Aşağı voltajlı transformator zonalarında sərt qəbilə texnologiyalarının xətti zədələrin idarə edilməsində tətbiqi

Daşınma şəbəkəsinin bir hissəsi kimi, nizamı aparan zonalar (burada "nizamı aparan transformator zonaları" adı altında istifadə olunacaq) sənayeziy ekonomik effektivliyə və son istifadəçilərin elektrik istifadə keyfiyyətinə cəlbələr ilə təsir edirlər. Amma, gədək idarəetmə yollarında dəqiqlik və effektivlik baxımından açıq çətinliklər mövcuddur. Bu bağlamda, akıllı şəbəkə texnologiyalarının tətbiqi, liniya itki idarəetməsi üçün yeni həllər təqdim edir. İrad edilən inkişaf etmiş texniki üsullar vasitəsiylə, liniya itkisin idarəetməsinin təkmilliyi effektiv olaraq artırılabilir və enerjinin qazanılması və emisyanın azaldılması məqsədləri də dəstəklənə bilər, bu da enerji sənayesində yüksək keyfiyyətli inkişafı təmin etmək üçün böyük önəmlidir.

1.Nizamı Aparan Transformator Zonalarında Liniya İtki Məsələləri
Nizamı aparan transformator zonalarında liniya itki problemləri, təcrübəvi itkilər və idarəetmə itkiləri kimi iki növə bölünür. Təcrübəvi itkilər, təchizi olan ehtiyatların və işlərin məhdudluqlarından irələyir - məsələn, transformatorlardakı demir və mısır itkiləri və xətlardakı dirençlər tərəfindən yarandığı enerji itkiləri. Tipik nizamı aparan xəttin misalını götürsək, əgər iletəcinin sahəsi 50 mm² və yüklü axın 200 A olarsa, xəttin hər kilometrində yarandığı enerji itki təxminən 4 kW olur.

Eyni şərtlərdə iletəcini sahəsi 70 mm²-a artırıldığında, itki təxminən 30% azalır. İdarəetmə itkiləri isə, adətən, ölçüm səhvləri, elektrik çalıcılığı və ya yanlış idarəetmə və servislərin nəticəsidir. Məsələn, gədək mexaniki elektrik sayğaclarının hafif yüklü şərtlərdə ölçüm doğruluğu yalnız təxminən 85%-dir, bu, akıllı sayğacın 99%-dan daha aşağıdır. Bununla birlikdə, üç fazanın dengesizliyi liniya itkisini mənfi təsir edir; əgər transformator zonasında üç fazalı axın dengesizliyi 15%-i keçirsə, liniya itki nisbəti 2%-5% artar. Bu məsələlərin mövcudluğu, el ilə yoxlama tərzinin artıq təkmilli idarəetmə tələblərini qarşılamadığını göstərir və idarəetmə effektivliyini artırmaq üçün akıllı üsullar acil lazımdır.

2.Akıllı Şəbəkə Texnologiyalarının Nizamı Aparan Transformator Zonalarında Liniya İtki İdarəetməsinə Tətbiqi

2.1 STHS (Sürətli Elektrik Xətti İletişmi) Texnologiyası
STHS texnologiyasının əsas mərhəlesi, mövcud nizamı aparan xətləri iletmiş vəsitle kimi istifadə etməkdir, bu da elektrik xəttlərinə köpulyant maşınları vasitəsilə yüksek frekanslı modulyasiya edilmiş sinyalları qoşaraq sürətli verilənlər nəqlini təmin edir. Bu texnologiyanın əsas tətbiq sahələri, transformator zonalarında xəttin işləmə vəziyyətinin real vaxtında izlənməsi, elektrik enerjisi məlumatlarının toplanması və istifadəçilərin elektrik məlumatları ilə interaktiv olmaqdır.

Tətbiq prosesində, ilk addım, transformator zonasının xətt ortamının yer yoxlaması və kanal xüsusiyyətlərinin və təsirlərinin qiymətləndirilməsidir, bu da optimal taşınıcı frekansın (adi dəfə 1.7–30 MHz aralığında) və köpül vəsaitinin müəyyən edilməsini təmin edir. Sonra, transformatorun nizamı aparan tərəfində, şuab qutularında və istifadəçi elektrik sayğaclarında xususi köpulyantlar və STHS iletish mədulları quraşdırılır, bu da transformator zonasında iletish şəbəkəsini yaratır. Eyni zamanda, üst tətbiq sistemləri ilə sözləşən bazalayihə sistemi tətbiq edilir.

İşləmə və servis prossesində, təchizatın düzgün işləməsini təmin etmək üçün təchizatın regular yoxlanılması və düzəlişləri, iletish sinyalinin keyfiyyətinin izlənməsi və hər hansı bir anormaliya halında tədbirlər alınmalıdır. Məsələn, əgər taşınıcı sinyalın zayıflaması 30 dB-ı keçirib və bit error nisbəti 1×10⁻⁴-dən yuxarı çıxarsa, xəttin təhlükələri və ya elektromaqnit təsirlərinin mənbələri araşdırılmalıdır. Müsbət hallarda, nəql gücünü (adi dəfə –10 dBm-dən 30 dBm-ə qədər) dəyişdirilə bilər və ya köpulyantlar alındıqca, sistem stabil olaraq işləyir.

İletish stabilliyini artırmaq üçün, STHS sistemləri adətən adaptiv modulyasiya şemalarını tətbiq edir, bu da kanal keyfiyyətinə görə dinamik olaraq modulyasiya rejimlərini seçir. Farklı modulyasiya şemaları, verilən məlumat tezliyinə, gürültü dayanıklılığına və örtüşmə sahəsinə görə fərqlənir, bu da transformator zonasındaki yük və gürültü şərtlərinə uyğun optimallaşdırılmış konfigurasiya tələb edir. Məsələn, gecəleyin yük hafiflədiqda və gürültü səviyyəsi düşdükdə, daha yüksək mertebe modulyasiya aktiv oluna bilər ki, bu, verilən məlumat tezliyini artırır, amma gündüzün zirvə saatlarında sağlam rejimə keçmək iletishin dəqiqliyini təmin edir. Cədvəl 1, STHS sistemlərində adətən istifadə olunan üç tipik modulyasiya metodu və onların texniki xüsusiyyətlərini sadalayır, bu da sahədə parametrlərin konfigurasiyası üçün referens təmin edir.

Cədvəl 1 STHS üçün Adi Modulyasiya Metodlarının Texniki Xüsusiyyətlərinin Müqayisəsi

2.2 Ağıllı faz keçidi cihazı
Ağıllı faz keçidi cihazının əsas məqsədi üçfazlı dəmir yolu və voltajı ölçmək, həcm dərəcəsindəki nəzəri asimmetriyanı həqiqi zamanda hesablamaq və bu asimetriya bir qabaqcıl təyin edilmiş limiti (adiətən 10%-20%) aşdıqda, yükü yenidən tənzimləmək üçün idarə etməkdir. Bu cihaz əsasən transformator zonalarının sonunda, xüsusilə tək fazlı yükün çox olduğu sahələrdə tətbiq olunur.

Tətbiq zamanı:
Öncə, uyğun quraşdırılma yerinin seçilməsi lazımdır - məsələn, şubə qutularında və ya dağıtım transformatorlarının aşağı voltaj tərəfində - bu, tikinti və inkişafın asanlığına və nəzarətin asanlığına kömək edir.
İkinci, yerli araşdırma aparılmalı və yük paylanışını anlamaq, ehtiyacına uyğun olaraq kəsici kapasitəsini tənzimləmək lazımdır (Cədvəl 2 bax). Quraşdırma və testləmə mərhələsində, yük simulasiya testləri aparmaqla idarəetmə strategiyasını və himayə parametrlərini optimallaşdırmaq lazımdır; məsələn, ağ gəzinti himayası adiətən nominal dəmir yolunun 1.2 dəfəsinə təyin olunur.
Üçüncü, transformator zonasının fəaliyyət göstəricisi sistemini gücləndirməklə, kəsici ilə məlumat mübadiləsi və uzaktan idarəetmə imkanı yaradılmalıdır.
Dördüncü, fəaliyyət və nəzarət mərhələsində, kəsinin mühərrik aşırma və ya zəif kontakt kimi potensial arızaları vaxtında aşkar etmək və həll etmək üçün profilaktik testlər tez-tez icra edilməlidir, bu, təhlükəsiz və etibarlı fəaliyyəti təmin edir. Əlavə olaraq, transformator zonasının yük dəyişiklik tendensiyalarının müvəqqəti analizi aparılaraq, kəsinin idarəetmə lojikasını və parametrlərini tənzimləmək lazımdır.

Cədvəl 2 Ağıllı ana kəsici üçün kapasitə konfiqurasiyası referansı

2.3 Düşük Gerilimli Xətt Avtomatik Qoltq Deşifratörü
Düşük gerilimli xətt avtomatik qoltq deşifratörü nın əsas məqsədi, xətt gerilimi və dəmirin real vaxtlı olaraq ölçüləsini, xətt impedansı və güc faktoru kimi parametrlərin hesablanmasını və deşifratörün pozisyanın nəticələrə əsasən avtomatik olaraq tənzimlənməsidir ki, bu da çıxış geriliminin qəbul edilə bilən diapazonda saxlanılması üçün edilir. Bu cihaz əsasən düşük gerilimli elektrik şəbəkələrində, xüsusən də xəttin sonunda yerləşən sahələrdə, burada gerilim çox yüksələ və ya aşağı düşə bilər.

Öncə, uyğun quraşdırma yeri seçilməlidir - məsələn, dağıtım transformatorunun düşük gerilimli tərəfində və ya halqa mağistral birimində - və yerləşmənin radiusunu və xətt boyunca istifadəçilərin yayılmasını anlamaq üçün bir yer araşdırmaları aparılmalıdır.
İkinci, deşifratör kapasitəsi (Cədvəl 3) və idarəetmə strategiyası müəyyən edilməlidir. Quraşdırma və test etmə mövzusunda boş yüklü və yüklü testlər həyata keçirilməlidir ki, gerilim tənzimləmə dəqiqliyi (adi dəqiqləşdirilir ±1.5%) və cavab verme vaxtı (adi olaraq 30 saniyədən çox olmamalıdır) təsdiqlənsin, eyni zamanda aşırı və az gerilim kimi himayə funksiyalarını da təsdiqləyin.
Üçüncü, işə salından sonra, ümumi inkişaf idarəetmə sistemi qurulmalı, baxış, işləmə və təmir-tənzimləmə tələbləri müəyyən olunmalıdır ki, deşifratörün təhlükəsiz və sabit işləməsi təmin olsun. Məsələn, əgər bir faza gerilimi 5 dəqiqədən uzun müddətdə nominal dəyərdən ±7%-dən çox ayrılsa, və ya üç fazalı gerilim tarazlığı 2%-ni aşarsa, səbəbi tez-tez tapılmalı və düzəliş atılar məlumatları analizi göstərir ki, düzgün konfiqurasiya edilmiş avtomatik gerilim deşifratörleri xətt geriliminin uyğunluğunu 5% - 15%-ə qaldıra bilər, bu da gerilim normadan çıxmasından nəticələnən xətt zərərini ciddi şəkildə azaldır.

Cədvəl 3 Düşük Gerilimli Xətt Avtomatik Qoltq Deşifratörünün Seçimi Üçün Referens

3.Texnologiya tətbiqi

3.1 Sərhəd məlumatları və xətt itki problemləri
A transformator zonası köhnə şəhərin mərkəzində yerləşir, elektrik təchizat radiusu 1,5 km, 712 mənzil müştərisi və 86 ticarət müştərisi hizmət alır. Zonanın dağıtım infrastrukturu əsasən bir S11-M.RL-400/10 növü dağıtım transformatorundan ibarətdir, onun nominal kapasitesi 400 kVA; altı aşağı voltlu çıxış liniyası—iki JKLGYJ-120 mm² və dörd JKLGYJ-70 mm² kəbli ilə, ortalama hər bir liniyanın uzunluğu 510 metr; əlavə olaraq, dörd HXGN-12 halqa asistanlığı və 18 aşağı voltlu inteqral dağıtım qabı var.

Son illərdə, lokal şəhər bəzaklaması və ticarət obyektlərinin genişlənməsi səbəbindən, bu transformator zonasında yük artım göstərir. Məsələn, 2018-ci ildə, zirvə yükü 285 kW-a çatdı, elektrik istifadəsi illik 7,6%-qə artdı, amma xətt itki nisbəti 9,7% olub, eyni dövrün idarəetmə hədəfindən (6,5%) ancaq yüksək qaldı.

Məkanlı yoxlamalar aşağıdakı əsas problemləri aşkar etdi:

• Dağıtım transformatoru və liniyaların bağlantı nöqtələrində pis kontakt səbəbindən lokal istiqlal və əlavə itkilər;

• Üç fazalı yük paylanması düzləmsiz, maksimum deqilibrləşmə 18,2%-ə çatdı;

• Bəzi istifadəçilərin rəsmi olmayan şəbəkə qurulması və elektrik çalıcılığı;

• Yaşlanan ölçmə cihazları, ölçmə səhvləri ±5%-dən çox idi.

Bu faktorlar birgə, zonada davamlı yüksək xətt itkilərinə səbəb oldu, bu da ciddi idarəetmə problemlərinə gətirdi.

3.2 Texnologiya seçimi və tətbiqi
A transformator zonasının xətt itki problemlərini həll etmək üçün, HPLC kommunikasiya, intellektual fazalı keçid anahtarlari və avtomatik voltaj regulyatorları ilə inteqrasiya edilmiş ümumi həll tapıldı.

Öncə, transformatorun aşağı voltlu tərəfində HPLC kuplülatorları və kommunikasiya modulları quraşdırıldı, həmçinin hər bir şübbə qutusunda və istifadəçi sayacında uyğun ehtiyatlar yerləşdirildi, bu da bütün transformator zonasını kəsmək olan high-speed power line carrier kommunikasiya şəbəkesini yaratdı. Bu şəbəkə, şina və şübbələrdəki voltaj, cərəyan, quvvat, ehtiyatların temperaturu və harmonik sərbəstlik kimi əsas göstəricilərin real vaxt rejimində izlənilməsinə imkan verdi. İdarəetmə və texniki xidmət işçiləri beləcə anormal halları zamanında aşkar edə bilər. Həmçinin, yüksək dəqiqlikli enerji ölçmə məlumatları xətt itki analizi və idarəetməsi üçün möhkəm dəstək sağladı.

İkinci, əsas şübbə qutularında və əsas yük nöqtələrində altı intellektual fazalı keçid anahtarı (maksimum iş cərəyanı 250 A) quraşdırıldı. Bu anahtarlar, üç fazalı cərəyanın deqilibrləşməsini davamlı olaraq ölçür və deqilibrləşmə 15%-dan yüksələndikdə avtomatik olaraq yükü redistribue edir, bu da üç fazalı dəqilibrləşməni effektiv şəkildə təmin edir. Sahə testləri, keçid əməliyyatlarının 30 ms-də tamamlandığını və istifadəçilərə heç bir zərər vermədən səthiləşdirdilər. Komissiyaya verildikdən üç ay sonra, zonadakı üç fazalı deqilibrləşmə 18.2%-dən 6.5%-ə endi, xətt itki nisbəti isə 1.7%-də azaldı.

Üçüncü, liniyaların sonunda voltaj pozuntularını həll etmək üçün, transformatorun 710 metr məsafəsində 200 kVA intellektual voltaj regulyatoru quraşdırıldı. Regulyator 210–430 V giriş voltaj aralığına qəbul edir və 220 V ±2% çıxışda saxlayır. O, liniya sonundakı real vaxt voltaj ölçmələrinə əsasən öz dövri nisbətini avtomatik olaraq tənzimləyir, terminal voltajını daima qəbul edilən diapazona saxlayır. Komissiyaya verildikdən bəri, regulyator müxtəlif yük zirvələrindən və enklərindən sürətli cavab verib, dokuz əsas monitorinq nöqtəsində voltaj uyğunuza düşmə nisbətini 87%-dən 98.5%-e yüksəldi.

"İzləmə-kontrol-optimizasiya" kapalı çevrili idarəetmə yanaşması vasitəsilə, bu tədbirlər A transformator zonasının xətt itki performansını nəticəvi şəkildə yaxşılaşdırdı, illik təxminən 120.000 kWh enerji iqtisadı elde edildi, ekonomik faydalar göstərildi. Cədvəl 4, ümumi idarəetmə öncə və sonra A sahəsinin əsas göstəricilərinin müqayisəsini göstərir.

Cədvəl 4 A sahəsinin ümumi idarəetmə öncə və sonra əsas göstəricilərinin müqayisəsi

Faktiki tətbiqdə aşağıdakı nöqtələrə də diqqət yetirilməlidir:
Öncən, HPLC məsajlaşmanın nəzərə alınma səviyyəsi, iletim gücü, kanal kodlaşdırılması və s. parametrləri transformator sahəsinin konkret şəraitinə əsasən müntəzəm olaraq tənzimlənir; əgər lazımdırsa, məsafəni uzadmaq üçün relay metodu istifadə edilə bilər.
İkinci, fazadaşma kəskinin vaxtlayışı və qapalı qoyulmuş loqikası dikkatli şəkildə tənzimlənib, çox və ya səhv dəyişmələrin qarşısını almaq lazımdır—məsələn, kəskinin balansın 15%-dən çox olması və bu vəziyyətin 3 dəqiqəyə qədər davam etməsi hallarında fəaliyyət göstərməsi tənzimlənə bilər.
Üçüncü, avtomatik gerilim nəzarətçisinin düzgün seçimi və kapasitetinin tənzimlənməsi, mekaniki aşınmanı azaltmaq üçün bəzi rezerv ehtiyacını da nəzərə almalıdır; avtomatik gerilim nəzarətçisinin seçimi və tənzimlənməsi haqqında nəzarət məsləhətləri Cədvəl 5-də göstərilmişdir.

Cədvəl 5 Avtomatik Gerilim Nəzarətçiləri üçün Model Seçimi Nəzarət Məsləhəti

Əlavə olaraq, yüksək keyfiyyətli inkişaf və texniki xidmət komandası də sistemlərin uzunmüddətli istiqrarlı işləməsinin təmin edilməsi üçün mühüm rol oynayır. Yalnızca faktiki tələblərə yaxınlaşdırıla bilər, yerli şəraitə uyğun texniki həllər seçilmiş və optimizə edilmişdirsə və bunları güclü idarəetmə mekanizmi ilə dəstəklənirsə, xətt zədələrinin idarə edilməsində davamlı yenidən nəzərdən keçirilə bilər.

4.Nəticə
Nişanlanma zonasında xətt zədələrinin idarə edilməsi, elektrik təchizatının keyfiyyətinin və iqtisadi effektivliyinin artırılması üçün çox mühüm olur və akıllı şəbəkə texnologiyalarının tətbiqi bu baxımdan qalıcı dəstək təmin edir. Praktiki işlərdə HPLC (Sürətli Elektrik Xətləri İletişimi), akıllı fazaya keçmə cihazları və aşağı voltajlı xətlər üçün avtomatik voltaj regulyatorları kimi texnologiyalar araşdırma və tətbiqin mühüm nöqtələri hal-hazırda həvəsli olaraq öyrənilir. Bu texnologiyaların köməyiylə, transformatorda olan şəraiti real vaxt rejimində izləmək, üç fazalı yüklərin dinamik balansını saxlamaq və son terminal voltajını dəqiqliklə ayarlamaq mümkün olur.

Məsələn, bir şəhərdəki A transformatordan ibarət nişanlanma zonasına diqqət yetirilsin, ümumi tənzimləmələr etdikdən sonra, xətt zədəsi faizi 9,7%-dən 6,1%-ə endirildi və voltaj uyğunluğu faizi 11,5% artıb, bu da mənfi ekonomik və sosial nəticələrə gəldi.

Lakin, cari texnologiyanın tətbiqində hələ də gözlənilən nəticələr alınmadığı sahələr var—məsələn, kommunikasiya qarşı-qoyma imkanlarını daha da artırmaq və təchizatın öz-uyğunlayıcı idarəetmə strategiyalarını təkmilləşdirmək. Gələcəkdə, akıllı cihazların inteqral dizayn və koordinativ idarə edilməsinə yönəlmiş olmalıdır, və böyük verilər və bu hesablanan intellekt əsasında xətt zədələrinin proqnoz modelinə daha çox dərinliklə baxılmalıdır. Buna əlavə, inkişaf və texniki xidmət komandasına daha çox texniki təlim vermək, sistemlərin uzunmüddətli istiqrarlı işləməsinin təmin edilməsi üçün vacibdir. Bu tədbirlər, aşağı voltajlı transformatordan ibarət nişanlanma zonalarda xətt zədələrinin idarə edilməsi üçün daha effektiv və dayanıqlı həllər təmin edəcəkdir.