RMU қалалық электр тарату желілеріндегі сенімділікті қалай арттырады?

Қалалық электр энергиясын тарату желілері әр жыл сайын күрделеніп келеді. Қалалар кеңейген сайын, коммерциялық аудандарда, тұрғын үйлердің көпқабатты ғимараттарында, жер асты транзит жүйелерінде және өнеркәсіптік орталықтарда тоқтамайтын, қауіпсіз және икемді электр қоректендіру қажеттілігі артады. Бұл өзгеріп отыратын ландшафтта Сақина негізгі блок Rmu орташа кернеумен жұмыс істейтін қосқыш құрылғыларының жобасында ең маңызды компоненттердің бірі болып танылды. Ол коммуналдық қызмет көрсетушілер мен объектілердің операторларына тығыз қалалық желілердің талап ететін қосу, қорғау және изоляциялау мүмкіндіктерін қамтамасыз ете отырып, электр қоректендірудің үздіксіз тұйық циклын сақтауға мүмкіндік береді.

Дәл қалай жұмыс істейтінін түсіну Ring main unit rmu сенімділікті арттырады, оның механикалық архитектурасын және кеңірек желі топологиясы ішіндегі рөлін қарастыру қажет. Дәстүрлі сәулелі трансформаторлық подстанциялардан айырмашылығы, сақиналы конфигурация қуатты бір уақытта екі бағыттан беріп отырады, сондықтан бір қоректендіру сызығы үзілсе де, екіншісі қоректендіруді ұстап тұрады. Бұл құрылымдық резервтеу қалалық жоспарлаушылар мен электр инженерлері қалалық ортада екіншілік тарату үшін әдетте Ring main unit rmu тіркесті шешім ретінде көрсететін негізгі себеп.

Қалалық сенімділікті қамтамасыз ететін негізгі архитектура

Сақиналы топология және резервті қоректендіру дизайны

Қандай болса да Ring main unit rmu оның тұйық цикл немесе сақиналы тізбекке интеграциялануында. Дәстүрлі сәулелі желіде қуат трансформаторлық подстанциядан жүктемеге қарай бір бағытта ағады. Егер осы жолда қайсыбір ақау пайда болса, техниктер ақауды табып, оны изоляциялай алғанша, одан төмендегі барлық тұтынушылар қоректендіруді жояды. Сақиналы конфигурацияда осы тарату кабелі үздіксіз сақина құрайды, оның Ring main unit rmu оның ішіндегі айналым бойынша орналасқан негізгі түйіндерде ауысу мен қорғауды басқару үшін орналастырылған.

Себебі бұл айналым қуатты екі бағыттан береді, сондықтан кез келген жалғыз нүктедегі ақаулық ең жақын ауысу түйіндерінде изоляцияланады, ал сақталған айналым бөліктері қуатты бұзылмаған қоректендіру бағытынан әрі қарай алады. Бұл электрмен жабдықтау тоқтатылуының ұзақтығы мен географиялық ауқымын қатты азайтады. Қысқа мерзімді тоқтату да маңызды экономикалық және әлеуметтік бұзылуға әкелетін тығыз тұрғындары бар қалалық аймақтар үшін бұл екі бағытты қоректендіру мүмкіндігі — таласқа болмайтын сенімділік стандарты.

Әрқайсысы Ring main unit rmu айналымдағы құрылғы әдетте кіріс пен шығыс айналымдық қоректендірулер үшін екі айналымдық тұйықтағыштан, сонымен қатар қосылған жүктемелер үшін бір немесе бірнеше кабельдік қоректендіру желілері немесе трансформаторды қорғау құрылғыларынан тұрады. Бұл модульді орналасу инженерлерге жүктеме нүктелерін екі бағыттан да қоректендіруге болатындай желілерді жобалауға, сонымен қатар ауысу операцияларын қауіпсіз және жылдам орындауға, жиі барлық желіні токсыздандырмай-ақ мүмкіндік береді.

Қалалық орталар үшін компактты және герметиклық құрылым

Қалалық орнатулар физикалық шектеулерге ұшырайды, ал ауылдық трансформаторлық подстанцияларда мұндай шектеулер болмайды. Орын шамалы, сондықтан жабдықтар жиі жерасты қосқыш бөлмелерінде, жерасты қоймаларында немесе көшелердегі киоск қораптарында орналастырылады. Ring main unit rmu бұл талаптарды қанағаттандыру үшін арнайы жобаланған. Оның компактты аумағы мен герметиклық құрылымы оны қауіпсіздік пен өнімділікті төмендетпей-ақ шектеулі кеңістіктерге орнатуға мүмкіндік береді.

Қазіргі заманғы жобалар, әсіресе қатты изоляциялық технологияларды қолданатындар, изоляциялау мен доғаны өшіру ортасы ретінде май немесе SF6 газын қажет етпейді. Қатты изоляциялық Ring main unit rmu бірліктері барлық өткізгіш бөліктерді эпоксидті смола немесе басқа қатты диэлектрлік материалдар ішіне инкапсуляциялайды, осылайша майдың ағуы, газ қысымының төмендеуі және қоршаған ортаның ластануы қаупін жояды. Бұл қалалық орталарда адамдар мен инфрақұрылымға жақын орналасу қауіпсіздіктің жоғары деңгейін және қоршаған ортаны қорғауға жауапкершілікті талап ететіндіктен, олардың қолданылуына ерекше ыңғайлы.

Герметикалық құрылым ішкі компоненттерді ылғалдылықтан, тозаңнан, ластанудан және коррозиялық атмосферадан да қорғайды — бұл жағдайлар көпшілікте жер астындағы немесе жағалаулық қалалық орталарда кездеседі. Герметикаталған құрылғылар газ қысымын тексеруге, май сынамасын алуға немесе сіңіргішті ауыстыруға қажеттілік туғызбайды, сондықтан қызмет көрсету талаптары табиғи түрде азаяды. Бұл қызмет көрсетуге байланысты тоқтатулар мен адамдардың араласуына байланысты қауп-қатерлерді азайту арқылы тікелей сенімділікке үлес қосады.

Ақауларды басқару және желіні қалпына келтіру жылдамдығы

Толық қоректендірудің тоқтатылмай-ақ изоляциялау

Ең нақты тәсілдердің бірі — Ring main unit rmu сенімділікті арттыруға қосатын үлесі — ақаулы бөлікті анықтаған кезде әсер етілетін аймаққа толық қоректендіруді тоқтатпай-ақ оны изоляциялау қабілеті. Екі сақина түйіні арасындағы кабель бөлігінде ақау пайда болған кезде, сәйкес Ring main unit rmu құрылғылардағы қосқыштар ашылып, тек осы ақаулы бөлік ғана изоляцияланады. Басқа барлық сақина бөліктері әрі қарай электрмен қоректенеді, ал ақаулы кабельге тікелей қосылмаған тұтынушылар үзіліссіз электр энергиясын алады.

Бұл мүмкіндік кең таралған өшірулердің салдары тез таралатын қалалық желілерде ерекше маңызды. Ауруханалар, деректер орталықтары, әдеттегі емес жағдайларға арналған қызметтер мен көлік жүйелері барлығы жоғары қолжетімділікті электр қорына тәуелді. Ring main unit rmu желі операторларына ақаулықты сақиналық желінің мүмкіндігінше кішірек бөлігіне шектеуге мүмкіндік береді, осылайша көпшілік тұтынушыларды қорғайды, ал жұмысшылар зақымданған кабель бөлігін жөндеуге әрекет жасайды.

Автоматтандырылған ажыратқыш немесе қашықтан басқару функциясымен жабдықталған желілерде бұл ақаулықты изоляциялау минуттар немесе сағаттар емес, секундтар ішінде жүзеге асады. Автоматтандырылған қайта қосқыштар мен қашықтан басқару терминалдық құрылғылары Ring main unit rmu басқару орталығының операторларына SCADA интерфейсі арқылы желі топологиясын қайта конфигурациялауға мүмкіндік береді; осылайша, алаңдағы жұмысшылар орынға келгенше қарама-қарсы бағыттағы сақина бойынша қайта қосу арқылы изоляцияланған бөліктерге электр қорын қалпына келтіруге болады.

Тығыз жүктемелі орталарда қорғауды координациялау

Қалалық тарату желілері жоғары жүктеме тығыздығы мен трансформаторлық подстанциялар арасындағы қысқа кабельдік аралықтармен сипатталады. Бұл апаттық токтар өте жоғары болуы мүмкін дегенді білдіреді, сондықтан қорғау құрылғылары жабдықтардың зақымдануын болдырмау үшін және персоналдың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін дәл жауап беруі керек. Ring main unit rmu құрылғысы ашық токқа қарсы қорғау, жерге құлау релелерін және кейбір конфигурацияларда бағытты қорғау элементтерін қамтиды, олар сақина бойынша әртүрлі бағыттағы апаттарды ажыратуға мүмкіндік береді.

Дұрыс қорғау координациясы апатқа ең жақын орналасқан сақтандырғыш немесе реле ғана іске қосылатынын қамтамасыз етеді, басқа барлық жарамды бөлімдерге электрмен жабдықтауды сақтайды. Егер Ring main unit rmu микропроцессорлық қорғау релелерімен жабдықталса, ол кеңістіктегі басқа барлық бөлімдерге әсер етпейтін, өте таңдалған ажыратуды қамтамасыз ете алады. Бұл таңдалған әрекеттілік электр энергиясын тарату ұйымдары өз тарату активтерін бағалау үшін қолданатын надежділік көрсеткіштеріне — SAIFI, SAIDI және CAIDI индекстеріне тікелей үлес қосады.

Компакттық корпус ішінде цифрлық қорғаныс функцияларын біріктіру Ring main unit rmu сонымен қатар заманауи қалалық трансформаторлық подстанциялардың физикалық аумағын азайта отырып, көне майлы қосқыштарға қарағанда күрделірек қорғаныс логикасын ұсынуын қамтамасыз етеді. Бұл технологиялық даму «ақылды желілер» және «болашақ қаласы» бағдарламаларының сенімділік талаптарын қанағаттандырады, сонымен қатар подстанция ғимараттарын кеңейту үшін қымбат тұратын инженерлік-құрылыс жұмыстарын жүргізуді қажет етпейді.

Жұмыс істеу қауіпсіздігі және активтердің ұзақ мерзімді өнімділігі

Жұмыс істеп тұрған желі жағдайларында қауіпсіз қосу-ажырату

Жұмыс істеп тұрған орташа кернеу желілеріндегі қосу-ажырату операциялары тән қауп-қатерлерге ие. Операторлар жабдықтың жүктеме токтарын және авариялық токтарды сенімді түрде өшіретініне, қауіпті доғаларды пайда етпейтініне немесе механикалық тұрғыдан істен шығып қалмайтынына сенімді болуы керек. Ring main unit rmu ол өзінің жұмыс істеу мерзімінде кездесетін желілік жағдайлардың толық диапазонында ауыстыру операцияларын орындауға арналып және сынақтан өткізіліп дайындалған. Доға өшіру технологиялары — вакуумды, SF6 немесе қатты изоляциялық негізделген болса да — ауыстыру кезіндегі өтпелі процестерді герметикалық жабық қорап ішінде қауіпсіз түрде ұстайды.

Қатты изоляциялық нұсқалар үшін барлық жоғары кернеулі жинақтау бірлігі физикалық түрде ішкі доғаның корпус сыртына таралуын болдырмау үшін қатты диэлектрикке орнатылады. Бұл доғаны ұстау қасиеті апаттық жағдайлардың пайда болу қаупін қатты төмендетеді және техниктердің қызмет көрсету немесе ауыстыру жұмыстары кезінде қосымша қауіпсіздік деңгейін қамтамасыз етеді. Техниктер шағын қалалық трансформаторлық подстанциялардағы тар орындарда жұмыс істеген кезде бұл қауіпсіздік маржасы елеулі маңызға ие.

Біріктірілген блоктау механизмдері Ring main unit rmu қауіпті жұмыс істеу тізбегін болдырмау, мысалы, жерленген бөлікке тұйықтауышты жабу немесе дұрыс қорғаныс функциясы іске қосылмаған кезде авариялық токта тұйықтауышты ашу. Бұл механикалық және электрлік блокировкалар бір уақытта бірнеше операторлар немесе автоматтандырылған жүйелер желілік авария кезінде әрекет етуі мүмкін ортада маңызды.

Тұрақтылық және жөндеу циклдарының азаюы

Сенімділік — бұл тек апат кезінде қалай жұмыс істейтіндігін ғана емес, сонымен қатар ондаған жылдар бойы үзіліссіз қызмет көрсету кезінде қалай жақсы жұмыс істейтіндігін де білдіреді. Ring main unit rmu қала қосқыштары жиі 20–30 жыл бойы минималды қатысумен жұмыс істеуге қажеттіліктерін қанағаттандыруы керек. Қазіргі заманғы Ring main unit rmu жабдықтарға қолданылатын материалдар, салыну стандарттары мен сынақ протоколдары осы ұзақ қызмет мерзімінің күтілулеріне сәйкес келеді.

Әсіресе, қатты изоляциялық технологиясы осы жағынан ерекше тиімді. Ешқандай сұйық диэлектриктердің өзгеруіне немесе ағуына, газ қысымын бақылауға немесе жыл сайын майланған компоненттердің сынамасын алуға қажеттілік болмағандықтан, қатты изоляцияланған Ring main unit rmu құрылғысы үшін техникалық қызмет көрсету жұмыстары көлемі тәжірибелік (кәдімгі) технологияларға қарағанда әлдеқайда төмен. Техникалық қызмет көрсетудің азаюы зерттеу мақсатында жоспарланған тоқтатулардың азаюын, жұмыс істеу шығындарының төмендеуін және рутинды жұмыстар кезінде адам қатесінен жаңа ақау пайда болу ықтималдығының азаюын білдіреді.

Қазіргі заманғы вакуумды немесе қатты изоляцияланған қосқыш элементтерінің механикалық қызмет көрсету мерзімі Ring main unit rmu құрылғысында мыңдаған қосу-ажырату циклдеріне есептелген, бұл кәдімгі тарату желісіндегі қосу жиілігінен әлдеқайда жоғары. Бұл төзімділік құрылғының өзінің жобаланған қызмет көрсету мерзімі бойынша жұмыс істеу сенімділігін қамтамасыз етеді және қалалық тұтынушылар мен коммерциялық операторлардың үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз етуге ықпал етеді.

Ақылды желіге интеграция және болашаққа дайын қалалық желілер

Қашықтан бақылау және автоматтандыруға үйлесімділік

Қалалық коммуналдық кәсіпорындар ақылды желілердің архитектурасына көшкен сайын, тарату жабдығын қашықтан бақылау мен басқару мүмкіндігі сенімділікті қамтамасыз етуге негізгі талап болып табылады. Ring main unit rmu біртіндеп интегралды қашықтан орындалатын терминалдық құрылғылармен, IEC 61850 немесе DNP3 протоколдарын қолдайтын байланыс интерфейстерімен және кернеу, ток, электр энергиясының сапасы мен ажыратқыштың қалпы туралы нақты уақыттағы деректерді қамтамасыз ететін датчиктер жиынтығымен жабдықталуда. Ring main unit rmu осы цифрлық байланыс құрылғысын пассивті қосқыш құрылғысынан ақылды тарату желісіндегі белсенді түйінге айналдырады.

Қашықтан бақылау орнатылған кезде, электр желілері дамып келе жатқан ақауларды—мысалы, бөлшекті разрядтың белсенділігінің артуы немесе кабельдің изоляциясының нашарлауын—олар қоректендірудің тоқтатылуына айналғанша анықтай алады. Бұл деректерге негізделген болжамдық техникалық қызмет көрсету стратегиялары кездейсоқ үзілістерді азайтады және операторларға жұмыстарды төмен сұраныс кезеңдерінде жоспарлауға мүмкіндік береді. Реактивті техникалық қызмет көрсетуден болжамдыққа көшу реттелушілер мен тұтынушылар электр желілерінің өнімділігін бағалау үшін қолданатын сенімділік көрсеткіштерін тікелей жақсартады.

Автоматтандыру алгоритмдері әртүрлі Ring main unit rmu сақина бойынша орналасқан түйіндерден түсетін нақты уақыттағы деректерді пайдаланып, миллисекундтар ішінде ауыстыру шешімдерін қабылдай алады, бұл кез келген қолмен орындалатын реакциядан әлдеқайда жылдам. Адамның қатысуынсыз сақина автоматты түрде ақау орнынан айналып өтетін өзін-өзі жөндеуші желі топологиялары — бұл технологияның логикалық шыңы болып табылады, ал Ring main unit rmu өзін-өзі жөндеуші қалалық желілерді іске асыруға мүмкіндік беретін негізгі аппараттық құрылғы болып табылады.

Өсетін қалалық жүктеме сұранысы үшін масштабталу

Қалалық электр энергиясының сұранысы тұрақты емес. Жаңа тұрғын үйлердің салынуы, электромобильдерді зарядтау инфрақұрылымы, деректер орталықтарының кеңеюі және қайта өндірілетін энергияның интеграциялануы қалалық тарату желілеріне жаңа және әртүрлі жүктемелер тудырады. « Ring main unit rmu » құрылғысының модульдік сипаты желі жобалаушыларға барлық трансформаторлық подстанцияларды қайта жобалаусыз сақиналық тізбектерді кеңейтуге және оларды адаптациялауға мүмкіндік береді. Қосымша қоректендіру модульдері немесе қорғану құрылғылары жиі қолданыстағы корпусқа қосылуы мүмкін немесе жаңа жүктеме қосылу нүктелерінде жаңа « Ring main unit rmu » түйіндері сақинаға енгізілуі мүмкін.

Бұл масштабталу қабілеті бүгінгі күні іске асырылған надежділік жақсартуларының ертеңгі жүктеменің өсуімен бұзылмауын қамтамасыз етеді. Сақиналық желіні резервтік қуатпен жобалау және 10 кВ және 50 Гц кернеуінде 630 А-ден 3150 А-ге дейінгі номиналды токтарды өткізе алатын « Ring main unit rmu » құрылғыларын таңдау арқылы инженерлер басты қосқыш құрылғыларын алмастырмай-ақ маңызды жүктеме өсуін қамтамасыз ете алады.

Ақылды санау, таратылған генерацияны басқару және айналымдық желілердегі ауысу икемділігінің өзара сәйкестігі Ring main unit rmu сондай-ақ қалалық желілерді қоректендіру сапасын немесе қорғаныс координациясын бұзбай, энергия өндіруші-тұтынушы (prosumer) ресурстарын интеграциялауға мүмкіндік береді. Осы бағытта, қазіргі уақытта дұрыс Ring main unit rmu таңдау – келесі бірнеше онжылдыққа арналған қалалық электр желісінің сенімділігі мен икемділігіне инвестиция.

Жиі қойылатын сұрақтар

Сақиналы қосқыш құрылғысы (RMU) стандартты тарату подстанциясынан негізінде немен ерекшеленеді?

Стандартты тарату подстанциясы әдетте жүктемелерді бір ғана қоректендіру нүктесінен радиалды конфигурацияда қосады. Ал сақиналы қосқыш құрылғысы (RMU) әрбір жүктеме нүктесіне екі бағыттан қуат беретін тұйықталған сақиналы тізбекте жұмыс істеуге арналған. Бұл екі бағытты қоректендіру топологиясы ақауларды желінің барлық бөлігін өшірмей-ақ белгілі бір түйіндерде изоляциялауға мүмкіндік береді, сондықтан сақиналы қосқыш құрылғысы (RMU) қалалық тарату үшін радиалды орналасуға қарағанда негізінен тұрақтырақ болып табылады.

Неге қатты изоляция қалалық сақиналы негізгі құрылғы (RMU) орнатуларында ұсынылады?

Қатты изоляция ескі жабдықтарда қолданылатын май мен газ диэлектриктерін жоюға мүмкіндік береді, сондықтан сіңіру, қысымның төмендеуі, экологиялық ластану және өрт сияқты қауп-қатерлер де жойылады. Шектеулі, қоғамдық қолжетімді немесе экологиялық тұрғыдан сезімтал аймақтарға арналған қалалық орнатулар үшін қатты изоляциялы сақиналы негізгі құрылғы (RMU) жоғары деңгейдегі қауіпсіздік, аз қызмет көрсету талаптары және компактты дизайн ұсынады. Бұл сипаттар заманауи қала электр беру инфрақұрылымының жұмыс істеуі мен реттеуші талаптарына жақсы сай келеді.

Автоматтандыру сақиналы негізгі құрылғы (RMU) үшін надежділік үлесін қалай жақсартады?

Егер Сақиналық Қосылу Құрылғысы (СҚҚ) қашықтан басқарылатын терминалдық құрылғылар мен байланыс интерфейстерімен жабдықталса, оны SCADA немесе тарату басқару жүйесіне интеграциялауға болады. Бұл интеграция ақау оқиғасы пайда болғаннан кейін секундтар ішінде автоматты түрде ақауларды анықтау, оларды изоляциялау және желіні қалпына келтіруді қамтамасыз етеді, яғни жөндеу бригадаларының нақты орында болуы қажет емес. Сақиналық Қосылу Құрылғысы (СҚҚ) негізінде құрылған автоматтандырылған өзін-өзі түзететін сақиналық желілер электр қоректендіруінің үзілу уақытын қатты қысқартады және SAIDI мен SAIFI сияқты пайдаланушылардың сенімділік көрсеткіштерін жақсартады.

Қалалық пайдалану үшін Сақиналық Қосылу Құрылғысы (СҚҚ) анықтамасын берген кезде қандай ток пен кернеу номиналды мәндерін ескеру керек?

Сәйкес техникалық сипаттамалар желілік кернеу деңгейіне, күтілетін жүктеме өсуіне және орнату нүктесіндегі ақаулық ток деңгейлеріне байланысты. 50 Гц жиілікте жұмыс істейтін 10 кВ-тық қалалық тарату желілері үшін сақиналық басқару құрылғысы (RMU) әдетте жеңіл жүктемелі қоректендіру желілері үшін 630 А-ден бастап, ауыр жүктемелі тізбектер немесе трансформаторларға қосылу үшін 3150 А-ге дейінгі номиналды токтармен белгіленеді. Қалалық ақаулық токтар ауылдық тарату жүйелеріндегілерге қарағанда әлдеқайда жоғары болуы мүмкін, сондықтан таңдалған сақиналық басқару құрылғысы (RMU) нақты желілік орналасу орнына қолданылатын қысқа тұйықталуға шыдамдылық сипаттамаларын қанағаттандыратынын тексеру маңызды.