Aplikazzjoni ta’ L-Unitajt Ħalq Miftuħa Solida Intelligenza (SIRMUs) fil-Reti tal-Distribuzzjoni ta’ Qinżhu

1 Introduzzjoni​

Ir-riġjonijiet kustali jaffrontaw sfidi ambientali li jinkludu l-mazzal tal-ħalim, il-barbagħ, it-temperaturi ħaġġa, l-ħumidità u l-korrużjoni mill-xal. Biex nżiguraw is-sigurtà tas-silġ tad-distribuzzjoni urbana f'dawn l-ambjenti, nqasaw l-interruzzjoni tal-enerġija minħabba l-manutenzjoni tal-materjal, u prevenjaw l-avvizzjoni minħabba l-materjal ta' skadenza jew fakturi oħra li jaffettuw is-sigurtà tas-silġ, studjaw l-użu ta' tip ġdid ta' Solid Insulated Ring Main Unit (SIRMU). Dan is-SIRMU joffri dawkta tal-ħajja tajba, operazzjoni b'manutenzjoni, konformità ambjentali, intelligenza, u azzjenda tal-affidabilità tal-fornitura tal-enerġija.

Fi żmien prezent, aktar minn 90% tal-Medium-Voltage Ring Main Units (RMUs) jdependu fuq il-gass SF₆ bħala meżju tal-izolazzjoni. Il-gass SF₆ hu kemikalment stabili, jpossiedi propjetajiet izolanti u speċjalment tal-speċifikazzjoni tal-ħalim, u hu amministrat ampiament fil-materjal tal-enerġija. Il-gass SF₆ insulated switchgear hu kompatt. Ikkondemmni, il-gass SF₆ jliqif fuq temperaturi bassi, bil-ġejun li jinfgħadu l-izolazzjoni u l-kapaċità tal-speċifikazzjoni tal-ħalim. Fuq temperaturi ħaġġa, jisfasfa fi byproducts toksiku ħafna, bl-iżjed tal-riskji għall-bniedem. F'kaz ukoll, l-imtarrar u l-emissjonijiet huma inevitabbli waqt it-tammin, l-operazzjoni, u r-rimuż, sa li l-gass SF₆ ikun imwaqqaf bħala waħda mill-ħamesem greenhouses majori; mill-perspettiva ambjentali, l-użu tagħha għandu jintqassom jew jiġi eliminat. Il-prinċipju tad-disinn tas-Solid Insulated Ring Main Unit elimina fondamentali l-necessita tal-gass SF₆, li jagħti garantija bażika għall-reduzzjoni tal-emissjonijiet u l-protezzjoni tal-ambjent fis-settur tas-silġ tad-distribuzzjoni, li jikkonforma forti mal-reqwisiti ambjentali.

L-Intelligent Solid Insulated Ring Main Unit (SIRMU) għall-estensjoni tas-silġ tad-distribuzzjoni joffri mhux biss l-ekoloġiči u l-resistenza moħħija għall-ambjenti harsh, iżda wkoll darb tal-intelligenza. Il-funzjonalità tiegħu timhaddi kull funzjonalità tradizzjonali li sseħħet mill-materjal primarju u sekondarju tal-sistema tal-enerġija f'wieħed wieħed. Il-prodott jadoper approċċ disinn integrat u modulari għal dawn il-komponenti tal-voltalta u tal-voltalta bassa, li joffru versatilità u espandibilità eccellenti, li jirrapreżentaw verament id-dispożitiv elettriku smart.

​2 Aplikazzjoni Teknika ta' Intelligent Solid Insulated Ring Main Units (SIRMUs)​​

​2.1 Aplikazzjoni tal-Teknoloġija tal-Izolazzjoni Solida​

It-teknoloġija tal-izolazzjoni solida inkludiva l-inkapsulazzjoni u l-siggil tal-parti attivi tal-switchgear tal-voltalta medja b'materiali solidi, jew il-passaġġ tal-intensità elektriċa ħaġġa fil-linja interna tal-material soliđ. Dan jħalli l-material soliđ jresisti l-potenzjali akbar, bil-ġejun li jqasam l-intensità fil-aria. Il-materiali soliđ ta' izolazzjoni ikkarissima huma l-epoxy resin u l-silicone rubber.

Il-Solid Insulated Ring Main Unit (SIRMU) jadoper materiali soliđ ta' izolazzjoni bħala meżju primarju tal-izolazzjoni. Il-komponenti tal-kitba tal-kundutturi kritici kif l-vacuum interrupters u l-ħolqa tagħhom, disconnecting switches, grounding switches, main busbars, u branch busbars jiġu inkapsulati individualment jew kollettivament fi izolazzjoni soliđa, formar modulu jew moduli. Dawn il-moduli huma izolati anki, sigillati anki, funzjonali specifiċi, u disegnat għal rekonfigurazzjoni u espansjon. Is-superfici accessibli għall-bniedem huma rivestiti b'scudi konduċivi jew semi-konduċivi u huma direttament u affidabilment mground. Il-karatteristiċi prinċipali huma izolazzjoni totali, sigillatura totali, modulari, kompakta, u intellegenti. L-SIRMUs jmuraw infatti supeżiori fl-impediment tal-ambjenti harsh kif l-xaldd, l-altitudini ħaġġa, l-ħumidità, u l-wind/silġ fort. B'disinn sigillat, impermeabile, mingħajr kondutturi tal-voltalta alta esposti, huma partikularment adeguati għal zonas umide u susċettibili għall-inondazzjoni, kapabili ta' fornix furnitura tal-enerġija affidabili fid-damp jew ftit immerżi.

​2.2 Aplikazzjoni tal-Teknoloġija tal-Protezzjoni Intellegenti​

L-integrazzjoni tal-teknoloġija tal-microprocessor u tal-komputer fl-equipment elettriku jgħaqqdu bih l-funzjonalità intellegenti waqt li jgħaqqdu bidirezzjonali mal-centri tal-kontroll. Dan jiforma sistema ta' monitoraġġ, protezzjoni, u managemen tal-netwerk intellegenti. Tramit il-konfigurazzjoni ta' parametri simpli, dispożitiv intellegenti wahid jista' jieffettiva l-funzjonalità li sseħħet mill-dispożitiv diversi.

Id-disinn strutturali tas-SIRMU jikkonforma mal-ebdom tal-grids smart resilient moderni. Jempjiża algoritmi veloċi biex jagħti l-circuit breakers l-kapaċità ta' tripping veloċi, biex jippermetti l-isolażjoni veloċi tal-linji defektivi u jpreveni effiċjentement it-tripping cascading. Imħandiena b'sistema ta' protezzjoni ta' ground fault singola fase, jippermetti l-id-detazzjoni online ta' dan il-defekt fit-systems ungrounded (jew high-impedance grounded/PET/PEN) mingħajr l-beħarf adiżionali, jipprovdew larmi jew ordu ta' trip skond il-valuri settati. Il-kitba tal-main circuit jempjiża disinn modulari ta' singla fase, li jevita kategorikament l-short circuits inter-fase waqt l-operazzjoni u jirriżulta f'effiċjenza ta' manutenzjoni akbar waqt li jinqasu s-spesi. Sistem operating embedded integrat jinkludu architettura CPU core, inkluż proċessur ARM (ARMP) għal proċessar ġenerali u kontrol, fiank proċessur DSP potenti għal multitasking efficient, li jagħti dataprocessing, kontrol, u komunikazzjoni veloċi. Il-unitajiet huma strutturali kompatti, xiexxi fl-ħajda, leġġieri fis-silġ, u ewlenin lil installa. Il-gap tal-isolazzjoni huma verifikati visibilment għal operazzjoni sigura. Il-riconożiment automatic tal-mode tal-fornitura tal-enerġija jippermetti l-autochangeover fleksibbli għal dual power supplies, li jażżid l-affidabilità tal-fornitura tal-enerġija. It-talbija ta' support komunikazzjoni fleksibbli (GSM SMS, GPRS, CDMA universal wireless services, fiber, twisted pair, wireless, carrier), u s-suppport ta' multi komunikazzjoni protocols, iffaċilita l-implementazzjoni easy tal-automation tad-distribuzzjoni.

​2.3 Maintenance-Free u Eco-Friendly​

Il-switch principali jadoper vacuum circuit breaker maintenance-free magħruf għal istabbiltà u affidabilità, mingħajr l-necessita ta' manutenzjoni periodika. Id-disinn integrat tal-disconnecting switch u grounding switch mal-circuit breaker jippermetti struttura kompatta b'mekkanika u elektrika interlocks affidabili, jippreveni effiċjentement l-avviż errati.

​2.4 Processi Manifattura Uffiċjali u Quality Assurance għal SIRMUs​

Biex nżiguraw istabbiltà, konsistenza, u kwaltà tal-prodott - biex nagħti garantija għal long-term insulation withstand voltage tas-SIRMU products - il-solid insulated poles jempjiżaw il-Automatic Pressure Gelation (APG) process meta huma mgħawdxija mill-epoxy resin. Ir-reqwisiti ta' manifattura għal SIRMUs jiksuru dak tal-SF₆ gas-insulated RMUs. Il-kontroll insufficjent tal-process ta' manifattura jirkadi drammantikament l-probabbiltà u l-severità tal-defeetti u faljijiet tal-izolazzjoni nascosti paraguna mal-units SF₆. Il-kontroll stringenti tal-materiali raw u l-capabilitajiet avvanzati tal-process huma essenzjali.

L-external insulation tal-vacuum interrupter hija raggiunta permezz ta' media multipli, inkluż l-epoxy, silicone rubber, u l-aria. Għalhekk, l-strength tal-izolazzjoni ta' materiali indiġen u l-interfacial treatment bejn diffrent media tal-izolazzjoni huma kritiċi. Il-epoxy u silicone rubber joffru dielectric strength eccellenti, raggiungendo 5-6 volti tal-aria. Raggiungere din il-strength irrid kontrol ottimal tal-process ta' molding - temperatura u pressjoni - fl-ahwa tas-sigurazzjoni tal-materiali degassing u venting waqt it-tammin biex jivitan l-intrappled micro-bubbles. L-falj tas-sigurazzjuni ma jinfgħadu l-izolazzjoni strength iżda wkoll jikkaġuna l-electric field distribution uneven, jikkaġuna l-partial discharge (PD) activity, u jippreżenti riskji operativi. L-interfacial treatment jgarantixxi sufficienza l-interfacial insulation strength under stress, thermal cycling, etc., li jpreveni l-falj tal-izolazzjoni. Metodi diagnostici affidabili għal l-quality tal-interface huma necessari. Fiż-żmien prezent, PD measurement, X-ray inspection, u lightning impulse tests jistgħu jagħmlu assess accurate tal-interfacial insulation strength.

L-impieg tal-X-ray inspection bħala prova factory jpreveni l-defeetti kif bubbles, pores, jew cracks fil-solid insulation assemblies u jgarantixxi li l-vacuum interrupters, connections/terminals tagħhom, u solid insulated busbars ma jkunu xejn abnormal deformations apparenzi visuali fir-images tal-X-ray relativament posizjonijiet tagħhom. L-execution tal-PD measurements jpreveni l-PD inception u extinction fil-weaknesses jew defects ta' l-izolazzjoni tas-SIRMU causati mill-high electric fields, jivitan l-degradazione cumulative li jilqgħu l-izolazzjoni breakdown over time.

​3 Skema Teknika ta' Design għal l-Intelligent SIRMU​

Bazza fuq l-esperjenza operativa ampla tas-silġ tad-distribuzzjoni u l-analiżi tal-equipment avvanzati nazzjonali u internazjonali, kontemplandu l-kondizzjonijiet operativi reali tas-silġ u l-reqwisiti ambjentali, determinajna permezz ta' confront komprensiv biex nsviluppu u napplikaw il-"Application Research of 10kV Intelligent Solid Insulated Ring Main Unit" project.

​3.1 Kontenut Teknik Primarju​

New AVR-12 type Solid Insulated Ring Main Units (SIRMUs) jiġu installati fl-origini. Konfigurazzjoni ta' dual-power supply hi utilizzata, li tgħaqqad b'funzjonalità intellegenti tas-SIRMU għal isolazzjoni veloċi tal-linji defektivi, detazzjoni veloċi ta' ground faults singola fase, u trasmissioni ta' informazzjoni ta' kwalunkwe switch permezz ta' optical fiber għal Distribution Automation Master Station (DMS) jew permezz ta' SMS għal telefoni ta' persunal maintenence. L-utilizz tal-monitoring platform master station jippermetti statistika ta' data u analisi tal-faljijiet.

Dan il-proġett jiġi implementat fit-following aspects:

• Bazza fuq is-schema oriġinali RMU u kontemplandu l-importanza tal-utent, l-enerġija jiġi fornita permezz ta' dual incoming lines. Waqt l-operazzjoni normale, Incomer #1 jfornix l-enerġija mentri Incomer #2 huwa fuq hot standby.
• Il-materjal primarju hu l-AVR-12 type Ring Main Unit, li jikkonsisti minn 7 bays: 6 circuit breaker (CB) bays u 1 Potential Transformer (PT) bay.
• Il-6 CB bays jiġu adoperati b'struttura CB + Disconnector (DS) + Grounding Switch (ES), equipaggiati b'protezzjoni devices integrati.
• Il-PT bay jiġi adoperat b'struttura DS + single-phase PT, providi power ta' komunikazzjoni. Il-PT tista' tiġi switċċata in/out permezz ta' DS fil-PT bay, li jippermetti PT jew manutenzjoni tal-line mingħajr l-necessita ta' complete SIRMU outage.
• L-use ta' SIRMUs ta' tip CB jippermetti multiple interruptions ta' short-circuit fault currents. Paraguna mal-fuse protection, huma jeliminaw l-inconvenience u l-spesa ta' fuse replacement, u jipprovdi comprehensive short-circuit protection coverage permezz ta' adjustments settings.

​Operazzjoni Normale:​​
Il-controller intellegenti jassorbixxi parameters (breaker status, disconnector status, primary current/voltage, zero-sequence current/voltage, DMS master station status) għal kull incoming/outgoing bay. Data upload real-time permezz ta' optical fiber għal Intelligent Distribution Switch Master Station jippermetti l-operazzjoni remote.

​Faljijiet Short-Circuit:​​
Il-feature ta' rapid protection tal-controller intellegenti jiddetekta l-fault current u l-flus tal-enerġija f'15ms u jclears il-fault f'25ms, li jagħti garanzija għal normal line supply, preveni l-cascading tripping, u minimizza l-area ta' l-outage. Il-caratteristiċi instantaneous (voltage, current, switch status) jippermettu l-control tal-action characteristic tal-permanent magnet actuator, jikshorten il-clearing time tal-fault biex jisolaw veloċi l-fault line. Nistesso, il-controller jtransmit information ta' action tas-SIRMU permezz ta' fiber għal monitoring center, li jippermetti l-assessment ta' product status ta' l-ora u facilita l-location tal-fault u l-restoration tal-enerġija.

​Faljijiet ta' Single-Phase Ground:​​
Il-controller jempjiża l-magnitude/phase tal-zero-sequence current u l-magnitude/phase tal-zero-sequence voltage biex jiddetermina jekk jkun hemm fault fil-load side tas-SIRMU. Biss għal ground faults fil-load side, il-controller jippermetti l-protection trip jew l-command ta' alarm u jupload l-information tal-fault permezz ta' fiber. Il-faults fil-source side ma jkunux jtrigger actions mill-controller tas-SIRMU.

​3.2 Challenges Teknik Primarji​

(1) L-applicazzjoni tal-teknoloġija tal-izolazzjoni solida u l-proċess ta' manifattura APG biex nżiguraw ir-reliabilità, dawk ta' l-ħajja, u l-operazzjoni b'manutenzjoni tas-SIRMU f'ambjenti ta' hight-temperature u high-salt-fog.
(2) L-utilizz tal-konċett ta' design integrat u fleksibbli li jikkombina l-primary section tal-voltalta tal-circuit breaker mal-secondary section ta' control intellegenti. Il-built-in combined current/voltage sensors jippermettu l-acquisition ta' real-time ta' primary voltage/current signals u l-status ta' l-switch biex jippermettu l-control fleksibbli tal-actuator tal-breaker, optimizzando l-operazzjoni tal-vacuum interrupter.
(3) L-detekta veloċi tal-fault current u l-execution ta' azioni ta' protezzjoni.

​Implementazzjoni tal-Proġett:​​
Dan il-proġett jimpiegaw solid insulated RMUs b'dispositivi ta' control intellegenti integrati. Il-switch primarju jempiegaw kombinazzjoni ta' Permanent Magnet Actuated Vacuum Circuit Breaker (VCB) b'Disconnector (DS) u Grounding Switch (ES) integrati. Equipaggiat b'sistema ta' control intellegenti, jagħmel funzjonalità ta' control awtomatiku Nawara l-coordinazzjoni tal-DMS. Il-permanent magnet actuator joffri affidabilità u operazzjoni b'manutenzjoni. Komunikazzjoni ta' optical fiber jippermetti l-collect ta' real-time ta' kull parameter ta' operazzjoni RMU, semplifikandu l-restoration ta' l-enerġija remote u l-analysis tal-faljijiet ta' l-enerġija, u accumulandu esperjenza għal dispositivi terminali ta' l-grid smart. Kabinet estern ta' stainless steel jminimixa l-manutenzjoni futura.

​4 Konklussjoni​

L-Intelligent Solid Insulated Ring Main Unit (SIRMU) hu next-generation RMU sigur, eco-friendly, stable, affidabile, u intellegenti. Hu parti kuljunt particolarment adattat għal deploy fi lokazzjonijiet harsh karattrizzati mill-altitude alta, varjazzjonijiet ekstremi ta' temperature, contaminazzjoni, u umidità.