SF6 गैस-इन्सुलेटेड रिंग मेन युनिटहरू र सोलिड-इन्सुलेटेड रिंग मेन युनिटहरूको तुलना

परिचय​
हाल अस्थायी रूपमा SF6 गैस-आइसुलेटेड रिंग मेन युनिट (यसलाई "SF6 RMUs" भनिन्छ) बजारमा प्रधानता छ। तर SF6 गैसले अन्तर्राष्ट्रिय स्तरमा प्रमुख ग्रीनहाउस गैसको रूपमा मान्यता पाइएको छ। पर्यावरण संरक्षण र उत्सर्जन घटाउन यसको प्रयोगलाई कम र विधिमान्य गर्नुपर्छ। ठोस-आइसुलेटेड रिंग मेन युनिट (RMUs) को उदयले SF6 RMUsका समस्याहरूलाई समाधान गरेको छ र धेरै नयाँ विशेषताहरू समावेश गरेको छ।

​1 रिंग मेन विद्युत सप्लाई र रिंग मेन युनिट (RMUs)​​
"शहरीकरण" प्रक्रियाले विद्युत वितरणको योग्यतामा धेरै बढी आवश्यकता राख्छ। बढी उपभोक्ताहरूले दुई (या बढी) विद्युत स्रोतको आवश्यकता छ। "रेडियल विद्युत सप्लाई" प्रणालीको प्रयोगले केबल स्थापना, त्रुटि लगाउन चुनौती, र ग्रिड अपडेट र विस्तारको असुविधा ल्याउन सक्छ। तर "रिंग मेन विद्युत सप्लाई" अहिलेको भारी भारो लागात विद्युत स्रोत सुविधाजनक रूपमा प्रदान गर्छ, वितरण लाइनहरूलाई सरल बनाउँछ, केबल राउटिङ फासिलिटेट गर्छ, स्विचगियरको आवश्यकता घटाउँछ, त्रुटि दर घटाउँछ, र त्रुटि बिन्दुहरूलाई पहिचान गर्न सरल बनाउँछ।

​1.1 रिंग मेन विद्युत सप्लाई​
रिंग मेन विद्युत सप्लाई एउटा प्रणाली हो जहाँ दुई (या बढी) उत्पादन लाइनहरू भिन्न उपस्टेशनहरू वा एउटा उपस्टेशनमा भिन्न बसबारहरूबाट जुडिएर एउटा लूप बनाउँछ। यसको फाइदा यो हो: प्रत्येक वितरण शाखा बायाँ या दायाँ मुख्य फीडरबाट विद्युत लिन सक्छ। यसका अर्थ यो हो, यदि दुई मुख्य फीडरमा कुनै एकमा त्रुटि भएको छ भने, अर्को तिरबाट विद्युत लिन सकिन्छ। यद्यपि यो अस्थायी रूपमा एकल-सर्किट विद्युत सप्लाई हुन्छ, प्रत्येक वितरण शाखा दुई-सर्किट सप्लाईको फाइदा लिन सक्छ, यो योग्यतालाई धेरै बढाउँछ। चीनको नियमानुसार, शहरी मुख्य रिंग मेन कनेक्सन "N-1 सुरक्षा मानक" फॉलो गर्छ। यो अर्थ यो हो, यदि लाइनमा N भारहरू छन्, जब कुनै एक भारमा त्रुटि भएको छ, त्यस प्रणालीले बाकी भारहरूलाई सुरक्षित विद्युत सप्लाई दिन सक्छ, बिना बाट वा भार कटाउ।

​1.2 रिंग मेन कनेक्सन विधिहरू​

• ​मानक रिंग कनेक्सन:​​ एउटा स्रोतबाट विद्युत सप्लाई, केबलहरूद्वारा एउटा लूप बनाउँछ, जसले एउटा खण्डको केबल फेल हुन्छ भने अन्य सबै भारहरूलाई सुरक्षित विद्युत सप्लाई दिन सक्छ।
• ​भिन्न बसबारहरूबाट रिंग कनेक्सन:​​ यो कनेक्सनमा दुई विद्युत स्रोतहरू छन्, अन्यथा ओपन-लूपमा सञ्चालन गरिन्छ, यो उच्च योग्यताको विद्युत सप्लाई र अधिक सञ्चालन लचीलापन दिन्छ।
• ​एकल रिंग कनेक्सन:​​ विद्युत स्रोतहरू भिन्न उपस्टेशनहरू वा दुई बसबार खण्डहरूबाट लिन्छ। जब नेटवर्कमा कुनै एक केबल खण्ड रखरखाहीमा छ, यसले कुनै भार बाट फेल गर्दैन।
• ​दुई रिंग कनेक्सन:​​ प्रत्येक भारले एक स्वतन्त्र रिंग नेटवर्कबाट विद्युत लिन सक्छ, यो अत्यधिक योग्यता प्रदान गर्छ।
• ​दुई स्रोत दुई "T" कनेक्सन:​​ दुई केबल सर्किटहरू भिन्न बसबार खण्डहरूबाट जुडिएको छन्। प्रत्येक भारले दुई केबलबाट विद्युत लिन सक्छ। यो विधि दुई-स्रोत उपभोक्ताहरूको लागि कुनै बाट फेल गर्दैन र विशेष रूपमा केही बढी महत्वपूर्ण उपभोक्ताहरूको लागि उपयुक्त छ।

​1.3 रिंग मेन युनिट (RMUs) र उनको विशेषताहरू​
RMUs रिंग मेन विद्युत सप्लाईका लागि प्रयोग गरिने स्विचगियर केबिनेटहरू छन्। केबिनेट प्रकारहरू भार स्विच, सर्किट ब्रेकर, भार स्विच + फ्युज कम्बिनेशन, कम्बिनेशन यन्त्र, बस कप्लर, मिटरिङ यन्त्र, वोल्टेज ट्रान्सफार्मर (VTs), वा उनीहरूको कुनै संयोजन वा विस्तार छन्।

RMUs सघन संरचना, सानो आधार, सानो खर्च, सजिलो स्थापना, र छोटो आयोजन समय छन्, "उपकरण सघनीकरण"को आवश्यकता पूरा गर्छ। यी व्यापक रूपमा आवासीय कम्प्लेक्स, सार्वजनिक इमारतहरू, लघु र मध्यम उपक्रम उपस्टेशन, द्वितीयक स्विचिङ स्टेशन, सघन उपस्टेशन, र केबल जन्क्सन बाक्सहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

​1.4 RMU प्रकारहरू​

• ​हवा-आइसुलेटेड RMUs:​​ हवा आइसुलेशन माध्यमको प्रयोग गर्छ। यी सानो आधार र आयतन छन् र वातावरणीय प्रभावलाई प्रभावित हुन्छन्।
• ​SF6 RMUs:​​ SF6 गैस आइसुलेशन माध्यमको प्रयोग गर्छ। मुख्य स्विच SF6 गैस भरिएको बन्द धातुको शेलमा रहन्छ, जसको सञ्चालन मेकनिझम शेलको बाहिर रहन्छ। बन्द शेलको कारणले, यी बाहिरी वातावरणलाई प्रभावित गर्दैन। यीको आयतन मानक हवा-आइसुलेटेड RMUsबाट धेरै सानो छ, यो वर्तमानमा सबैभन्दा प्रयोग गरिने प्रकार हो।
• ​ठोस-आइसुलेटेड RMUs:​​ ठोस आइसुलेशन सामग्री आइसुलेशन माध्यमको प्रयोग गर्छ। स्विच र सबै जीवित भागहरू एपोक्सी रेजिन जस्ता आइसुलेटिङ सामग्रीमा एनकेस वा पोट्टिङ गरिएका छन्। योको अन्तर्निहित फेज-बीच र फेज-मा-भू आइसुलेशन दूरीहरू कम छन्, यीको आकार र आयतन SF6 RMUsको समान छन्। यी SF6 उत्सर्जन गर्दैन र वास्तविक रूपमा निर्धारित र रक्षण गरिने छ।

​2 SF6 RMUsको प्रयोग विधिहरूको सीमा​
SF6 वायुमण्डलीय ग्रीनहाउस प्रभावको एक प्रमुख योगदानकर्ता हो। तर SF6 आदर्श विद्युत गुणहरू (अत्युत्तम आइसुलेशन, आर्क-क्वेन्चिङ, र ठण्डाकरण प्रदर्शन), बलीय इलेक्ट्रोनेगेटिविटी, अच्छो थर्मल कन्डक्टिविटी र स्थिरता, पुनर्प्रयोगी, वातावरणीय स्थितिहरू (नमी, प्रदूषण, उच्च ऊंचाइ)मा निस्संवेदनशील, र सघन केबिनेट डिजाइन सुविधाजनक छ। त्यसैले, यो विद्युत उपकरणहरूमा आइसुलेशन र आर्क-क्वेन्चिङ माध्यमको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। SF6को उपभोग विद्युत उद्योगमा सबैभन्दा उच्च छ; सांख्यिकी दिन्छ जसको अनुसार वार्षिक उत्पादित SF6 गैसको 80% विद्युत उपकरणहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

संयुक्त राष्ट्र अन्तर्राष्ट्रिय मानव जलवायु परिवर्तन आयोग (IPCC) र अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेन्सी (EPA) दुवै SF6लाई अत्यधिक हानिकारक र प्रभावकारी ग्रीनहाउस गैसको रूपमा वर्गीकरण गर्छ। EU F-गैस नियम (2006) लेख्छ: विद्युत स्विचगियरहरू जहाँ कुनै व्यवहार्य विकल्प छैन, अन्य बाट SF6को प्रयोग निषेध गरिएको छ।

अतिरिक्त, SF6 RMUs जटिल प्रयोग गर्ने छ र धेरै निवेश आवश्यक छ, जसले धेरै सहायक उपकरणहरू आवश्यक बनाउँछ:

• ​SF6 लीक निरीक्षण उपकरण खरिद गर्नु:​​ SF6 गैस लीक निर्णय, SF6 सान्द्रता र ऑक्सिजन सान्द्रता निरीक्षण, ट्रेस माइस्ट्युर निर्णय, आदि।
• ​SF6 रिकवरी यन्त्र सजिलाउनु:​​ SF6 आर्क-क्वेन्चिङ प्रक्रियामा गैस कम्पार्टमेन्टमा SF4 जस्ता उत्पादनहरू उत्पन्न हुन्छन्। त्यसैले, अन्तिम जीवनकालमा, बाँकी SF6 गैस रिकवरी गर्नु गर्दै, अवशिष्ट विषाक्त उत्पादनहरूको विशेष उपचार आवश्यक छ।
• ​SF6 गैस परिष्करण उपकरण आरोपण गर्नु:​​ SF6 गैस परिष्करण र पुनर्चक्रण गर्न।
• ​उपस्टेशनमा वेंटिलेशन उपकरण स्थापना गर्नु।​​

SF6 RMUs प्रयोग गर्दा, यो आवश्यक छ:

• ​SF6 लीक न्यूनतम गर्नु:​​ SF6 RMUs दबावित बन्द छाडहरूको प्रयोग गर्छ, तर गैस लीक अपरिहार्य छ। SF6 दबाव निम्न छ भने स्विचिङ गर्ने समय यो निम्न योग्यता छ, यो सीधै सञ्चालकको सुरक्षा र उपकरणको जीवनकाल घटाउँछ।
• ​सञ्चालकहरू उपस्टेशनमा प्रवेश गर्दै, पहिले बलियो वेंटिलेशन गर्नुपर्छ, र उनीहरूले विशेष सुरक्षा उपकरण पहिन्नुपर्छ।​​
• ​सञ्चालन र प्रक्रियाहरू जटिल छन्, जसले अनुसार योग्य व्यक्तिहरूलाई बारम्बार प्रशिक्षण आवश्यक छ।​​

​3 ठोस-आइसुलेटेड RMUsको विशेषताहरू र अनुप्रयोग​
SF6 RMUsको संभावित पर्यावरणीय खतराले यसको अगाडि विकासलाई सीमा लगाउँछ। SF6को विकल्प खोज्न विश्वभरमा अनुसन्धान गरिएको छ। ठोस-आइसुलेटेड RMUs लेट 1990sमा ईटन कोर्पोरेशन (USA)ले पहिले विकास र प्रस्तुत गरेका थिए। सञ्चालन गर्दा, यी कुनै विषाक्त वा हानिकारक गैसहरू उत्पन्न गर्दैन, पर्यावरण प्रभाव छैन, उच्च योग्यता र वास्तविक रूपमा निर्धारित र रक्षण गरिने छ।

ठोस-आइसुलेटेड RMUs प्राथमिक चालक परिपथहरू—जस्तै वैक्युम इन्टररप्टर, डिसकनेक्टर, अर्थिङ स्विच, मुख्य बसबार, शाखा बसबार—लाई अलग-अलग वा संयोजनमा एपोक्सी रेजिन जस्ता ठोस आइसुलेशन सामग्रीमा एनकेस गरिएका छन्। यी पूर्ण रूपमा आइसुलेटेड, बन्द कार्यक्षम माड्युलहरूमा एनकेस गरिएका छन् जुन अतिरिक्त संयोजन वा विस्तार गर्न सकिन्छ। माड्युलहरूको बाहिरी सतहहरू, जहाँ व्यक्तिहरू पहुँच गर्छन्, त्यहाँ चालक वा अर्ध-चालक शील्डिङ लेयर लगाइएको छ र यी सीधै र विश्वसनीय रूपमा भूमित गरिन सकिन्छ।

​3.1 ठोस-आइसुलेटेड RMUsको विशेषताहरू​

• ​पर्यावरण फ्रेन्डली डिजाइन:​​ SF6लाई आइसुलेशन वा स्विचिङ माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्दैन। बल्कि, वैक्युमलाई स्विचको आर्क-क्वेन्चिङ माध्यमको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र पर्यावरण प्रभाव छैन (र यी पुनर्चक्रण गरिन सकिन्छ) ठोस सामग्रीलाई आइसुलेशन माध्यमको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। अतिरिक्त, घटकहरूको संख्या न्यूनतम गरिएको छ जसले सञ्चालन गर्दा निम्न ऊर्जा उपभोग र कम संभावित त्रुटि बिन्दुहरू निश्चित गर्छ।
• ​वास्तविक रूपमा निर्धारित र रक्षण गरिने:​​ ठोस-आइसुलेटेड RMUsले SF6 दबाव वेसेल लाई हटाउँछ। स्विच शरीरको अन्तर्निहित आइसुलेशन र आर्क-क्वेन्चिङ वैक्युम माध्यमको प्रयोग गर्छ; बाहिरी आइसुलेशन ठोस डाइएलेक्ट्रिक सामग्री जस्ता इन्सुलेटिङ सिलिंडरको प्रयोग गर्छ। इन्सुलेटिङ सिलिंडर ठोस-कास्टिङ प्रविधि प्रय