SF₆ र सोलिड-इन्सुलेटेड RMUs: कुनलाई तपाईंको पावर डिस्ट्रिब्युसन सिस्टेमको लागि राम्रो छ?

१ घेरा नेटवर्क विद्युत सप्लाई र घेरा मुख्य युनिटहरू

शहरीकरणको प्रगतिसँग, वितरणमा उच्च विश्वसनीयताको माग बढ्दै जाँदै छ, र बढी व्यक्तिहरूले दुई वा अधिक विद्युत सप्लाई स्रोतहरूको आवश्यकता छ। परम्परागत "रेडियल विद्युत सप्लाई" विधि तार स्थापना, दोष फेला पार्ने जटिलता, र ग्रिड अपग्रेड र विस्तारको अस्थिरता जस्ता चुनौतिहरूको सामना गर्दछ। त्यसका विपरीत, "घेरा नेटवर्क विद्युत सप्लाई" महत्वपूर्ण लोडहरूको लागि दुई वा अधिक स्रोत उपलब्ध गर्छ, वितरण लाइनहरूलाई सरल बनाउँछ, तार स्थापना सुगम बनाउँछ, स्विचगियर को संख्या घटाउँछ, दोष दर घटाउँछ, र दोष स्थान फेला पार्न सुगम बनाउँछ।

१.१ घेरा नेटवर्क विद्युत सप्लाई

घेरा नेटवर्क विद्युत सप्लाई भनेको विभिन्न उपस्टेशनहरू वा एउटै उपस्टेशनको विभिन्न बसबारहरूबाट निकालिएका दुई वा अधिक लाइनहरूलाई जोडेर बनेको एक बन्द लूप वितरणको लागि प्रयोग गरिन्छ। यसको मुख्य लाभ भनेको प्रत्येक वितरण शाखा घेराको दुई तिरबाट विद्युत प्राप्त गर्न सक्छ। यदि एक तिर दोषी हुन्छ भने, अर्को तिरबाट विद्युत सप्लाई गर्न सकिन्छ। यद्यपि एकल-लूप ढाँचामा सञ्चालन गरिन्छ, प्रत्येक शाखा प्रभावित रूपमा दुई-स्रोत विश्वसनीयता स्तर उपलब्ध गर्छ, जसले प्रणालीको विश्वसनीयतालाई बढाउँछ। चीनमा, शहरी घेरा नेटवर्क विद्युत प्रणालीहरू "N-1 सुरक्षा मानक" फॉलो गर्छ, यसको अर्थ यदि N लोडहरूमा एक लोड दोषी हुन्छ भने, बाँकी N-1 लोडहरू सुरक्षित र निरन्तर विद्युत सप्लाई पाउँछन्।

१.२ घेरा नेटवर्क जोडने ढाँचाहरू

(१) बुनियादी घेरा जोडन: एक विद्युत स्रोत र तारहरूले घेरा बनाउँछ, जसले यदि एक तार खण्ड दोषी हुन्छ भने अन्य लोडहरूलाई निरन्तर विद्युत सप्लाई गर्न सक्छ (फिग. १ देख्नुहोस्)।

(२) विभिन्न बसबारहरूबाट घेरा जोडन: दुई विद्युत स्रोत, सामान्यतया ओपन-लूप ढाँचामा सञ्चालन गरिन्छ, जसले उच्च विश्वसनीयता र लचीलो सञ्चालन उपलब्ध गर्छ (फिग. २ देख्नुहोस्)।

(३) एकल घेरा ढाँचा: विद्युत स्रोतहरू विभिन्न उपस्टेशनहरू वा बसबारहरूबाट उपलब्ध छन्; कुनै तार खण्डमा रखरखाही गर्दा कुनै लोडको विद्युत सप्लाई बाँकी रहन्छ (फिग. ३ देख्नुहोस्)।

(४) दुई घेरा ढाँचा: प्रत्येक लोडलाई दुई स्वतन्त्र घेरा नेटवर्कहरूबाट विद्युत सप्लाई गरिन्छ, जसले अत्यधिक उच्च विश्वसनीयता उपलब्ध गर्छ (फिग. ४ देख्नुहोस्)।

(५) दुई-स्रोत दुई "T" जोडन: दुई केबल लाइनहरू विभिन्न बसबार खण्डहरूसँग जोडिएका छन्, जसले प्रत्येक लोडलाई दुई लाइनबाट विद्युत प्राप्त गर्न सक्छ। यो ढाँचा दुई-स्रोत उपयोगीहरूको लागि निरन्तर विद्युत सप्लाई उपलब्ध गर्छ र विशेष रूपमा महत्वपूर्ण अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ (फिग. ५ देख्नुहोस्)।

१.३ घेरा मुख्य युनिटहरू र उनीहरूको विशेषताहरू

घेरा मुख्य युनिट (RMU) घेरा नेटवर्क विद्युत प्रणालीमा प्रयोग गरिने एक स्विचगियर छ, जसमा सामान्यतया लोड ब्रेक स्विचहरू, सर्किट ब्रेकरहरू, फ्युज-स्विच संयोजन, बस कप्लर, मिटरिङ उपकरण, वोल्टेज ट्रान्सफोर्मर, वा यसको कुनै संयोजन रहन्छ। RMUहरू सघन, स्थान बचाउने, लागत प्रभावी, सञ्चालन आसान, र त्वरित इन्स्टॉल गर्न सकिने छन्, "उपकरण मिनियचरिजेशन"को माग भर्ने छन्। यीहरू गृह समुदायहरू, सार्वजनिक इमारतहरू, लघु र मध्यम उद्योग उपस्टेशनहरू, द्वितीय स्विचिङ स्टेशनहरू, पैड-माउंटेड उपस्टेशन, र केबल वितरण बाक्सहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

१.४ घेरा मुख्य युनिटहरूको प्रकारहरू

• वायु-अन्तरित RMUहरू: वायुलाई अन्तरित माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्छन्; यीहरू ठूलो आकारका, अधिक स्थान लाग्ने, र पर्यावरणीय शर्तहरूको प्रभाव लिने छन्।

• SF₆ RMUहरू: सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF₆) गैसलाई अन्तरित र आर्क-क्वेन्चिङ माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्छन्। मुख्य स्विच SF₆ भरिएको धातु बाक्समा सील गरिएको छ, जबकि सञ्चालन तन्त्र बाहिर रहन्छ। सील डिझाइनले पर्यावरणीय प्रभावलाई कम गर्छ र वायु-अन्तरित युनिटहरूभन्दा अत्यधिक सघन आकार उपलब्ध गर्छ। SF₆ RMUहरू वर्तमानमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

• ठोस-अन्तरित RMUहरू: ठोस अन्तरित सामग्रीहरू (उदाहरणका लागि, एपोक्सी रेझिन) लाई स्विचहरू र सबै जीवित भागहरूलाई एन्कैप्सुलेट र कास्ट गर्न प्रयोग गर्छन्। यो डिझाइनले फेज-बीच र फेज-मात्रा अन्तरित दूरीहरूलाई कम गर्छ, जसले SF₆ RMUहरूसँग तुलना गर्दा सघन आकार उपलब्ध गर्छ। यसको अतिरिक्त, यीहरू SF₆ उत्सर्जन लाई रोक्दछन् र वास्तविक रूपमा रक्षण रहित सञ्चालन उपलब्ध गर्छन्।

२ SF₆ घेरा मुख्य युनिटहरूको सीमाहरू

SF₆ ग्रीनहाउस प्रभावको एक प्रमुख योगदानकर्ता हो। यसको उत्कृष्ट विद्युतीय गुणहरू—जस्तै उच्च डायएलेक्ट्रिक शक्ति, प्रभावी आर्क-क्वेन्चिङ, उत्तम थर्मल स्थिरता, र मजबूत इलेक्ट्रोनेगेटिविटी—र आर्द्रता, प्रदूषण, र उच्च ऊंचाईको प्रति असंवेदनशीलता, जसले यसलाई सघन विद्युत उपकरणको लागि उत्तम बनाउँछ, SF₆ एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस मानिन्छ। विश्वभरको SF₆ उत्पादनको लगभग ८०% विद्युत उद्योगमा प्रयोग गरिन्छ। अन्तर्राष्ट्रीय जलवायु परिवर्तन आयोग (IPCC) र अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेन्सी (EPA) दुवै SF₆ लाई एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस मानिन्छन्। युरोपियन संघ F-गैस नियम (२००६) विद्युत स्विचगियरको लागि विकल्प उपलब्ध छैन भने अन्य अनुप्रयोगहरूमा SF₆को प्रयोग निषेध गर्छ।

अतिरिक्त, SF₆ RMUहरू उच्च प्रयोग जटिलता र ठूलो निवेश लाग्छ, जसको लागि विभिन्न सहायक उपकरणहरू आवश्यक छन्:

• SF₆ लीक डिटेक्सन सिस्टमहरू गैस लीक, सान्द्रता, ऑक्सिजन स्तर, र आर्द्रता सान्द्रता मापन गर्न।

• SF₆ रिकवरी उपकरण: आर्क अवरोध गर्दा, SF₄ जस्ता उत्पादनहरू उत्पन्न हुन्छन्; त्यसैले, अन्तिम जीवनकालमा, अवशिष्ट SF₆ रिकवरी गर्न र विषाक्त उत्पादनहरूलाई विशेष रूपमा उपचार गर्न आवश्यक छ।

• SF₆ शुद्धीकरण सिस्टमहरू गैसलाई शुद्ध र पुनर्प्रयोग गर्न।

• उपस्टेशनहरूमा वेन्टिलेशन सिस्टमहरू।

SF₆ RMUहरू प्रयोग गर्दा निम्न उपायहरू लागू गर्नुपर्छ:

• SF₆ लीक लागाउनुहोस्। यद्यपि SF₆ RMUहरू ओवरप्रेशर-सील बाक्सहरू प्रयोग गर्छन्, गैस लीक अपरिहार्य छ। घटिएको गैस दबावले स्विचिङ विश्वसनीयतालाई घटाउँछ, जसले तुल्यताया रूपमा कार्यकर्ताहरूको सुरक्षा लुप्त गर्छ र उपकरणको जीवनकाल लामो बनाउँछ।

• कार्यकर्ताहरू SF₆ उपकरणहरूको उपस्टेशनमा प्रवेश गर्दा बलात्मक वेन्टिलेशन गर्नुपर्छ र विशेष रूपमा सुरक्षित गरिएको उपकरणहरू पहिर्नुपर्छन्।

• सञ्चालन जटिल छ, जसले योग्य व्यक्तिहरूलाई विस्तृत र बारम्बार शिक्षणको आवश्यकता छ।

३ ठोस-अन्तरित घेरा मुख्य युनिटहरूको विशेषताहरू र अनुप्रयोगहरू

SF₆ घेरा मुख्य युनिटहरू (RMUहरू)को साथ जुडिएका साम्यावस्था प्रहारहरूले उनीहरूको आगामी विकासलाई सीमा लगाउँछ, जसले SF₆को विकल्प खोज्ने लागि विश्वभरको एक प्रमुख अनुसन्धान केन्द्र बनाउँछ। ठोस-अन्तरित RMUहरूलाई अन्तिम १९९० को दशकमा अमेरिकी इटन कोर्पोरेशनले विकास गरेका र परिचालन गरेका थिए। यीहरू सञ्चालन गर्दा कुनै अनिष्टकारी गैसहरू उत्पन्न गर्दैन, पर्यावरणीय प्रभाव छैन, उच्च विश्वसनीयता र वास्तविक रूपमा रक्षण रहित सञ्चालन उपलब्ध गर्छन्।

ठोस-अन्तरित RMU भाक्युम इंटररप्टरहरू, डिसकनेक्ट स्विचहरू, ग्राउंडिङ स्विचहरू, मुख्य लीडरहरू, शाखा बसबारहरू, वा यसको कुनै संयोजन लाई एपोक्सी रेझिन वा अन्य ठोस अन्तरित सामग्रीहरूमा एन्कैप्सुलेट गर्छ। यी घटकहरू पूर्ण रूपमा अन्तरित र सील गरिएका कार्यात्मक मॉड्युलहरूमा रहन्छन् जसलाई पुनर्योजन वा विस्तार गर्न सकिन्छ। लागि उपलब्ध व्यक्तिहरूको बाहिरी सतहमा चालक वा अर्धचालक शील्डिङ लायरहरू लगाइन्छ, जसले विश्वसनीय ग्राउंडिङ उपलब्ध गर्छ।

३.१ ठोस-अन्तरित घेरा मुख्य युनिटहरूको विशेषताहरू

(१) पर्यावरण मित्र डिझाइन। यीहरू SF₆लाई अन्तरित वा आर्क-क्वेन्चिङ माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्दैन। यसको बाज मा भाक्युम इंटररप्टर लाई स्विचिङ गर्न प्रयोग गर्छन् र प्राथमिक अन्तरित सामग्रीहरूलाई पर्यावरण मित्र र पुनर्चालनीय सामग्रीहरू प्रयोग गर्छन्। घटकहरूको संख्या कम गर्दै, यीहरू सञ्चालन गर्दा निम्न ऊर्जा खपत र दोष दर उपलब्ध गर्छन्।

(२) वास्तविक रूपमा रक्षण रहित। ठोस-अन्तरित RMUहरू SF₆ दबाव बाक्सको आवश्यकता लागैन। अन्तरित र आर्क-क्वेन्चिङ भाक्युम तकनीकमा आधार