O zastosowaniu jednostek pierścieniowych w miejskich sieciach energetycznych

Wraz z ciągłym rozwojem i postępem społeczeństwa, w sieciach elektrycznych miast zaszły znaczące zmiany, prowadząc do powstania wielu gęsto zaludnionych obszarów obciążenia elektrycznego. Tradycyjne metody dostarczania energii trudno jest dostosować do potrzeb rozwoju miast. W związku z tym pojawiły się bardziej zaawansowane i praktyczne urządzenia elektryczne – Jednostki Pierścieniowe (RMU), również nazywane kompaktowymi stacjami przełącznikowymi na zewnątrz. Mają one takie zalety jak mała powierzchnia zabudowy, elastyczna konfiguracja, wysoka niezawodność dostarczania energii, krótki czas montażu i uruchomienia oraz niski koszt.

Funkcje i struktura systemu

Zasada działania jednostek pierścieniowych

Jednostka Pierścieniowa to ogólna nazwa dla przestawników obciążeniowych i szaf kombinowanych używanych w jednostkach zasilania pierścieniowego. Wykorzystując nowoczesne technologie elektroniczne i czujników, integruje urządzenia takie jak przestawnice, wyłączniki, przestawnice obciążeniowe, odłączacze i przyrządy pomiarowe w jednej jednostce. To umożliwia integrację i modułowe montowanie systemów pierwotnych i wtórnych w siatkach miejskich, osiągając monitorowanie, ochronę, sterowanie i pomiar sprzętu energetycznego, co optymalizuje zarządzanie i poprawia poziom i niezawodność działania sieci.

Funkcje systemu

• Modułowe funkcje operacyjne:      Tworzone są modułowe jednostki, w tym jednostki wyłączników,      jednostki połączeń z przestawnicami obciążeniowymi i przestawnice      obciążeniowe. W przestawnikach obciążeniowych są trójpołożeniowe      przełączniki, które łączą funkcje zamknięcia/otwarcia, izolacji i      ziemienia w jednej strukturze, wyposażone w urządzenia blokady,      które skutecznie zapobiegają błędnym operacjom, takim jak      ziemienie pod obciążeniem lub zamykanie na zziemioną linię. Istnieją      również struktury łączące dwupołożeniowe przełączniki (zamknięcie/otwarcie      i izolacja) z niezależnym przełącznikiem ziemienia.

• Modułowa adaptacja do środowiska: W zależności od wymagań operacyjnych, wewnątrz szafy można      elastycznie łączyć elementy wewnętrzne, takie jak urządzenia grzewcze,      chłodzące, odwilżające i wentylujące.

• Modułowe połączenia kablowe:      Wtyczki kablowe obejmują preformowane typy z silikonowej gumy      i inne formy, wybieralne w zależności od różnych sytuacji.

• Modułowe urządzenia blokady:      Zastosowane są elektromagnetyczne zamki w połączeniu z wskaźnikami      napięcia, a także różne mechaniczne urządzenia blokady, zapewniające      bezpieczeństwo i niezawodność.

Struktura i układ sieci dystrybucyjnej

Jako urządzenia do odbioru i dystrybucji energii elektrycznej, RMU mogą być zaprojektowane w zależności od warunków lokalnych i elastycznie połączone w różnych schematach, aby wykonać różne zadania dystrybucyjne. Mogą one również służyć jako automatyczne urządzenia sterujące przełączaniem na liniach dystrybucyjnych lub jako elementy w systemach zasilania pierścieniowego w miastach.

Wybór i praktyczne zastosowanie RMU

Sposoby przewodzenia elektrycznego RMU

RMU składają się z przestawnic obciążeniowych i szaf kombinowanych, mających modułowe przewodzenie elektryczne i funkcje operacyjne. Sposoby przewodzenia elektrycznego RMU pozwalają na elastyczne łączenie w zależności od różnych wymagań obwodowych, osiągając zasilanie pierścieniowe z różnymi funkcjami i dystrybucją energii elektrycznej.

Wybór RMU

Modele RMU są różnorodne, a ich funkcje się różnią. Ich głównym zadaniem jest odbiór i dystrybucja energii elektrycznej, stosowane są do zasilania pierścieniowego z dwoma źródłami i zasilania końcowego. RMU łączą się z kabelami głównymi i odgałęzieniami przez wejścia i wyjścia. Przełączniki obciążeniowe z dwoma źródłami umożliwiają zasilanie pierścieniowe. RMU z ochroną przez bezpieczniki, używane w obwodach zasilania transformatorów bezpośrednio, mogą zapobiegać awariom spowodowanym skokami. Urządzenia pomiarowe wysokiego napięcia mogą monitorować dystrybucję energii w obwodzie pierścieniowym.

Jeśli RMU są stosowane w automatycznych liniach, można skonfigurować jednostki z funkcjami "Czterech Dystansów" (Telesterowanie, Telepomiary, Telesygnalizacja, Teleustawianie). Składają się one z urządzeń pierwotnych (wyłączniki, przełączniki obciążeniowe itp.) i urządzeń wtórnych, takich jak urządzenia ochronne, źródła zasilania, systemy monitorowania i oprogramowanie do automatyzacji. Każde RMU lub urządzenie przełącznika jest wyposażone w Jednostkę Terminalową Dystansową (RTU) połączoną z komputerem głównym sterującym poprzez interfejsy komunikacyjne i linie transmisyjne (np. światłowody lub kablice komunikacyjne). Umożliwia to szybkie automatyczne wykrywanie awarii linii, automatyczne izolowanie uszkodzonej części i automatyczne przywrócenie zasilania w nieuszkodzonych obszarach. W zastosowaniach w miejskich sieciach energetycznych można wybrać RMU z odpowiednimi funkcjami do racjonalnego łączenia w zależności od rzeczywistych potrzeb na różnych poziomach.

Praktyczne zastosowanie

W ostatnich latach w rejonie Changchun szeroko stosowane są RMU w sieci dystrybucyjnej, co sprawia, że dystrybucja energii w miejskich sieciach elektrycznych staje się bardziej elastyczna. Na początku 20XX rząd miejski Changchun przeprowadził rozbudowę i modernizację stacji kolejowej Changchun. Cztery pobliskie linie powietrzne musiały zostać przekonwertowane na linie kablowe.

Na podstawie rzeczywistej sytuacji na miejscu, linie wymagające modernizacji były złożone: linia Liangshi musiała być połączona z linią Dongguang, a linia Kaixuan musiała być połączona z linią Shengli. Było wiele, rozproszonych odgałęzień i bezpośrednich klientów, co sprawiało, że miejsce było dobrze przystosowane do zastosowania RMU do dystrybucji energii. Po pierwsze, wybrano RMU z urządzeniami pomiarowymi do osiągnięcia połączenia i pomiaru linii. Następnie, wybrano i zastosowano cztery RMU na liniach, aby osiągnąć funkcję zasilania. RMU zostały zainstalowane zgodnie z wymaganiami projektu. Po ukończeniu położenia kabli, wykonano końcówki kabli i połączono je z RMU.

Diagram struktury sieci dystrybucyjnej po modernizacji

Metoda zasilania z użyciem RMU może zapobiegać awariom na głównej linii spowodowanymi awariami po stronie klienta, redukując zakres awarii i poprawiając niezawodność zasilania. Jeśli awaria wystąpi po stronie obciążenia RMU, bezpiecznik pęknie, a odpowiadający mu przełącznik obciążeniowy nastąpi, odłączając uszkodzoną linię od głównej linii, bez wpływu na działanie głównej sieci pierścieniowej. Po usunięciu awarii, zamknięcie przełącznika obciążeniowego przywraca zasilanie. Ułatwia to utrzymanie awarii; operacje mogą być wykonywane bezpośrednio na RMU, otwierając odpowiedni przełącznik obciążeniowy, aby odciąć zasilanie danej linii do utrzymania, podczas gdy inne segmenty linii kontynuują normalne zasilanie, co minimalizuje zakres awarii i poprawia niezawodność zasilania.

Obsługa RMU

Modułowy design RMU, szczególnie urządzeń izolowanych gazowo, które są całkowicie zamkniętymi systemami, gdzie wszystkie żywe części i przełączniki są zamknięte w obudowie, oznacza, że całe urządzenie przełącznicowe nie jest wpływowane przez warunki zewnętrzne. Zapewnia to niezawodność działania i bezpieczeństwo personelu, osiągając bezobsługowe działanie przełącznika. Jeśli są zainstalowane ograniczniki przebłysków, należy przeprowadzać testy profilaktyczne rocznie.

Zastosowanie jednostek pierścieniowych w miejskich sieciach elektrycznych nie tylko przynosi nowe życie rozwojowi sieci miejskich i umożliwia bardziej elastyczne zasilanie, ale będzie również odgrywać coraz większą rolę w przyszłych systemach zasilania miejskiego.