RMU วงจรวง SF6: วิธีการจ่ายไฟฟ้าปัจจุบัน แนวโน้มการพัฒนา ข้อดีเหนือสวิตช์เกียร์ที่หุ้มโลหะ และสรุป
วิธีจ่ายไฟฟ้าปัจจุบันโดยใช้ SF6 Ring Main Units
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบสายส่งไฟฟ้า การออกแบบ SF6 ring main units (RMUs) แบบดั้งเดิมได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น คุณสมบัติสำคัญของ RMUs รุ่นที่สองคือการใช้เคสพลาสติกอีพ็อกซี่ที่ปิดสนิทและมีการเชื่อมต่อกราวด์ พร้อมกับใช้แก๊ส SF6 เป็นสารฉนวน รวมถึงสวิตช์โหลดสามตำแหน่งสองตัวและเบรกเกอร์วงจรหมุนโค้งสามตำแหน่งหนึ่งตัวในหน่วยปิดสนิทเดียว พร้อมวาล์วระบายความดันเพื่อความปลอดภัย ในกรณีที่การดับอาร์คไฟล้มเหลว วาล์วจะปล่อยแรงดันภายในออกจากเคส เพื่อรักษาความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานที่อยู่หน้าตู้
เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ เช่น มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวน้อย ขนาดห้องกักแก๊สที่ปิดสนิทย่อม โครงสร้างกะทัดรัด ครบครันด้วยฟังก์ชัน และมีต้นทุนต่ำ ทำให้ RMUs ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายตลอดทศวรรษที่ผ่านมา และแสดงให้เห็นถึงความมั่นคงและความปลอดภัยสูง โดยการตรวจสอบและการควบคุมจากระยะไกลของ RMUs ที่เป็นจุดสำคัญหลายจุดในระบบสายส่งไฟฟ้าแบบเปิด ผู้ใช้สามารถเรียกคืนพลังงานภายในไม่กี่นาทีหลังจากเกิดความผิดพลาด ลดเวลาในการระบุและแยกความผิดพลาด และลดการขาดแคลนพลังงานของผู้ใช้ลงอย่างมาก
แนวโน้มการพัฒนาของวิธีจ่ายไฟฟ้าด้วย SF6 RMU
การจ่ายไฟฟ้าด้วย SF6 ring main units ซึ่งเป็นโปรโตไทป์และระยะเริ่มต้นของการกระจายพลังงานบนระบบสายส่งไฟฟ้า ให้พื้นฐานสำหรับการบรรลุความน่าเชื่อถือในการจ่ายไฟฟ้าที่สูงขึ้น "การวางแผนบนระบบสายส่งไฟฟ้า" ที่อาศัยแผนละเอียดการควบคุมเมืองและมุ่งตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ที่มีความน่าเชื่อถือสูง แสดงถึงโมเดลใหม่ "จากล่างขึ้นบน" สำหรับการวางแผน การก่อสร้าง การดำเนินงาน และการจัดการระบบสายส่งไฟฟ้า
ผ่านการวางแผนและการเปลี่ยนแปลงบนระบบสายส่งไฟฟ้า สามารถเพิ่มอัตราการใช้ประโยชน์เฉลี่ยของอุปกรณ์ระบบสายส่งไฟฟ้าได้อย่างเหมาะสม และสร้างความสามารถในการโอนย้ายทิศทางภายในและระหว่างระบบสายส่งไฟฟ้า ทำให้สนับสนุนระบบสายส่งไฟฟ้าระดับล่างสู่ระดับบนสุดได้สูงสุด ซึ่งสำคัญต่อการแนะนำการก่อสร้างระบบสายส่งไฟฟ้าอย่างมีวิทยาศาสตร์ รับประกันการจ่ายไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ ส่งเสริมการพัฒนาคุณภาพสูงของระบบสายส่งไฟฟ้า และสร้างระบบสายส่งไฟฟ้าที่แข็งแกร่งและอัจฉริยะ ที่มีลักษณะ "การวางแบบตามระบบสายส่งไฟฟ้า การป้องกันอย่างละเอียด และการเข้าถึงที่สะดวก"
II. ข้อดีของ RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6 เมื่อเทียบกับสวิตช์เกียร์โลหะหุ้มในระบบป้องกัน "ห้าประการ"
ในระบบจ่ายไฟฟ้า เทคโนโลยีการป้องกัน "ห้าประการ" (ป้องกันการสลับสวิตช์ผิดพลาด การสลับโหลด การต่อกราวด์ขณะมีแรงดัน การปิดขณะต่อกราวด์ และการเข้าสู่ช่องที่มีไฟฟ้า) สำหรับสวิตช์เกียร์แรงดันสูง (โดยเฉพาะสวิตช์เกียร์โลหะหุ้มที่ฉนวนด้วยอากาศ) ได้พัฒนาจนครบถ้วนและหลากหลาย วิธีการรวมถึงการใช้ระบบล็อกด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ที่โปรแกรมไว้ล่วงหน้า ระบบล็อกกลไก ระบบล็อกลำดับกลไก หรือการผสมผสานระหว่างทั้งหมด แต่ยังมีปัญหาบางอย่างที่อาจมองข้ามได้ในทางปฏิบัติ:
การป้องกันการปฏิบัติงานผิดพลาดของสวิตช์กราวด์ในตู้ขาเข้าของสวิตช์เกียร์โลหะหุ้ม
สวิตช์เกียร์โลหะหุ้มบางตัวมีสวิตช์กราวด์ทั้งในตู้ขาออกและตู้ขาเข้า โดยเฉพาะสวิตช์เกียร์ที่เลี้ยงจากด้านล่าง ความเสี่ยงของการปฏิบัติงานผิดพลาดของสวิตช์กราวด์มักถูกมองข้าม ในทางตรงกันข้าม RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6 หลีกเลี่ยงปัญหานี้โดยอัตโนมัติ เนื่องจากการล็อกกราวด์และล็อกทางลอจิกที่ขาเข้า
การป้องกันการปฏิบัติงานผิดพลาดในช่องตู้ทรานสฟอร์เมอร์ที่มีไฟฟ้า
ในสวิตช์เกียร์โลหะหุ้มที่ใช้ในสถานีไฟฟ้าแบบคอนเทนเนอร์ แหล่งกำเนิดพลังงานทำงานมาจากด้านแรงดันต่ำของทรานสฟอร์เมอร์ เมื่อช่องตู้ทรานสฟอร์เมอร์มีไฟฟ้า ล็อกแม่เหล็กไม่สามารถเปิดได้; เมื่อช่องตู้ทรานสฟอร์เมอร์ไม่มีไฟฟ้า ทั้งเครื่องตรวจจับแรงดันและล็อกแม่เหล็กจะขาดพลังงาน ทำให้ไม่สามารถเปิดได้ จำเป็นต้องใช้กุญแจปลดล็อกเพื่อเปิดด้วยมือ ซึ่งเป็นอันตรายต่อความปลอดภัย
RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6 แทนที่ล็อกแม่เหล็กด้วยสวิตช์จำกัดประตู ติดตั้งตัวต่อแบบปิดปกติของสวิตช์นี้ในวงจร trip ของตู้ทรานสฟอร์เมอร์ ซึ่งได้รับพลังงานจากด้านแรงดันต่ำ เมื่อเปิดประตูช่องตู้ทรานสฟอร์เมอร์ สวิตช์จำกัดจะทำงานทันที ทำให้เกิดการ trip ตัดไฟฟ้า ป้องกันการเข้าสู่ช่องที่มีไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สรุปแล้ว RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6 ลดความซับซ้อนในการออกแบบระบบป้องกัน "ห้าประการ" และลดความเสี่ยงจากการบาดเจ็บที่เกิดจากความละเลยหรือการล้มเหลวของระบบล็อกในสวิตช์เกียร์โลหะหุ้ม ร่วมกับคุณสมบัติที่ชิ้นส่วนแรงดันสูงถูกปิดสนิทและไม่สามารถเข้าถึงได้ RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6 ย้ำความเหนือกว่าในการปกป้องทั้งผู้ดูแลระบบมืออาชีพและมือสมัครเล่นเมื่อเทียบกับสวิตช์เกียร์โลหะหุ้ม
III. ข้อดีในการปฏิบัติงานของ RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6 เมื่อเทียบกับสวิตช์เกียร์โลหะหุ้ม
ฉนวนปิดสนิท ไม่ต้องบำรุงรักษา
ชิ้นส่วนไฟฟ้าหลักทั้งหมด (เช่น สวิตช์โหลด บัสบาร์) ของ RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6 ถูกปิดสนิทภายในห้องกักแก๊ส SF6 ทำให้ไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมภายนอก เช่น ความชื้น หมอกเกลือ และฝุ่น ซึ่งทำให้มีความน่าเชื่อถือสูงและปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงาน ทำให้สามารถปฏิบัติงานได้โดยไม่ต้องบำรุงรักษา ชิ้นส่วนหลักสามารถใช้งานได้นานถึง 20 ปีโดยไม่ต้องบำรุงรักษา ทำให้เหมาะสมสำหรับห้องจ่ายไฟฟ้าที่ไม่มีคนดูแล
โครงสร้างกะทัดรัด ประหยัดพื้นที่
RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6 มีโครงสร้างกะทัดรัดและประหยัดพื้นที่ ด้วยความกว้างของตู้เดียวเพียง 325 มม. (696 มม. สำหรับตู้วัด) ทำให้ลดพื้นที่ใช้สอยในห้องจ่ายไฟฟ้าลงอย่างมาก และเหมาะสมสำหรับพื้นที่ที่มีข้อจำกัด สวิตช์เกียร์และตู้ถูกประกอบเต็มที่ในโรงงานพร้อมกับหูยก ทำให้สามารถติดตั้งได้ง่ายเพียงแค่วางตู้ในสถานที่
ตัวอย่างโครงการห้องจ่ายไฟฟ้า 10kV ทั่วไป (สายขาเข้า 2 สาย สายขาออก 6 สาย ช่วงแบ่งบัส):
ใช้สวิตช์เกียร์ KYN28 แบบโลหะหุ้ม: ต้องการ 10 ตู้ แต่ละตู้กว้าง 800 มม. ลึก 1500 มม. พื้นที่ตัวตู้ 12 ตร.ม.; พิจารณาพื้นที่สำหรับการทำงานและการบำรุงรักษา (1500 มม. ด้านหน้า 600 มม. ด้านหลัง) พื้นที่เพิ่มเติม 16.8 ตร.ม.; พื้นที่จอ DC ประมาณ 2 ตร.ม.; พื้นที่รวมประมาณ 30.2 ตร.ม.
ใช้ RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6: ต้องการ 9 ช่อง แต่ละช่องกว้าง 325 มม. ลึก 750 มม. พื้นที่ตัวตู้ 2.20 ตร.ม.; พิจารณาพื้นที่สำหรับการบำรุงรักษาด้านหน้า 600 มม. (ใช้เป็นทางเดินตรวจสอบ) พื้นที่เพิ่มเติม 1.75 ตร.ม.; ไม่ต้องการจอ DC เพิ่มเติม (มีอุปกรณ์ป้องกันที่จ่ายไฟเอง); พื้นที่รวมประมาณ 3.95 ตร.ม. เมื่อเทียบกับสวิตช์เกียร์โลหะหุ้ม ช่วยประหยัดพื้นที่ 26.25 ตร.ม. ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบอย่างมาก
ระดับการป้องกันสูง ทนทานต่อสภาพแวดล้อม
RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6 มีโครงสร้างปิดสนิท ไม่ต้องการฮีตเตอร์และป้องกันการควบแน่น ปลายสายเคเบิลถูกป้องกันน้ำและปิดสนิท สามารถทำงานได้แม้ในกรณีที่จมน้ำ ห้องกักแก๊สสเตนเลสของสวิตช์เกียร์ (รวมถึงชุดฟิวส์) ได้มาตรฐาน IP67 และผ่านการทดสอบการใช้งานใต้น้ำ 24 ชั่วโมงที่ความลึก 5 เมตรตามมาตรฐานสากล
ในทางตรงกันข้าม สวิตช์เกียร์โลหะหุ้มเป็นอุปกรณ์ภายใน รวมกับเบรกเกอร์ ความผิดพลาดในหน่วยหนึ่งมักส่งผลต่ออุปกรณ์หลายตัวและอาจขยายเป็นการหยุดทำงานของสถานีไฟฟ้าทั้งหมด ความผิดพลาดของเบรกเกอร์ในระยะ 6-35 kV ที่พบบ่อยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามักเกี่ยวข้องกับการเสื่อมสภาพของฉนวนในสภาพแวดล้อมชื้น การปิดสนิทไม่เพียงพอ ระยะทางป้องกันการลัดวงจรไม่เหมาะสม และวัสดุที่ไม่เหมาะสม RMUs ที่ฉนวนด้วย SF6 ด้วยการออกแบบที่ปิดสนิทและเหมาะสมสำหรับการใช้งานภายนอก สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ได้ และยังสามารถจ่ายไฟฟ้าได้อย่างน่าเชื่อถือแม้ภายใต้สภาพแวดล้อมที่ยากลำบาก เช่น ลมพายุไต้ฝุ่นชายฝั่งและฝนตกหนัก แสดงให้เห็นถึงความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่เหนือกว่าอย่างมาก
ประสิทธิภาพไฟฟ้ายอดเยี่ยม ค่าเทคนิคสูง
ตู้เบรกเกอร์สามารถทำลายกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้สูงถึง 25 kA; อายุการใช้งานของสวิตช์โหลด 5,000 ครั้ง ซึ่งสูงกว่ามาตรฐานประเทศที่กำหนด 2,000 ครั้งอย่างมาก
สรุป
Ring main units ได้พัฒนามาจากโครงสร้างวงจรป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อนป้อน......
