O primjeni kolijevnih jedinica u gradske električne mreže

S neprestanim razvojem i napretkom društva, došlo je do značajnih promjena u mrežama električne energije u gradovima, što je dovelo do formiranja brojnih gusto naseljenih područja s visokim opterećenjem. Tradicionalni načini opskrbe strujom teško mogu zadovoljiti potrebe građevinskog razvoja. Stoga su se pojavila naprednija i praktičnija električna oprema - Ring Main Unit (RMU), također poznat kao kompaktna vanjska prekidna postaja. Nudi prednosti poput malog prostora, fleksibilne konfiguracije, visoke pouzdanosti opskrbe strujom, kratkog vremena instalacije i kalibracije te niske cijene.

Funkcije i struktura sustava

Principi Ring Main Units

Ring Main Unit je opći naziv za sklopove za opterećenje i kombinirane aparatske škrope koristene u ringovima opskrbe. Koristeći moderne elektroničke i senzorske tehnologije, integriše uređaje poput sklopova, prekidnika, sklopova za opterećenje, odvojitelja i mjernih instrumenta u jednu jedinicu. To omogućuje integraciju i modularnu montažu primarnih i sekundarnih sustava u gradske mreže, ostvarujući nadzor, zaštitu, upravljanje i merenje električne opreme, time optimizirajući upravljanje i poboljšavajući razine operativnosti i pouzdanosti mreže.

Funkcije sustava

• Modularne operativne funkcije:      Stvorenje modulskih jedinica, uključujući jedinice prekidnika,      jedinice spojeva sa sigurnosnim prekidnicima i sklopovi za opterećenje. Unutar      sklopova za opterećenje postoje trostruki prekidnici koji kombiniraju      funkcije zapaljenja/isključivanja, izolacije i zemljenja u jednu strukturu,      opremljene interlock mehanizmima kako bi se efektivno spriječile pogrešne operacije      poput zemljenja pod opterećenjem ili zatvaranja na zemljenoj mreži. Postoje      također strukture koje kombiniraju dvostruke prekidnike (zapaljenje/isključivanje i      izolacija) s neovisnim zemljnim prekidnikom.

• Modularna prilagodba okruženju: Ovisno o operativnim zahtjevima, unutarnji dijelovi      poput zagrijavajućih, hlađećih, osušujućih i ventilacijskih uređaja mogu se      fleksibilno kombinirati unutar škrope.

• Modularna vezanja kabela:      Konektori kabela uključuju tipove preformiranih silikonskih gume i druge forme,      odabrane ovisno o različitim situacijama.

• Modularni interlock mehanizmi:      Elektromagnetski zaključci koristi se u kombinaciji s indikatorima napona, zajedno      s različitim mehaničkim interlock mehanizmima, kako bi se osigurala sigurnost i      pouzdanost.

Struktura i raspored distribucijske mreže

Kao oprema za prihvat i distribuciju električne energije, RMU-ovi mogu biti dizajnirani ovisno o uvjetima na lokaciji i fleksibilno povezani u različitim shemama kako bi se ostvarili različiti distribucijski zadaci. Mogu se koristiti kao automatska kontrolna oprema na distribucijskim linijama ili kao komponente u urbanim sustavima ring opskrbe strujom.

Odabir i praktična primjena RMU-ova

Električni vezani sistemi RMU-ova

RMU-ovi sastoje se od sklopova za opterećenje i kombiniranih aparatskih škrope, karakteristični su po modularnim električnim vezanima i operativnim funkcijama. Električni vezani sistemi RMU-ova omogućuju fleksibilnu kombinaciju ovisno o različitim zahtjevima krugova, ostvarujući ring opskrbe strujom s različitim funkcijama i distribucijom električne energije.

Odabir RMU-ova

Postoji mnogo modela RMU-ova, a njihove funkcije variraju. Glavna uloga je prihvat i distribucija električne energije, primjenjivi su za dvostihačku ring opskrbu i terminalnu opskrbu. RMU-ovi povezuju se s kabelskim glavnim i granicnim linijama putem ulaznih i izlaznih priključaka. Dvostihački sklopovi za opterećenje omogućuju ring opskrbu. RMU-ovi s zaštitom preko sigurnosnih prekidnika, koriste se u krugovima isporuke transformatora, mogu spriječiti eskalaciju grešaka prekidom. Visokonaponski mjerni uređaji mogu nadgledati distribuciju energije u ring mreži.

Ako se RMU-ovi primjenjuju u automatiziranim linijama, mogu se konfigurirati jedinice s "četiri udaljene" funkcije (Telekontrola, Telemerenje, Telesignalizacija, Teleprilagodba). Sastoje se od primarnih oprema (prekidnici, sklopovi za opterećenje itd.) i sekundarnih oprema poput zaštitnih uređaja, napajanja, nadzornih sustava i softvera za automatizaciju. Svaki RMU ili sklop za prekidnik opremljen je Remote Terminal Unit (RTU) povezan s glavnim kontrolnim računalom putem komunikacijskih sučelja i prijenosnih linija (npr. optički vlakna ili komunikacijski kabeli). To omogućuje RMU-ovima da brzo automatski otkrivaju greške na liniji, automatski izoluju grešku i automatski obnovi opskrbu strujom u nekretnim područjima. Primjena u urbanoj mreži može odabrati RMU-ove s odgovarajućim funkcijama za razumnu kombinaciju ovisno o stvarnim potrebama na različitim razinama.

Praktična primjena

U posljednjih godina, u regiji Changchun široko se primjenjuju RMU-ovi u distribucijskoj mreži, čime se distribucija energije u urbanoj mreži čini fleksibilnijom. U ranom 20XX, vlada grada Changchun izvršila je proširenje i renovaciju željezničke stanice Changchun. Četiri blizu ležiće površinske linije trebale su se pretvoriti u kabelske linije.

Na temelju stvarne situacije na lokaciji, linije koje su trebale biti renovirane bile su složene: Liangshi linija trebala je biti povezana s Dongguang linijom, a Kaixuan linija trebala je biti povezana s Shengli linijom. Bilo je mnogo različitih granicnih linija i direktnih korisnika, što je lokaciju idealnom za primjenu RMU-ova za distribuciju struje. Prvo, odabrani su RMU-ovi s mjernim uređajima za interkonexiju i mjerenje linija. Zatim, odabrani su i primijenjeni četiri RMU-a na linijama kako bi se ostvarila funkcija opskrbe strujom. RMU-ovi su bili instalirani prema projektantim zahtjevima. Nakon završetka položenja kabela, izrađeni su završeci kabela i povezani s RMU-ovima.

Shema distribucijske mreže nakon renovacije

Metoda opskrbe strujom pomoću RMU-ova može spriječiti prekid opskrbe na glavnoj liniji zbog grešaka na strani korisnika, smanjujući područje prekida i poboljšavajući pouzdanost opskrbe. Ako se dogodi greška na strani opterećenja RMU-a, sigurnosni prekidnik će iskočiti, a odgovarajući sklop za opterećenje će isključiti, odvojivši grešku od glavne linije bez utjecaja na rad glavnog ringa. Nakon otklanjanja greške, zatvaranjem sklopa za opterećenje vraća se opskrba. To olakšava održavanje, jer se operacije mogu izvršiti direktno na RMU-ovima otvaranjem odgovarajućeg sklopa za opterećenje kako bi se deenergetizirala specifična linija za održavanje, dok ostali segmenti linija nastavljaju normalnu opskrbu, time smanjujući područje prekida i poboljšavajući pouzdanost opskrbe.

Održavanje RMU-ova

Modularni dizajn RMU-ova, posebno gas-insuliranih sklopova koji su potpuno zatvoreni sustavi gdje su sve žive dijelove i prekidnike zapečaćeni unutar škrope, znači da cijeli sklop nije utjecajan vanjskim uvjetima. To osigurava pouzdanost rada i sigurnost osoblja, ostvarujući bezzaboravnu operaciju sklopova. Ako su instalirani zaštitni uređaji, trebala bi se provoditi preventivna testiranja svake godine.

Primjena Ring Main Units u urbanoj mreži ne samo donosi novi život razvoju urbanih mreža i omogućuje fleksibilniju opskrbu strujom, već će igrać sve veću ulogu u budućim sistemima opskrbe strujom u gradovima.