मध्य वोल्टेज स्विचगियरको मुख्य मूल्य र १२किभी बाट प्राप्त हुने नवीन अनुप्रयोग स्मार्ट सबस्टेशनहरूमा

स्मार्ट ग्रिडहरूको तेजी सँग विकास र अनुवर्ती ऊर्जा मध्यम वोल्टेज (MV) स्विचगियरको एकीकरणको साथ, उप-स्टेशनहरूमा प्राथमिक विद्युत वितरण उपकरणको रूपमा, यसको निष्पादनशीलता, बुद्धिमत्ता र अवकाश कुशलता द्वारा विद्युत प्रणालीको स्थिरतालाई निर्धारण गर्छ। यो लेख मध्यम वोल्टेज स्विचगियरको मुख्य प्रौद्योगिकिहरू, विशिष्ट स्थितिहरूको लागि हल, र उप-स्टेशनहरूमा व्यावहारिक फाइदाहरूमा गहिराइको छलफल गर्छ।

उप-स्टेशन स्थितिहरूको लागि मुख्य आवश्यकताहरू

1. उच्च निष्पादनशीलता आवश्यकताहरू

उप-स्टेशनहरू विद्युत वितरण र प्रणाली संरक्षणमा महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। मध्यम वोल्टेज स्विचगियर सम्बन्धित मुख्य बिन्दुहरू:

• MV स्विचगियर ऑपरेशन: उच्च लोड र बारम्बार स्विचिङ गर्दा लामो समयसम्म स्थिर प्रदर्शन गारण्टी दिनुपर्छ।
• फेल्योर दर तुलना:

• पारम्परिक मध्यम वोल्टेज स्विचगियर: ~1.2 फेल्योर/युनिट/वर्ष
• बुद्धिमान मध्यम वोल्टेज स्विचगियर: ~0.3 फेल्योर/युनिट/वर्ष
  • यान्त्रिक टिकाऊता: 10,000 भन्दा 20,000 ऑपरेशनसम्म बढ्छ।
  • छोटो-सर्किट बाटो आवश्यकता:
• 12kV प्रणालीहरू: सामान्यतया 31.5kA–40kA
• अनुवर्ती ऊर्जा परियोजनाहरू: ≥63kA आवश्यक हुन सक्छ

2. जटिल वातावरणमा अनुकूलता

शहर, औद्योगिक क्षेत्र, वा दूरस्थ क्षेत्रका उप-स्टेशनहरू मध्यम वोल्टेज स्विचगियरलाई विशिष्ट चुनौतीहरू दिन्छन्:

• उच्च उच्चता: विद्युत अंतर संशोधन (उदाहरणका लागि, 5000m उच्चतामा 12kV प्रणालीको लागि अंतर 125mm भन्दा 161mm बढ्नुपर्छ)।
• प्रदूषित क्षेत्र: चालन दूरी बढाउनुपर्छ (उदाहरणका लागि, कक्ष III प्रदूषणका लागि ≥25mm/kV)।
• तटीय क्षेत्र: नुन फ्याक्स परीक्षण पास गर्नुपर्छ (उदाहरणका लागि, 1000-घण्टा CASS परीक्षण)।
• उच्च तापक्रम र आर्द्रता: बुद्धिमान आर्द्रता निकालने प्रणाली आवश्यक छ।

3. बुद्धिमत्ता अपग्रेड आवश्यकताहरू

डिजिटल परिवर्तन MV स्विचगियरमा बुद्धिमान कार्यक्षमताको लागि आवश्यकता बढाउँछ:

• IEC 61850 संचार प्रोटोकोलको समर्थन डाटा साझा गर्न र दूरस्थ नियन्त्रण गर्न।
• स्थिति निरीक्षण (तापक्रम, विद्युत धारा, यान्त्रिक स्थिति), दोष पूर्वानुमान, र दूरस्थ निदान रकम राखने लागि लागत घटाउँछ।

• अध्ययनहरू दिखाउँछन् बुद्धिमान निरीक्षण प्रणालीहरू:
  • मानवीय निरीक्षण आवृत्तिलाई 70% घटाउँछ।
  • उपकरणको जीवनकाल तीन गुना बढाउँछ।
  • वार्षिक रकम राखने लागतलाई 35% घटाउँछ।

4. सुरक्षा संरक्षण र भूकम्प आवश्यकताहरू

मध्यम वोल्टेज स्विचगियरको लागि ठूलो सुरक्षा मानकहरू:

• "पाँच-रोकथाम" इन्टरलक सिस्टम: महत्वपूर्ण त्रुटिहरू (उदाहरणका लागि, लोड भित्तिमा सर्किट ब्रेकर चालाउन) रोक्न।
• आन्तरिक आर्क संरक्षण: दबाव राहत चानलहरू चरम दबावलाई ≤48kPa लाई सीमित गर्छ।
• भूकम्प डिजाइन: उच्च तीव्रता भूकम्प (उदाहरणका लागि, 9-डिग्री भूकम्प तीव्रतामा विकृति ≤1.2mm) लाई सहन गर्न सक्छ।

5. अवकाश विवरण र लेआउट अप्टिमाइजेशन

     कुशल अवकाश उपयोगका लागि मॉड्युलर डिजाइन:

• ठोस-इन्सुलेटेड पोलहरूको प्रयोग गर्ने आधुनिक MV स्विचगियर फुटप्रिन्टलाई 37.5% घटाउँछ र मुख्य सर्किट प्रतिरोधलाई 40% भन्दा बढी घटाउँछ।        

मुख्य प्रौद्योगिक समाधानहरू

1. मेटल-एनक्लोज्ड मध्यम वोल्टेज स्विचगियर (KYN28 द्वारा प्रतिनिधित्व)

• रचनात्मक लाभ: विभाजित आर्मर्ड कम्पार्टमेन्टहरू (सर्किट ब्रेकर, बसबार, केबल) दोष फैलाउनलाई रोक्न।
• पर्यावरणीय अनुकूलता: IP4X वा उच्च रक्षा ग्रेड, प्रदूषित र आर्द्र क्षेत्रहरूको लागि उपयुक्त।
• बाजार शेयर: बाजारमा अधिकारित्व (>60%), उप-स्टेशनहरूका लागि मुख्य विकल्प।

2. मध्यम वोल्टेज स्विचगियरका लागि बुद्धिमान नियन्त्रण प्रणालीहरू

• मुख्य कार्यहरू:

• IEC 61850 सम्बन्धी एकीकृत माइक्रोप्रोसेसर-आधारित संरक्षण रिले।
• AI एल्गोरिदम प्रयोग गरी वास्तविक समयमा निरीक्षण गर्न, घटकको जीवनकाल पूर्वानुमान (उदाहरणका लागि, सर्किट ब्रेकर यान्त्रिक टिकाऊता 100,000 ऑपरेशनसम्म)।
  • केस इफेक्ट: एक स्टेट ग्रिड परियोजनाले फेल्योर दरलाई 30% घटाउँदै र रकम राखने लागतलाई 20% घटाउँदै।

3. मध्यम वोल्टेज स्विचगियरमा सुरक्षा संरक्षण

• "पाँच-रोकथाम" इन्टरलक मेकेनिज्म: सुरक्षित ऑपरेशन अनुक्रम लागू गर्न।
• आर्क फ्लैश संरक्षण: एकीकृत दबाव राहत चानलहरू र आर्क बुझाउने प्रणाली।   

प्रतिनिधित्वीय अनुप्रयोग स्थितिहरू र केस स्टडीहरू

1. केस 1: शहरी उपयोगी उप-स्टेशन अपग्रेड
   • चुनौती: उच्च लोड वृद्धिसहित पुराना उप-स्टेशनहरू विस्तार गर्न।
   • समाधान:

• 4000A रेटेड धारा गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर (GIS) प्रयोग गर्न, 30% अवकाश बचाउन।
• दूरस्थ प्रबन्धनका लागि क्लाउड प्लेटफार्म लागू गर्न।
  • परिणाम: विद्युत आपूर्ति विश्वसनीयता 15% बढ्यो; आउटेज अवधि 40% घट्यो।

2. केस 2: अनुवर्ती शक्ति संयन्त्र ग्रिड जोडन (वायु संयन्त्र)

• चुनौती: उच्च नुन फ्याक्स, तापक्रम लोलाहरूको कारण दुर्घटनाहरू।
• समाधान:

• IP54 संरक्षण र बिल्ट-इन हीटरहरूसहित अनुकूलित मेटल-एनक्लोज्ड MV स्विचगियर।
• स्थिर वायु शक्तिका लागि क्षमतात्मक लोड स्विचिङ माड्युल।
  • परिणाम: ग्रिड जोडन सफलता दर 15% बढ्यो; संचालन लागत 10% घट्यो।

भविष्यको धारा: ग्रीनर समाधानहरू र डिजिटल ट्विन

1. प्राकृतिक मध्यम वोल्टेज स्विचगियर
   • SF₆ फेस आउट गर्न, ड्राइ एयर वा नाइट्रोजन-इन्सुलेटेड हाइब्रिड प्रौद्योगिकी प्रयोग गर्न।
   • नयाँ इन्सुलेशन सामग्रीहरू 20% ऊर्जा कुशलता बढाउँछ।

2. MV स्विचगियरका लागि डिजिटल ट्विन एकीकरण

• प्री-इन्सटॉलेशन परीक्षणका लागि बिल्डिङ इन्फार्मेशन मॉडेलिंग (BIM) प्रयोग गर्न।
• वास्तविक समयका डाटा मिररिङ लोड वितरण अप्टिमाइज गर्न र जीवनकाल बढाउँन।