Unit Ring Utama Vakum Pintar Berisolasi Udara

Medan Teknik

Ciptaan utiliti berkaitan dengan medan teknik unit utama cincin, khususnya unit utama cincin vakum pintar berasing udara.

Latar Belakang Seni Bina

Unit utama cincin adalah peralatan elektrik yang mengintegrasikan peralatan pemutus litar tegangan tinggi ke dalam enklosur logam atau merangkainya menjadi unit bekalan kuasa cincin selang-seli. Ia membentuk sistem dengan menyambung busbar dari pelbagai kabinet pengeluaran, dengan intinya terdiri daripada pemutus beban dan pelebur. Ia mempunyai struktur mudah, saiz kecil, kos rendah, parameter bekalan kuasa yang baik, dan keselamatan yang tinggi.

Unit utama cincin berasing udara (juga dikenali sebagai unit utama cincin separuh berasing) menggunakan udara kering sebagai medium berasing dan pemadam lengkungan. Prestasinya lebih unggul daripada gas SF6 tanpa menyebabkan pencemaran alam sekitar. Peralatan hidupan tinggi bertegangan disimpan dalam ruang udara tertutup dengan tekanan malar yang tidak dipengaruhi oleh persekitaran, menjadikannya sesuai untuk kawasan khas seperti dataran tinggi, kawasan garam-alkali, dan lokasi lembap.

Dalam teknologi sedia ada, unit utama cincin berasing udara sering mengambil bentuk kombinasi seperti pemutus beban-pemisah, pemutus beban-pelebur bertegangan tinggi, dan pemutus litar vakum-pemisah. Kabinet unit boleh digunakan secara individu atau digabungkan dengan bebas. Walau bagaimanapun, terdapat kekurangan berikut:

1. Apabila digabungkan, status operasi hanya ditunjukkan melalui kompartmen relai dan instrumen, memerlukan pemeriksaan manual dan penyelesaian masalah secara berkala, yang mengakibatkan kos yang tinggi.

2. Pembuang haba di dalam kabinet sukar diselesaikan dengan berkesan: Bergantung hanya pada sirkulasi udara dalaman tidak dapat membuang haba dengan efektif, manakala struktur lubang ventilasi yang mudah cenderung memperkenalkan kelembapan berlebihan, mempengaruhi keselamatan elektrik. Penambahbaikan sangat diperlukan.

Kandungan Ciptaan Utiliti

Objektif

Mengetengahkan kelemahan teknologi sedia ada, ciptaan utiliti ini menyediakan unit utama cincin vakum pintar berasing udara, bertujuan untuk mencapai:

• Penempatan yang rasional untuk memperluas fungsi gabungan busbar.

• Pemantauan status operasi secara masa nyata, meningkatkan tahap pengurusan pintar, dan mengurangkan kos penyelenggaraan.

• Prestasi pembuang haba yang dioptimumkan sambil mengelakkan pengenalan kelembapan, menyeimbangkan keselamatan elektrik dan kecekapan tenaga.

Penyelesaian Teknikal

Unit utama cincin vakum pintar berasing udara terdiri daripada badan kabinet dengan struktur dalaman berikut:

1. Area Fungsional Utama dan Komponen

• Badan kabinet termasuk kompartmen busbar, kompartmen relai dan instrumen, kompartmen pemutus, dan kompartmen kabel:

• Kompartmen Busbar:       Mengandungi busbar, sensor suhu pertama, dan set kipas yang terhubung elektrik kepada pengawal PLC.

• Kompartmen Relai dan Instrumen: Terletak di satu sisi kompartmen busbar, mengandungi relai.

• Kompartmen Pemutus:       Terletak di bahagian bawah kompartmen busbar, mengandungi set pemutus beban, sensor suhu kedua, dan sensor kelembapan (sensor kelembapan terletak di satu sisi plat partisi pertama dan terhubung kepada modul storan data). Set pemutus beban terhubung ke kompartmen busbar melalui set insulator yang terdiri daripada tiga insulator selang-seli dan terhubung ke pelebur, mekanisme operasi, dan transformator arus. Bingkai disediakan antara transformator arus dan badan kabinet.

• Kompartmen kawalan dan ruang udara terletak di satu sisi kompartmen pemutus:

• Kompartmen Kawalan: Terletak antara kompartmen relai dan instrumen dan ruang udara, mengandungi papan litar dan pengawal PLC. Papan litar mengintegrasikan modul storan data, modul transmisi tanpa wayar, dan modul penerimaan tanpa wayar. Modul storan data terhubung ke relai, sensor suhu pertama, sensor suhu kedua, dan modul transmisi tanpa wayar. Modul penerimaan tanpa wayar terhubung ke pengawal PLC.

• Ruang Udara: Satu sisi terhubung        ke kompartmen pemutus melalui plat partisi pertama, dan sisi lainnya mempunyai jaringan inlet udara menghadap badan kabinet. Plat partisi pertama dilengkapi dengan lubang outlet udara kembali dan lubang outlet udara bekalan, masing-masing dilengkapi dengan kipas pertama dan kipas kedua (kedua-duanya terhubung elektrik ke pengawal PLC). Kipas pertama terhubung ke plat penyerap kelembapan, yang terletak di antara kipas kedua dan jaringan inlet udara.

• Kompartmen Kabel:       Mengandungi pemutus tanah yang saling terhubung, pelindung petir, dan kabel.

2. Badan Kabinet dan Struktur Profil

• Plat partisi kedua disediakan antara kompartmen busbar       dan kompartmen relai & instrumen/kompartmen pemutus, dan antara kompartmen pemutus dan kompartmen kawalan/kompartmen kabel.

• Badan kabinet terdiri daripada beberapa plat rangka yang dirivet.       Baik plat rangka mahupun rangka menggunakan badan profil:

• Empat sudut badan profil dilengkapi dengan        blok plug-in. Dinding luar blok plug-in condong berbanding        badan profil, dengan lubang melalui pertama di dalam dan plat had di kedua-dua sisi.

• Tengah badan profil mempunyai lubang melalui kedua.        Seksyen lintang atas dan bawahnya adalah trapezium sama kaki, dan kedua-dua sisinya adalah lengkung cekung.

• Kedua-dua sisi badan profil dilengkapi dengan        plat lengkung cekung, yang mempunyai beberapa lubang montaj berbentuk pinggang.

Kesan Baik

1. Kelebihan Struktur:      Badan profil dengan blok plug-in dan plat lengkung cekung, bersama dengan lubang melalui pertama dan lubang melalui kedua yang berbentuk khas, memastikan kekuatan dan kestabilan yang tinggi sambil mengurangkan ketebalan dinding. Lubang montaj berbentuk pinggang memudahkan perakitan cepat dan penanaman sensor/wiring selepas itu. Struktur keseluruhan adalah baru, padat, dan mudah dirakit.

2. Optimisasi Penempatan:      Kompartmen relai dan instrumen, kompartmen kawalan, dan ruang udara tersebar di sisi yang sama, digabungkan dan disambungkan dengan kompartmen pemutus dan kompartmen busbar, secara berkesan memperluas fungsi busbar, mengelakkan kekeliruan pengkabelan, dan memberikan penggunaan ruang yang tinggi.

3. Kawalan Pintar:

• Modul storan data menghantar status litar dan data persekitaran yang dikumpulkan oleh relai, sensor suhu (pertama dan kedua), dan sensor kelembapan secara masa nyata melalui modul transmisi tanpa wayar, memudahkan pemantauan terpadu kabinet yang tersambung, meningkatkan pengurusan pintar, dan mengurangkan kos penyelenggaraan.

• Setelah modul penerimaan tanpa wayar menerima isyarat kawalan, pengawal PLC diaktifkan mengikut keperluan: set kipas untuk sirkulasi panas dalaman, atau kipas kedua untuk menghisap udara luar melalui plat penyerap kelembapan untuk pendinginan sirkulasi luar. Apabila suhu rendah, hanya kipas pertama boleh diaktifkan, menggunakan udara panas dari kompartmen pemutus untuk menghilangkan kelembapan plat penyerap. Ini meningkatkan kecekapan tenaga, mengelakkan pengenalan kelembapan, dan menyeimbangkan keselamatan elektrik dengan penghematan tenaga.

Mod Pengendalian Terperinci

I. Struktur Kabinet dan Komponen Utama

1. Pembahagian Area Fungsional

• Interior kabinet termasuk kompartmen busbar, kompartmen relai       dan instrumen, kompartmen pemutus, kompartmen kabel,       kompartmen kawalan, dan ruang udara. Setiap area dipisahkan oleh plat partisi, dengan fungsi yang jelas dan tiada gangguan.

• Kompartmen busbar terletak di bahagian atas, dengan kompartmen relai       dan instrumen di satu sisi dan kompartmen pemutus di bahagian bawah. Satu sisi kompartmen pemutus secara berurutan mempunyai kompartmen kawalan dan ruang udara, sementara sisi lainnya adalah kompartmen kabel.

2. Komponen Utama Setiap Area

• Kompartmen Busbar:       Mengandungi busbar, sensor suhu pertama, dan set kipas       yang terhubung elektrik kepada pengawal PLC.

• Kompartmen Relai dan Instrumen: Mengandungi relai untuk mengumpulkan status operasi peralatan       (contohnya, arus, voltan, kuasa).

• Kompartmen Pemutus:       Dilengkapi dengan set pemutus beban, sensor suhu kedua, dan sensor kelembapan. Set pemutus beban terhubung ke kompartmen busbar melalui set insulator (dengan tiga insulator selang-seli) dan terhubung ke pelebur, mekanisme operasi, dan transformator arus. Bingkai disediakan antara transformator arus dan badan kabinet.

• Kompartmen Kawalan:       Mengandungi papan litar dan pengawal PLC. Papan litar       mengintegrasikan modul storan data, modul transmisi tanpa wayar, dan modul penerimaan tanpa wayar. Modul storan data terhubung ke relai, sensor suhu pertama, sensor suhu kedua, dan sensor kelembapan. Modul penerimaan tanpa wayar terhubung ke pengawal PLC.

• Ruang Udara: Satu sisi terhubung       ke kompartmen pemutus melalui plat partisi pertama, dan sisi lainnya mempunyai jaringan inlet udara. Plat partisi pertama mempunyai lubang outlet udara kembali dan lubang outlet udara bekalan, dilengkapi dengan kipas pertama dan kipas kedua (kedua-duanya terhubung elektrik ke pengawal PLC). Kipas pertama terhubung ke plat penyerap kelembapan, yang terletak di antara kipas kedua dan jaringan inlet udara.

• Kompartmen Kabel:       Mengandungi pemutus tanah yang saling terhubung, pelindung petir, dan kabel.

3. Badan Kabinet dan Struktur Profil

• Badan kabinet dibentuk dengan merivet beberapa plat rangka.       Baik plat rangka mahupun rangka menggunakan badan profil.

• Empat sudut badan profil mempunyai blok plug-in. Dinding luar       blok plug-in condong berbanding badan profil, dengan lubang melalui pertama di dalam dan plat had di kedua-dua sisi. Tengahnya mempunyai lubang melalui kedua; seksyen lintang atas dan bawahnya adalah trapezium sama kaki, dan kedua-dua sisinya adalah lengkung cekung. Kedua-dua sisi badan profil juga mempunyai plat lengkung cekung dengan beberapa lubang montaj berbentuk pinggang.

II. Prinsip Kerja dan Kelebihan

1. Kaedah Perakitan

   Badan profil mencapai sambungan cepat melalui blok plug-in dengan plat had, dan kemudian dirivet dan difiksikan menggunakan bahagian sambungan sudut melalui lubang montaj berbentuk pinggang pada plat lengkung cekung. Proses perakitan mudah dan stabil, juga memberikan ketahanan gegaran, kos dan berat yang lebih rendah, serta mudah untuk pengangkutan.

2. Operasi dan Proses Kawalan Pintar

• Kompartmen busbar menghubungkan beberapa unit utama cincin. Set pemutus beban terhubung ke kompartmen busbar melalui set insulator. Pelebur memutuskan litar dengan melebur elemennya apabila arus melebihi had. Mekanisme operasi melakukan operasi tutup dan buka. Transformator arus mengubah arus primer yang besar secara proporsional kepada arus sekunder yang kecil, melindungi litar pengukuran, dan menghantar isyarat ke pemutus tanah, pelindung petir, dan kabel di kompartmen kabel.

• Relai mengumpulkan status operasi peralatan dan menghantarnya     ke modul storan data pada papan litar. Modul ini juga menyimpan       isyarat suhu dari sensor suhu pertama dan kedua serta isyarat kelembapan dari sensor kelembapan. Isyarat-isyarat ini kemudian dihantar secara masa nyata melalui modul transmisi tanpa wayar ke stesen pangkalan atau terminal kawalan untuk pemantauan jarak jauh.

• Terminal kawalan boleh menghantar perintah ke pengawal PLC   via modul penerimaan tanpa wayar, atau pengawal PLC boleh membuat       penilaian automatik: Apabila diperlukan pembuang haba, ia mengaktifkan set kipas untuk sirkulasi panas dalaman, atau memulakan kipas kedua untuk menghisap udara melalui jaringan inlet, menyerap kelembapan melalui plat penyerap, dan menghantarkannya ke dalam kabinet untuk pembuang haba sirkulasi luar. Apabila suhu tidak memenuhi syarat untuk memulakan kipas kedua, hanya kipas pertama yang boleh diaktifkan untuk menyerap kelembapan plat penyerap, mengurangkan penggunaan tenaga sambil mengelakkan pengenalan kelembapan.

3. Kelebihan Utama

   Pemantauan dan kawalan pintar suhu, kelembapan, dan status operasi peralatan kabinet secara masa nyata dicapai. Ini memastikan keselamatan elektrik sambil mengurangkan penggunaan tenaga dengan mengaktifkan peralatan mengikut keperluan, menyeimbangkan kepraktisan dan kecekapan tenaga.