SF6 Ring Main Units (RMUs): د ځایی روان کولو لارې، پراختیا ترمنځ، میټل-کلډ سوئیچ ګیر او ټولنو وړاندې او نتیجه

روش تامین برق فعلی با استفاده از واحدهای حلقه‌ای SF6

برای بهبود عملکرد شبکه، طراحی واحدهای حلقه‌ای SF6 (RMUs) سنتی به طور قابل توجهی بهینه شده است. یکی از ویژگی‌های کلیدی نسل دوم RMUs استفاده از پوشش رزین اپوکسی محکم و زمین‌دار، با گاز SF6 به عنوان ماده عایق‌بندی است. دو کلید بار در موقعیت‌های مختلف و یک قطع‌کننده قوس‌چرخان در سه موقعیت به صورت واحد ختم‌شده در یک واحد محکم با شیر ایمنی برای تخلیه فشار تجهیز شده‌اند. در صورت بروز مشکل در خاموش کردن قوس الکتریکی، شیر ایمنی فشار داخلی را از پوشش آزاد می‌کند و ایمنی اپراتور را در مقابل کابینت تضمین می‌کند.

به دلیل مزایایی مانند کمتر بودن قطعات متحرک در سیستم، حجم کوچک غلاف گازی ختم‌شده، ساختار فشرده، کامل بودن عملکرد و هزینه پایین، این RMUs در دهه گذشته به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند و ثابت کرده‌اند که بسیار پایدار و ایمن هستند. با نظارت و کنترل دوردست چندین واحد کلیدی RMU در شبکه‌های توزیع باز، کاربران می‌توانند در دقایق پس از بروز خطا برق خود را بازیابی کنند، که به طور قابل توجهی زمان تشخیص و جداسازی خطا را کاهش می‌دهد و تلفات برق کاربران را به حداقل می‌رساند.

آینده روشن روش تامین برق با استفاده از RMUs SF6

تامین برق با استفاده از حلقه‌های SF6، به عنوان یک پروتوتیپ و مرحله اولیه از توزیع برق بر اساس شبکه، پایه‌ای برای دستیابی به قابلیت اطمینان بالاتر در تامین برق فراهم می‌کند. برنامه‌ریزی "بر اساس شبکه" که بر اساس برنامه‌ریزی جزئی کنترل شهری و با هدف برآوردن تقاضاهای کاربران با قابلیت اطمینان بالا است، نمایانگر یک مدل جدید "بالا به پایین" برای برنامه‌ریزی، ساخت، عملیات و مدیریت شبکه توزیع است.

با برنامه‌ریزی و تبدیل بر اساس شبکه، می‌توان میزان استفاده متوسط از تجهیزات توزیع را به طور مناسب افزایش داد و قابلیت انتقال جهت‌دار را درون و بین شبکه‌ها ایجاد کرد، که به حداکثر رسیدن حمایت شبکه‌های پایین‌تراز از شبکه‌های بالاتراز کمک می‌کند. این موضوع برای هدایت علمی ساخت شبکه توزیع، تأمین برق قابل اعتماد، ترویج توسعه با کیفیت بالا در شبکه توزیع و ساخت یک شبکه توزیع قوی و هوشمند با ویژگی‌های "طرح‌بندی بر اساس شبکه، محافظت دقیق و دسترسی آسان" مهم است.

II. مزایای RMUs عایق‌بندی شده با SF6 نسبت به تجهیزات مفتول‌دار فلزی در قفل‌های "پنج پیشگیری"

در سیستم‌های تامین برق، فناوری قفل‌های "پنج پیشگیری" (پیشگیری از تغییر وضعیت غلط، تغییر وضعیت تحت بار، زمین‌کردن تحت ولتاژ، بستن با زمین‌کردن و ورود به قسمت‌های برق‌دار) برای تجهیزات برق بالا (به ویژه تجهیزات مفتول‌دار فلزی) به طور گسترده و متنوع رشد کرده است. روش‌ها شامل قفل‌های مبتنی بر میکروپروسسور با دنباله‌های پیش‌برنامه‌ریزی شده، قفل‌های مکانیکی، قفل‌های ترتیبی مکانیکی یا ترکیب آن‌ها می‌شود. با این حال، هنوز برخی مشکلات کوچک و قابل اغفال در عمل وجود دارد:

پیشگیری از عملیات غلط در کلیدهای زمین‌کننده کابینت‌های ورودی تجهیزات مفتول‌دار فلزی

برخی از تجهیزات مفتول‌دار فلزی دارای کلیدهای زمین‌کننده در هر دو کابینت خروجی و ورودی هستند. به ویژه برای تجهیزات با تغذیه از پایین، خطر عملیات غلط کلید زمین‌کننده اغلب نادیده گرفته می‌شود. در مقایسه، RMUs SF6 به دلیل قفل‌های زمین‌کننده و قفل‌های منطقی در سمت ورودی به طور ذاتی از این مشکل پرهیز می‌کنند.

پیشگیری از عملیات غلط در قسمت‌های ترانسفورماتور برق‌دار

در تجهیزات مفتول‌دار فلزی استفاده شده در زیرстанسیون‌های کانتینری، انرژی عملیاتی معمولاً از سمت ولتاژ پایین ترانسفورماتور تأمین می‌شود. وقتی قسمت ترانسفورماتور برق‌دار است، قفل الکترومغناطیسی نمی‌تواند باز شود؛ وقتی قسمت برق‌دار نیست، هم نمایانگر ولتاژ و هم قفل الکترومغناطیسی بدون برق می‌مانند، که همچنان باز شدن را مسدود می‌کند. این نیازمند کلید آزادساز برای باز کردن دستی است، که یک خطر ایمنی ایجاد می‌کند.

RMUs SF6 قفل الکترومغناطیسی را با یک کلید محدودیت درب جایگزین می‌کنند. تماس معمولی بسته این کلید به صورت سری با مدار قطع ترانسفورماتور متصل می‌شود که از سمت ولتاژ پایین تأمین می‌شود. هنگامی که درب قسمت ترانسفورماتور باز می‌شود، کلید محدودیت فعال می‌شود و به طور فوری موجب قطع برق می‌شود، که به طور مؤثر از ورود به قسمت‌های برق‌دار جلوگیری می‌کند.

به طور خلاصه، RMUs SF6 به طور قابل توجهی پیچیدگی طراحی قفل‌های "پنج پیشگیری" را کاهش می‌دهند و خطرات آسیب شخصی ناشی از اغفال یا خرابی قفل‌ها در تجهیزات مفتول‌دار فلزی را به حداقل می‌رسانند. با ترکیب با ویژگی ذاتی که قطعات برق بالا به طور کامل محکم و غیرقابل دسترس هستند، RMUs SF6 برتری خود را در حفاظت از کارکنان حرفه‌ای و غیرحرفه‌ای نسبت به تجهیزات مفتول‌دار فلزی برجسته می‌کنند.

III. مزایای عملیاتی RMUs عایق‌بندی شده با SF6 نسبت به تجهیزات مفتول‌دار فلزی

عایق‌بندی کامل، بدون نیاز به نگهداری

همه قطعات برق اصلی (مانند کلیدهای بار، میله‌های مادر) RMUs SF6 در غلاف گاز SF6 محکم شده‌اند و مستقل از عوامل محیطی خارجی مانند رطوبت، بوته‌های نمکی و گرد و غبار هستند. این امر قابلیت اطمینان بالا و ایمنی کارکنان را تضمین می‌کند و به طور واقعی عملیات بدون نگهداری را محقق می‌کند. قطعات اصلی می‌توانند تا ۲۰ سال بدون نگهداری عمل کنند و برای اتاق‌های توزیع بدون نظارت مناسب هستند.

ساختار فشرده، صرفه‌جویی در فضا

RMUs SF6 فشرده و صرفه‌جویی در فضا هستند، با عرض تنها ۳۲۵ میلی‌متر برای هر کابینت (۶۹۶ میلی‌متر برای کابینت‌های اندازه‌گیری)، که به طور قابل توجهی مساحت اتاق‌های توزیع را کاهش می‌دهد و برای مکان‌های محدود فضایی مناسب هستند. تجهیزات و کابینت‌ها در کارخانه به طور کامل مونتاژ شده‌اند و با لوله‌های بلند کردن تجهیز شده‌اند، که به راحتی با قرار دادن کابینت در محل می‌توان به نصب آن‌ها پرداخت.

به عنوان مثال یک پروژه اتاق توزیع ۱۰kV معمولی (دو خط ورودی، شش خط خروجی، بخش جداکننده میله مادر):

• استفاده از تجهیزات مفتول‌دار فلزی KYN28: نیاز به ۱۰ واحد، هر یک با عرض ۸۰۰ میلی‌متر و عمق ۱۵۰۰ میلی‌متر، مساحت بدنه اصلی ۱۲ متر مربع؛ با در نظر گرفتن فاصله عملیات و نگهداری (۱۵۰۰ میلی‌متر جلویی، ۶۰۰ میلی‌متر پشتی)، مساحت اضافی ۱۶.۸ متر مربع؛ مساحت صفحه DC تقریباً ۲ متر مربع؛ مساحت کل تقریباً ۳۰.۲ متر مربع.

• استفاده از RMUs SF6: نیاز به ۹ بای یا واحد، هر یک با عرض ۳۲۵ میلی‌متر و عمق ۷۵۰ میلی‌متر، مساحت بدنه اصلی ۲.۲۰ متر مربع؛ با در نظر گرفتن فاصله نگهداری ۶۰۰ میلی‌متر جلویی (همچنین به عنوان راهرو بازرسی)، مساحت اضافی ۱.۷۵ متر مربع؛ بدون نیاز به صفحه DC اضافی (دستگاه‌های حفاظتی خودتغذیه‌ای موجود هستند)؛ مساحت کل تقریباً ۳.۹۵ متر مربع. در مقایسه با تجهیزات مفتول‌دار فلزی، این ۲۶.۲۵ متر مربع صرفه‌جویی می‌کند و برتری قابل توجهی دارد.

سطح حفاظت بالا، تطبیق‌پذیری قوی با محیط

RMUs SF6 دارای ساختار کاملاً محکم هستند و نیاز به گرمکن‌ها را حذف می‌کنند و از تعریق جلوگیری می‌کنند. پایانه‌های کابل‌ها آب‌بندی شده و محکم هستند، که امکان عملیات حتی در زیر آب را فراهم می‌کند. غلاف گاز استانلس استیل تجهیزات (شامل بوش‌های قطع‌کننده) دارای سطح حفاظت IP67 است و موفق به عبور ۲۴ ساعتی با برق در آب با عمق ۵ متر در تست‌های بین‌المللی شده است.

در مقایسه، تجهیزات مفتول‌دار فلزی تجهیزات داخلی هستند و با قطع‌کننده‌ها یکپارچه شده‌اند. حادثه در یک واحد معمولاً بر چند دستگاه تأثیر می‌گذارد و حتی می‌تواند به قطع برق کل زیرستانسیون منجر شود. شکست‌های اخیر قطع‌کننده‌ها، به ویژه در سطوح ۶-۳۵kV، معمولاً به دلیل تخریب عایق در محیط‌های رطوبتی، بسته‌بندی ضعیف، فاصله‌ی پیچشی ناکافی و مواد نامناسب است. RMUs SF6 با طراحی کاملاً محکم و مناسب برای خارج از ساختمان به طور طبیعی از این مشکلات پرهیز می‌کنند و حتی در شرایط سخت مانند توفان‌های ساحلی و باران‌های سنگین، تامین برق قابل اعتماد را حفظ می‌کنند و تطبیق‌پذیری محیطی بسیار بالاتری نسبت به تجهیزات مفتول‌دار فلزی دارند.

عملکرد برقی عالی، پارامترهای فنی بالا

کابینت‌های قطع‌کننده می‌توانند ظرفیت قطع کوتاه مدار تا ۲۵kA را داشته باشند؛ عمر مکانیکی کلیدهای بار ۵,۰۰۰ عملیات می‌رسد، که بسیار بیشتر از مطلوبیت استاندارد ملی ۲,۰۰۰ عملیات است.

نتیجه‌گیری

واحدهای حلقه‌ای از ساختارهای حلقه‌ای بسته‌ای اولیه به ساختارهای باز تکامل یافته‌اند و از واحدهای حلقه‌ای با فیوز روغنی به واحدهای حلقه‌ای عایق‌بندی شده با SF6 پیشرفته امروزی پیش رفته‌اند. طراحی‌ها به طور مداوم بهینه شده‌اند و پایداری به طور مداوم بهبود یافته است. در مقایسه با تجهیزات مفتول‌دار فلزی، RMUs SF6 مزایای قابل توجهی در ایمنی، عملیات بدون نظارت، صرفه‌جویی در فضا، تطبیق‌پذیری با محیط‌های سخت، عملکرد برقی و پارامترهای فنی دارند. این واحدها اکنون به طور گسترده در سیستم‌های تامین برق شهری، مترو و ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.