گسترده، اصطلاح "RMU" فراتر از شبکه‌های حلقه‌ای دقیق رفته و حالا به طور کلی به هر تجهیزات سوئیچینگ فشار بالا اشاره می‌کند که از سوئیچ بار به عنوان دستگاه سوئیچینگ اصلی استفاده می‌کند.

2.3 عوامل بازار و مزایا

RMUها با وجود ظهور نسبتاً اخیر، به سرعت محبوب شده‌اند، به دلیل:

• افزایش کاربران با ظرفیت متوسط و کوچک (ترانسفورماتورهای ≤1250kVA).

• نیاز به تأمین توان پایدار و بلندمدت با سوئیچینگ نادر.

• توسعه شهری که نیاز به تجهیزات الکتریکی بدون روغن و فشرده در ساختمان‌های بلند (به دلیل مسائل ایمنی آتش‌سوزی و محدودیت فضا) را دارد.

RMUها این نیازها را با:

• ساختار ساده

• قابلیت اطمینان عملکردی و ایمنی بالا

• نگهداری کم

• هزینه‌های عملیاتی پایین

در مقایسه با تجهیزات سوئیچینگ مبتنی بر سوئیچ‌های مداری، RMUها مزایای برجسته‌ای ارائه می‌دهند. این تقاضا به نوآوری در سوئیچ‌های بار کوچک‌تر و با عملکرد بالاتر منجر شده است که به تکنولوژی RMU پیشبرد داده است. RMUهای امروزی نه تنها عملکرد بالایی دارند، بلکه استانداردسازی شده و به صورت سری تولید می‌شوند که محدوده کاربرد آن‌ها را به طور قابل توجهی گسترش داده است.

3. مدل‌های رایج RMU

4. مروری بر حفاظت

4.1 رله حفاظت مبتنی بر میکروپروسسور

RMUهای مدرن به طور گسترده‌ای از رله‌های حفاظت مبتنی بر میکروپروسسور - یک محصول خودکاری با تکنولوژی بالا که توابع حفاظت، نظارت، کنترل و ارتباط را یکپارچه می‌کند - استفاده می‌کنند. این محصول بر اساس تجربیات گسترده داخلی و بین‌المللی و برای سیستم‌های خودکار یکپارچه چین توسعه یافته است و برای ساخت تجهیزات سوئیچینگ هوشمند مناسب است.

ویژگی‌های کلیدی:

• ライブラリに標準的な保護機能が20以上内蔵されています。

• アナログ信号（CT経由の電圧、電流）およびデジタルステータス信号の包括的なデータ収集。

4.2 حفاظت‌های مورد نیاز