12кВ орта басын ауытқыш құрылғыларының негізгі құндылығы және ақылды өзектерде инновациялық қолданылуы

Ауырсыну жылдам өнімдері мен жаңартылатын энергия ресурстарының интеграциясымен, орта напрямдагы коммутациялық түйіндік (MV) түйіндік, электр станцияларындағы негізгі энергия үшін өңделген түйіндік, өзінің ынталандыруы, ақылтылығы және кеңістікке ыңғайлауы арқылы энергия системасының стабилдігін анықтайды. Бұл мақала орта напрямдагы түйіндіктің негізгі технологияларына, сценарийге ыңғайлаулы шешімдеріне және электр станцияларында пайдалануына енгізеді.

Электр станциялары сценарийлері үшін негізгі талаптар

1. Жоғары надеждылық талаптары

Электр станциялары энергия үшін өңделгенде және системаны қорғауда маңызды рөл атқарады. Орта напрямдагы түйіндікке байланысты негізгі нүктелер:

• Орта напрямдагы түйіндіктің жұмысы: Жоғары жүктерде және сикірлеу сикіртілуінен кейін уақытша жұмыс істеуге жетістікпен болуы керек.
• Жоюлардың салыстырмалық қатары:

• Традиционды орта напрямдагы түйіндік: ~1.2 жою/бірлік/жыл
• Ақылты орта напрямдагы түйіндік: ~0.3 жою/бірлік/жыл
  • Механикалық ынталандыру: 10,000-ден 20,000-ге дейін жетеді.
  • Қысқа схема жобалау талаптары:
• 12кВ жүйелер: Көбінесе 31.5кА-40кА
• Жаңартылатын энергия проекттері: ≥63кА қажет болуы мүмкін

2. Татаң ортаның ыңғайлаулануы

Шаһарларда, өнеркәсіптік аймақтарда немесе алыстағы аймақтардағы электр станциялары орта напрямдагы түйіндікке ұсынады:

• Жоғары деңгей: Электрлық аралық поправкалары (мисалы, 5000м деңгейде 12кВ жүйелері үшін аралық 125мм-ден 161мм-ге дейін артыру керек).
• Болсаушы аймақтар: Айналу аралығы артыру керек (мисалы, III класс болсаушылық үшін ≥25мм/кВ).
• Деніздің аймағы: Туз тыю тесттерін өту керек (мисалы, 1000-сағат CASS тесті).
• Жоғары температура және суықтық: Ақылты суықтық азайту жүйелері маңызды.

3. Ақылтылық жаңарту талаптары

Цифрлық ауыстыру орта напрямдагы түйіндікте ақылты функцияларға өсу талап етеді:

• IEC 61850 хабарлау протоколын қолдану арқылы деректерді бөлісу және алыстан басқару үшін.
• Ағымдық мониторинг (жылуы, ағым, механикалық абал), жоюларды болжау және алыстан диагностика техникалық қызмет көрсету құнын азайтады.

• Зерттеулер ақылты мониторинг жүйелерінің:
  • Көрсеткіш көрсету дауысының сикіртілуін 70% азайтады.
  • Техниканың өмір мерзімін үш есе арттыруға болады.
  • Жыл сайын техникалық қызмет көрсету құнын 35% азайтады.

4. Қауіпсіздік қорғау және сейсмиялық талаптар

Орта напрямдагы түйіндік үшін строг қауіпсіздік стандарттары:

• "Бес-қорғау" интерлок жүйесі: Маңызды қателерді (мисалы, жүк астында автоматты ауыстыру) таңдау.
• Ішкі дуга қорғауы: Басын азайту каналдары басын ≤48кПа дейін шектейді.
• Сейсмиялық дизайн: Жоғары деңгейлі землетресін ұстауға болады (мисалы, 9-градус сейсмиялық деңгейде деформация ≤1.2мм).

5. Кеңістік шектері және компоновка оптимизациясы

     Ефективті кеңістік қолдану үшін модульдік дизайндар:

• Соңғы орта напрямдагы түйіндіктер сүйіктіктермен қорғалған түйіндіктер қолдану арқылы ауданын 37.5% азайтады және басты цепь сопротивлениесын 40% азайтады.        

Негізгі технологиялық шешімдер

1. Металлмен қорғалған орта напрямдагы түйіндік (KYN28 бойынша)

• Структуралық артықшылық: Автоматты ауыстыру, автобус және кабель бөлімдерінің қорғалған армированных отсеков арқылы қателерді таратуын бас арады.
• Ортаның ыңғайлаулануы: IP4X немесе одан жоғары қорғау деңгейі, болсаушы және суықтық аймақтарына ыңғайлау.
• Пазар бөлігі: Пазарды басқарады (>60%), электр станциялары үшін негізгі таңдау.

2. Орта напрямдагы түйіндік үшін ақылты басқару жүйелері

• Негізгі функциялар:

• IEC 61850-ге ыңғайлаулы микропроцессорлық қорғау релелері.
• AI алгоритмдерін пайдаланып, компоненттердің өмір мерзімін болжау (мисалы, автоматты ауыстырудың механикалық ынталандыруы 100,000 операцияға дейін).
  • Қолданылуы: Держава қозғалыс компаниясының проекті жоюларды 30% азайтты және техникалық қызмет көрсету құнын 20% азайтты.

3. Орта напрямдагы түйіндік үшін қауіпсіздік қорғау

• "Бес-қорғау" интерлок механизмі: Қауіпсіз іске қосу тәртібін қолдану.
• Дуга дамыту қорғауы: Интегрированные басын азайту каналдары және дуга сыну жүйелері.   

Типтік қолданылу сценарийлері және қолданылуы

1. Мысал 1: Шаһардың электр станциясын жаңарту
   • Шешім: Жоғары жүк өсімдігінен кейін ескі электр станцияларын кеңейту.
   • Шешім:

• 4000А жүкке ыңғайлаулы газмен қорғалған түйіндік (GIS) қолдану, 30% кеңістікті азайту.
• Алыстан басқару үшін облак платформасын қолдану.
  • Нәтиже: Электр беру қауіпсіздігі 15% артты; жұмыс істеу уақыты 40% азайды.

2. Мысал 2: Жаңартылатын энергия электр станциясына қосылу (Жел өрісі)

• Шешім: Жоғары туз түйіндік, температура өзгерістері жоюларды жаратады.
• Шешім:

• IP54 қорғау мен ішкі ыңғайлауыштармен қосылған металлмен қорғалған орта напрямдагы түйіндікті жақсарту.
• Стабильді жел өрісі үшін конденсаторлық жүк ауыстыру модулдері.
  • Нәтиже: Жел өрісіне қосылу мүмкіндігі 15% артты; жұмыс істеу құны 10% азайды.

Келесі тенденциялар: Жасыл шешімдер және цифровый двойник

1. Жасыл орта напрямдагы түйіндік
   • SF₆-ны жою, сүйіктік және азотты қорғалған гибрид технологияларын қолдану.
   • Жаңа изоляция материалдары энергетикалық ынталандыруын 20% арттыруға болады.

2. Орта напрямдагы түйіндік үшін цифровый двойник интеграциясы

• Өнімді қосу алдында тесттер үшін Building Information Modeling (BIM) қолдану.
• Реалдық уақыттағы деректерді көшірмелендіру жүк распределениесын оптимизациялау және өмір мерзімін ұзақтыру.