С непрекъснатото развитие и напредък на обществото, значителни промени са настъпили в градските електрически мрежи, водейки до формирането на множество гъсто населени области с висока електрическа нагрузка. Традиционните методи за доставяне на електроенергия трудно отговарят на нуждите на градския развой. В резултат на това възникнаха по-продвинати и практични електрически устройства - Единичен модул (ЕМ), известен още като компактен уличен преходен пункт. Той предлага предимства като малко пространство, гъвкава конфигурация, висока надеждност на доставянето на енергия, кратко време за инсталация и пускане в експлоатация, както и ниска цена.
Функции и структура на системата
Принцип на действие на Единичните модули
Единичният модул е общ термин за апарати за комутация на бреме и комбинирани апаратни шкафи, използвани в единични системи за доставяне на енергия. Използвайки съвременни електронни и сензорни технологии, той интегрира устройства като апарати за комутация, автоматични прекъсвачи, ключове за комутация на бреме, ключове за изключване и мерни прибори в едно устройство. Това позволява интеграцията и модуларната сборка на основни и второстепенни системи в градските мрежи, постигайки мониторинг, защита, управление и метрика на електрическото оборудване, оптимизирайки управлението и подобрявайки нивата на операцията и надеждността на мрежата.
Функции на системата
Модуларни функции на операция: Създават се модуларни единици, включително единици с автоматични прекъсвачи, единици с комбинация от предпазни предохранители и ключове за комутация на бреме, и единици с ключове за комутация на бреме. В рамките на ключовете за комутация на бреме има трипозиционни ключове, които комбинират функциите на свързване/разединяване, изолация и заземяване в една структура, опътната с взаимно блокиращи устройства, за да се предотврати ефективно неверни действия като заземяване под бреме или затваряне на заземена верига. Има и структури, които комбинират двупозиционни ключове (свързване/разединяване и изолация) с независим ключ за заземяване.
Модуларна адаптивност към околната среда: В зависимост от операционните изисквания, вътрешни компоненти като нагревателни, охладителни, противовлажностни и вентилационни устройства могат да бъдат гъвкаво комбинирани в шкафа.
Модуларно свързване на кабели: Кабелните връзки включват типове с предварително формован силиконов каучук и други форми, избираеми в зависимост от различни ситуации.
Модуларни взаимно блокиращи устройства: Използване на електромагнитни замкове в комбинация с индикатори на напрежение, както и различни механични взаимно блокиращи устройства, гарантиращи безопасност и надеждност.
Структура и разположение на разпределителната мрежа
Като устройство за приемане и разпределение на електроенергия, ЕМ-товете могат да бъдат проектирани в съответствие с условията на място и гъвкаво свързани в различни схеми, за да изпълнят различни задачи по разпределение. Те могат да служат също като автоматично контролно устройство на разпределителните линии или като компоненти в градските единични системи за доставяне на енергия.
Избор и практическо приложение на ЕМ-товете
Електрически начини на свързване на ЕМ-товете
ЕМ-товете са съставени от апарати за комутация на бреме и комбинирани апаратни шкафи, с модуларни електрически начини на свързване и функции. Електрическите начини на свързване на ЕМ-товете позволяват гъвкаво комбиниране в зависимост от различни изисквания към веригата, постигайки единично доставяне на енергия с различни функции и разпределение на електрическата енергия.
Избор на ЕМ-товете
Моделите на ЕМ-товете са разнообразни, а техните функции са различни. Их основна роля е приемането и разпределението на електроенергия, приложими за двойно-енергийно единично доставяне и крайна доставка. ЕМ-товете се свързват към кабелните главни и разклонителни линии чрез входни и изходни терминали. Двупозиционни ключове за комутация на бреме позволяват единично доставяне на енергия. ЕМ-товете с предохранителна защита, използвани в директни вериги за подхранване на трансформатори, могат да предотвратят разширяване на аварии. Апарати за измерване на високо напрежение могат да мониторират разпределението на енергията в единичната верига.
Ако ЕМ-товете се прилагат в автоматизирани линии, може да се конфигурират единици с функции "Четири дистанционни" (Дистанционно управление, Дистанционно измерване, Дистанционно указание, Дистанционно регулиране). Тези състоят от основни устройства (автоматични прекъсвачи, ключове за комутация на бреме и т.н.) и второстепенни устройства като защитни устройства, източници на енергия, системи за мониторинг и софтуер за автоматизация. Всяк ЕМ или апарат за комутация е оборудван с Дистанционна терминална единица (DTU), свързана с главния контролен компютър чрез комуникационни интерфейси и преносни линии (например, оптически влакна или комуникационни кабели). Това позволява на ЕМ-товете бързо автоматично да обнаружават аварии в линиите, автоматично да изолират аварийната секция и автоматично да възстановяват енергията в ненавредени области. Приложенията в градските електрически мрежи могат да избират ЕМ-товете със съответни функции за разумна комбинация в зависимост от реалните нужди на различни нива.
Практическо приложение
В последните години областта Чангчун широко е приела ЕМ-товете в своите разпределителни мрежи, правейки разпределението на енергията в градската електрическа мрежа по-гъвкаво. През ранната част на 20XX година, местната администрация на Чангчун предприе разширение и ремонтиране на Железнодорожната станция Чангчун. Четири близки въздушни линии трябваше да бъдат преобразувани в кабелни линии.
На базата на реалната ситуация на място, линиите, които изискваха ремонти, бяха сложни: Линията Лиангши трябваше да бъде свързана с Линията Донгуан, а Линията Каиксуан трябваше да бъде свързана с Линията Шенли. Имаше множество, разпръснати разклонителни линии и директни потребители, правейки мястото подходящо за приложение на ЕМ-товете за разпределение на енергия. Първо, бяха избрани ЕМ-товете с мерни прибори за свързване и измерване на линиите. Второ, четири ЕМ-та бяха избрани и приложени на линиите, за да постигнат функцията на доставяне на енергия. ЕМ-товете бяха инсталирани според проектните изисквания. След завършване на кладенето на кабелите, бяха направени кабелни краища и свързани към ЕМ-товете.
Диаграма на структурата на разпределителната мрежа след ремонта
Методът на доставяне на енергия с ЕМ-тове може да предотврати прекъсвания на главната линия, причинени от аварии на страната на потребителите, намалявайки обхвата на прекъсването и подобрявайки надеждността на доставянето на енергия. Ако се появи авария на страната на бремето на ЕМ, предохранителят ще се разтвори, а съответният ключ за комутация на бреме ще се разедини, разединявайки аварийната линия от главната линия, без да влияе на работата на главната единична мрежа. След изчистване на аварията, затварянето на ключа за комутация на бреме възстановява енергията. Това облекчава поддръжката при прекъсване; операциите могат да се извършат директно на ЕМ-товете, като се отвори съответният ключ за комутация на бреме, за да се изключи конкретната линия за поддръжка, докато други сегменти на линиите продължават нормалното си доставяне, така минимизирайки обхвата на прекъсването и подобрявайки надеждността на доставянето на енергия.
Поддръжка на ЕМ-товете
Модуларният дизайн на ЕМ-товете, особено газово изолираните апарати за комутация, които са напълно затворена система, където всички живи части и ключове са запечатани в капсулата, означава, че целият апарат за комутация не е засегнат от външни условия. Това гарантира надеждността на операцията и безопасността на персонала, постигайки безподдръжково управление. Ако са инсталирани гасители на вълнения, трябва да се провеждат профилактични тестове всяка година.
Приложението на Единичните модули в градските електрически мрежи не само придава нов живот на развитието на градските мрежи и позволява по-гъвкаво доставяне на енергия, но ще играе все по-значителна роля в бъдещите градски системи за доставяне на енергия.