Unit Ring Utama SF₆ (RMUs) dan Penambahbaikan Grid Bandar

Ringkasan​
Rangkaian pengagihan yang lebih lama kebanyakannya berstruktur radial, dengan sebahagian besar laluan masuk dan keluar adalah laluan udara. Peralatan pemutus biasanya terdiri daripada pemutus vakum bertegangan udara atau pemutus minyak minimal. Rangkaian ini sering mengalami kerosakan, kos operasi yang tinggi, dan gangguan elektrik yang luas dan panjang dalam kejadian kerosakan, yang secara signifikan menghalang pembangunan ekonomi.

Dengan pertumbuhan ekonomi yang pesat dan pelaksanaan penyemakan semula grid bandar, permintaan untuk kebolehpercayaan bekalan kuasa yang lebih tinggi telah meningkat. Unit Utama Cincin (RMU) SF₆ yang sepenuhnya diasingkan, sepenuhnya disegel, bebas penyelenggaraan, dan padat sekali lagi menjadi jaminan untuk bekalan kuasa yang boleh dipercayai.

​1 Jenis dan Ciri-ciri Struktur RMU SF₆​

​1.1 Jenis RMU SF₆​
RMU SF₆ boleh diklasifikasikan kepada dua jenis utama berdasarkan struktur: Jenis Tangki Biasa dan Jenis Unit Modul. RMU Jenis Tangki Biasa awal-awal biasanya mempunyai satu masukan, satu gelung, dan satu output, sesuai untuk beban yang lebih kecil. Namun, dengan meningkatnya permintaan beban, muncullah Jenis Unit Modul yang boleh diperluas, menawarkan kapasiti pengagihan maksimum sehingga 10 MVA.

RMU SF₆ boleh dikategorikan mengikut fungsi menjadi Jenis Kabel, Jenis Pemutus Lepas, dan Jenis Pemutus SF₆:

• ​Jenis Kabel:​​ Digunakan untuk masukan/keluaran kabel. Arus pengecam adalah 630A.
• ​Jenis Pemutus Lepas:​​ Boleh disambung langsung ke transformator. Arus pengecam adalah 200A. Walau bagaimanapun, dengan mempertimbangkan kesan peningkatan suhu pemutus lepas, setiap RMU pada hakikatnya terhad kepada bekalan transformator sehingga 1600 kVA dalam aplikasi sebenar.
• ​Jenis Pemutus SF₆:​​ Digunakan untuk melindungi transformator melebihi 1600 kVA. Ia juga boleh berfungsi sebagai unit masukan atau bahagian bus dengan perlindungan arus berlebihan dan trip segera. Arus pengecamnya adalah 630A, dengan masa gangguan keseluruhan 95ms.
  Konfigurasi asas RMU SF₆ ditunjukkan dalam gambarajah di bawah.

​1.2 Ciri-ciri Struktur RMU SF₆​
RMU SF₆ Jenis Tangki Biasa umumnya terdiri daripada tangki gas, ruang mekanisme operasi, dan ruang sambungan kabel. Jenis Unit Modul tambahan memerlukan ruang sambungan busbar.

RMU SF₆ mempunyai empat ciri utama berikut:

1. ​Tangki Gas:​​ Ini adalah bahagian paling penting dari RMU. Tangki gas mengandungi pemutus beban, busbar, poros pemutus, dan gas SF₆.
• Pemutus beban adalah pemutus 3 posisi, termasuk pisau pemutus isolasi dan saluran busur.
• Kontak bergerak pisau pemutus mempunyai dua rivet khas yang dibuat daripada aloi Nichrome, yang mempunyai dua tujuan:
• Memberikan pelumas kering semasa buka/tutup pemutus, memastikan rintangan kontak antara kontak bergerak dan tetap tidak meningkat selepas penggunaan jangka panjang.
• Oleh kerana titik lebur aloi Nichrome yang tinggi, kontak bergerak tidak akan melebur akibat haba yang dihasilkan oleh arus korsleting semasa tutup atau tempoh tahanan.
• Saluran busur mengandungi plat deionisasi yang meregang busur, mengurangkan tenaga busur, dan meminimumkan jumlah uap logam dan produk penguraian SF₆ apabila pemutus beban memutuskan arus beban.
• Bahagian busbar yang bersentuhan dengan pisau pemutus adalah kontak tetap. Selain memenuhi keperluan kapasiti arus pengecam dan kestabilan dinamik/termal, reka bentuk dan pembuatan busbar juga mempertimbangkan kesan medan elektromagnetik untuk meminimumkan impak medan magnet.
• Poros pemutus menembusi tangki gas dan bersambung dengan ruang mekanisme operasi, membolehkan operator di luar ruang mengawal keadaan pemutus tutup, buka, dan tanah. Struktur segel berganda digunakan pada titik penetrasi (sambungan bergerak tunggal antara tangki dan luar), memastikan kedap udara tangki semasa evakuasi vakum dan pengisian gas.
• Kadar kebocoran gas SF₆ hanya 0.0035% setahun. Kadar kebocoran yang rendah ini penting untuk operasi selamat jangka panjang RMU.
• Selain gas SF₆ untuk pengasingan dan pemadam busur, tangki gas juga mengandungi Oksida Alumunium (Al₂O₃), yang mempercepatkan regenerasi gas SF₆ dan bertindak sebagai desiccant yang baik, mengekalkan kualitas gas SF₆ dan meminimumkan kerosakan busur. Jika kerosakan seperti itu berlaku, diafragma anti-ledakan di bawah tangki melindungi pekerja dengan mengeluarkan gas panas secara langsung ke dalam parit kabel di bawah atau di belakang unit, menjauh dari operator di hadapan.
• Tangki gas dibina daripada plat stainless steel 3mm tebal, di las dari kedua-dua sisi.
2. ​Ruang Mekanisme Operasi:​​ Mekanisme operasi di dalam ruang tersebut disambungkan ke pemutus beban dan pemutus tanah melalui poros pemutus. Dengan menggunakan rod operasi dimasukkan ke dalam lubang operasi, operator dapat dengan mudah melakukan operasi tutup, buka, dan tanah dengan usaha minimum (hanya 60 N·m diperlukan).
• Kerana kontak pemutus tidak kelihatan, mekanisme operasi mempunyai penunjuk kedudukan yang disambungkan langsung ke poros pemutus, menunjukkan dengan jelas keadaan semasa pemutus beban dan pemutus tanah.
• Interlok mekanikal antara pemutus beban, pemutus tanah, dan plat penutup hadapan dipasang, memenuhi lima keperluan interlok keselamatan (fungsi anti-misoperasi).
• Baik pemutus beban mahupun pemutus tanah dilengkapi dengan mekanisme cepat-buka/cepat-tutup, memastikan kelajuan buka/tutup tidak bergantung pada kelajuan operator.
• Peralatan pemutus dengan perlindungan pemutus lepas (TS Type switchgear) juga mempunyai peranti trip automatik, tersedia dalam versi mekanikal atau elektrikal. Prinsip trip mekanikal: Semasa kerosakan korsleting dalam litar unit, pemutus lepas melebur dalam separuh siklus pertama (~10ms) arus kerosakan. Pin striker pemutus lepas memukul mekanisme trip, menyebabkan pemutus beban membuka. Masa gangguan keseluruhan hanya 35ms, melindungi unit secara efektif dan mencegah penyebaran kerosakan ke unit bersebelahan. Selain itu, berkat prestasi mekanikal yang baik, arus transfer peralatan pemutus lepas boleh mencapai 2300A.
• Gembok boleh ditambah ke tuas operasi di panel hadapan ruang mekanisme operasi untuk mencegah operasi tidak sah.
• Untuk operasi selamat, meter tekanan gas, disambung langsung ke tangki gas dan disegel terhadap kelembapan (mencegah kabut pada dial), dipasang di ruang, membolehkan petugas pemeliharaan memantau status RMU pada bila-bila masa.
• Penunjuk volt juga dipasang di ruang mekanisme operasi, membolehkan operator memantau energisasi litar (penunjuk neon) dan mengesahkan fasa (menggunakan soket ujian).
3. ​Ruang Sambungan Kabel:​​ Terletak di hadapan RMU dengan ketinggian 1220mm, memberikan ruang yang cukup untuk penghujung kabel.
• Sambungan kabel ke bushing RMU menggunakan aksesori kabel silikon getah tanpa asbestos (Asbestos-free Touching Screened (AFTS) atau Asbestos-free With Kit (AWK)).
• Penampang kabel kupfer atau aluminium berkisar dari 25–240 mm² (untuk peralatan pemutus lepas) atau 35–400 mm² (untuk peralatan kabel).
4. ​Ruang Sambungan Busbar (Unit Modul):​​ Berkedudukan di bawah tangki gas. Tiga bushing disusun dalam konfigurasi "step-up" yang bertingkat, secara efektif meminimumkan keperluan ruang dan memudahkan sambungan busbar.
• Bushing adalah jenis konduktif hampa, membolehkan busbar tiub kupfer disambung secara langsung ke busbar di dalam tangki gas.
• Busbar tiub kupfer berasingan silikon digunakan, secara efektif meningkatkan kapasiti muatan arus dan mengurangkan jarak fasa (hanya 110mm).
• Sambungan antara busbar dan bushing menggunakan konektor silikon getah (konektor terminal E-type dan konektor pengembangan T-type) dan topi sekrup untuk sambungan elektrikal yang tanpa sempadan secara langsung pada bushing. Busbar ini mampu menahan keadaan keras seperti kondensasi kelembapan, debu konduktif, dan endapan garam tanpa gagal.
• Selain itu, hadapan ruang busbar dipisahkan oleh plat baja yang dipetak secara terpisah, memisahkannya dari ruang sambungan kabel.

​2 Parameter Teknikal dan Aplikasi RMU SF₆​

​2.1 Parameter Teknikal​

​2.2 Aplikasi RMU SF₆​
Ber