Co to jest pierścień główny? Typy i korzyści

1. Przegląd produktu

Jednostka pierścieniowa (RMU) to urządzenie elektryczne składające się z wysokonapiowego sprzętu przełącznikowego zamkniętego w metalowej lub nie metalowej izolowanej szafie, lub skonfigurowane jako modułowe przedziały tworzące jednostkę zasilania typu pierścień. Jej kluczowe komponenty obejmują zwykle przełączniki obciążeniowe i bezpieczniki, oferując zalety takie jak prosta struktura, kompaktowy rozmiar, niski koszt, poprawione parametry i wydajność zasilania oraz zwiększone bezpieczeństwo dostarczania energii.

RMU są szeroko stosowane w rozdzielnicach dystrybucyjnych i prefabrykowanych (kontenerowych) rozdzielnicach transformatorowych położonych w centrach obciążeń, w tym w miejskich osiedlach mieszkaniowych, budynkach wielopiętrowych, dużych obiektach publicznych i przedsiębiorstwach przemysłowych.

2. Zasada działania i zastosowania

2.1 Zasilanie siecią pierścieniową

Aby zwiększyć niezawodność zasilania, umożliwiając użytkownikom otrzymywanie energii z dwóch kierunków, sieci energetyczne są często połączone w zamkniętą pętlę – znane jako zasilanie siecią pierścieniową Ring Network Supply.

W systemach dystrybucji prądu przemiennego 10kV dla zakładów przemysłowych, osiedli mieszkaniowych, portów i budynków wielopiętrowych – gdzie obciążenia są zazwyczaj umiarkowane – obwody wysokiego napięcia często wykorzystują przełączniki obciążeniowe lub kontakty próżniowe do sterowania, połączone z bezpiecznikami wysokiego napięcia do ochrony. Takie systemy są zwykle nazywane systemami pierścieniowymi, a używany sprzęt przełączniczy jest powszechnie znany jako Jednostka Pierścieniowa (RMU).

"Pierścień" odnosi się do zamkniętej pętli sieci dystrybucyjnej: główna linia zasilająca tworzy ciągłą pętlę, zasilaną przez jeden lub więcej źródeł. Z tej pętli energia jest dystrybuowana przez indywidualne jednostki przełącznicze wysokiego napięcia.

Ta konfiguracja pozwala każdemu gałęziowi dystrybucji otrzymywać energię z każdej strony pętli:

• Jeśli linia zasilająca po lewej stronie ulegnie awarii, energia jest dostarczana z prawej strony.

• Jeśli linia zasilająca po prawej stronie ulegnie awarii, energia jest dostarczana z lewej strony.

Chociaż cały system może mieć jedno źródło zasilania, każdy gałąź efektywnie cieszy się redundancją dwuźródłową, znacząco zwiększając niezawodność zasilania.

Każdy obwód wychodzący jest wyposażony w dedykowaną jednostkę przełączniczą (szafę przełącznika wychodzącego), której szyna również stanowi część głównego pierścienia. Cały pierścień powstaje poprzez połączenie szyn wszystkich szaf wychodzących. Każda taka szafa jest nazywana Jednostką Pierścieniową (RMU).

Uwaga: Samodzielna RMU nie ma naturalnie funkcji "pierścienia"; jej korzyści są realizowane tylko po integracji w kompletną sieć pierścieniową.

2.2 Kluczowe konfiguracje

Ponieważ RMU zazwyczaj obsługują umiarkowane obciążenia (np. transformatory do 1250kVA), nie wymagają złożonych wyłączników. Zamiast tego wykorzystują uproszczone przełączniki obciążeniowe połączone z bezpiecznikami wysokiego napięcia:

• Przełącznik obciążeniowy obsługuje normalne przełączanie prądu obciążeniowego.

• Bezpiecznik przerywa prądy krótkiego spięcia.

Razem zastępują one funkcję wyłącznika – w określonych granicach zdolności. Ta konstrukcja zmniejsza złożoność, koszty i potrzeby konserwacji, co czyni ją idealną dla scenariuszy rzadkiego użytkowania.

Z biegiem czasu, ze względu na szerokie przyjęcie, termin "RMU" ewoluował poza ścisłe sieci pierścieniowe i teraz ogólnie odnosi się do dowolnego sprzętu przełączniczego wysokiego napięcia, który używa przełącznika obciążeniowego jako podstawowego urządzenia przełączania.

2.3 Napęd rynku i zalety

RMU zdobyły szybką popularność mimo swojego stosunkowo niedawnego pojawienia się, napędzane przez:

• Powstanie użytkowników o średniej i małej pojemności (transformatory ≤1250kVA).

• Popyt na stabilne, długoterminowe zasilanie z rzadkim przełączaniem.

• Rozwój miast wymagający kompaktowego, wolnego od oleju sprzętu elektrycznego w budynkach wielopiętrowych (ze względu na bezpieczeństwo pożarowe i ograniczenia przestrzenne).

RMU spełniają te potrzeby dzięki:

• Prostej strukturze

• Wysokiej niezawodności i bezpieczeństwu pracy

• Minimalnym wymogom konserwacji

• Niskim kosztom eksploatacji

W porównaniu do sprzętu przełączniczego opartego na wyłącznikach, RMU oferują wybitne zalety. Ten popyt stymulował innowacje w mniejszych, wydajniejszych przełącznikach obciążeniowych, dalszym rozwojem technologii RMU. Dziś RMU nie tylko są wysokowydajne, ale także standaryzowane i produkowane w serii, znacznie rozszerzając ich zakres zastosowań.

3. Wspólne modele RMU

4. Przegląd ochrony

4.1 Relé ochronne oparte na mikroprocesorach

Nowoczesne RMU coraz częściej wykorzystują relé ochronne oparte na mikroprocesorach – wysokiej technologii produktu automatyzacji łączącego funkcje ochrony, monitorowania, sterowania i komunikacji. Rozwinięte na podstawie szerokiego doświadczenia krajowego i międzynarodowego, dostosowane do chińskich systemów całkowitej automatyzacji, jest idealne do budowy inteligentnych urządzeń przełączniczych.

Główne cechy:

• Wbudowana biblioteka ponad 20 standardowych funkcji ochronnych.

• Kompleksowe pobieranie danych dla sygnałów analogowych (napięcie, prąd poprzez CT) i cyfrowych sygnałów statusu.

4.2 Wymagania dotyczące ochrony