Өндөр хүчдэлт цахилгаан системд дунд хүчдэлтэй түлхүүр төхөөрөмжийг найдвартай болгодог ямар онцлог шинж чанарууд байдаг вэ?

Цахилгаан системд дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн үндсэн үүрэг ба загварчлал

Системийн тогтвортой байдал ба найдвартай байдлыг хангахад дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн гүйцэтгэх үүрэг

Дунд зэргийн хүчдэлийн таслагч нь 3.3 киловольт-оос эхлэн 36 киловольт хүртэлх хүрээнд ажилладаг бөгөөд цахилгааны сүлжээнд түүнийг тараахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр системүүд нь асуудал гарах үед түүнийг тусгаарлах, сүлжээнд доголдол гарах үед цахилгааны урсгалыг дахин чиглүүлэх, мөн хүчдэлийг бүх сүлжээн даяар тогтвортой байлгахад тусалдаг. 2023 онд торны найдвартай байдлын талаар хийсэн сүүлийн үеийн судалгаа нь компаниуд таслагчийн тохируулгыг сайжруулах замаар үйлдвэрийн газруудад цахилгааны тасралтыг ойролцоогоор дөчин хувь бууруулдаг байна гэж харуулсан. Энэ юу боломж болгож байна гэвэл, богино холболт зэрэг ямар нэгэн зүйл муу болох үед таслагч нь муу хэсгийн цахилгааны хэлхээг бараг мөчлөгт нь таслаж чаддаг. Энэ хурдан хариу үйлдэл нь жижиг асуудлууд бүх дэд станцын бүсийг унагах шиг том асуудал болохөөс сэргийлдэг.

Гол компонентүүд болон найдвартай ажиллагааг хангах нэгдсэн үйл ажиллагаа

Орчин үеийн дунд хүчдэлийн таслагч дөрвөн чухал дэд системийг нэгтгэдэг:

1. Зөөврийн цаг буцаагч — нумын задралгүйгээр 25 кА хүртэлх гүйдлийг тасална
2. Хамгаалалтын реле iEEE 2024 стандартад нийцсэн алгоритмууд ашиглан гажиг илрүүлэх, 99.8%-иас дээш нарийвчлалд хүрэх
3. Шугамын шинэвчний системүүд — 4,000A-ийн тасралтгүй ачаалалд тооцоолсон зэс эсвэл хөнгөн цагаан дамжуулагчид
4. Тусгаарлалтын хяналт — Тусгаарлалтын эвдрэлийг 6–8 сарын өмнөөс урьдчилан таамаглахын тулд диэлектрик бат бөхийг хянах

Микропроцессорын удирдлагаар координатчилагдсан эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь 50 мс-аас бага хугацаанд гэмтлийг арилгах боломжийг олгоно — энэ нь хуучин цахилгаан механик системүүдээс 70% илүү хурдан. Зөв хийгдсэн үйлчилгээтэй нэгжүүд хурдасгасан хуурайжилтын туршилтанд 85,000-аас дээш ажиллагааны мөчлөгийг 0.1%-иас бага ажиллагааны хазайлттайгаар үзүүлж, 25–30 жилийн найдвартай үйлчилгээний насны үргэлжлэх хугацааг дэмждэг.

Дунд вольттой төвийн найдвартай байдлыг сайжруулах чухал аюулгүй байдлын онцлогууд

Орчин үеийн дунд вольттой төвүүд нь их стресст орчинд найдвартай ажиллахад шаардлагатай дэвшилтэт аюулгүй байдлын механизмийг агуулдаг. Эдгээр загварчлал нь нуман цахилгаан, илүүдэл гүйдэл, хүний алдаатай ажиллагаатай холбоотой эрсдэлийг бууруулах зэрэгтэй цахилгааныг тасралтгүй дамжуулахыг хангана.

Өндөр хүчдэлийн орчинд нумын гэмтэл хамгаалах болон нумаас тэсвэртэй загварчлал

Нумаас тэсвэртэй түлхүүрт зогсоц нь ажилтнуудаас аюултай нуман цохилтын энергиийг чиглүүлэн гаргахад тусалдаг бат бөх хаалтууд ба тусгай агуулах замуудыг багтаасан байдаг. Шинэ загварууд нь IEEE C37.20.7-2017 стандартад заасны дагуу 200 миллисекунд болон түүнээс дээш хугацаанд нумыг агуулж чадна гэсэн туршилтын үр дүнгээр өмнөх хувилбаруудтай харьцуулахад гэмтлийн эрсдэлийг ойролцоогоор 80% хүртэл бууруулдаг. Эдгээр физик саатуурууд нь хэлхээг таслах эсвэл унтраах үед нум үүсэхээс саатуулахын тулд төхөөрөмжийн доторх хоосон зайг ашигладаг зүйлсийн хамт ажилладаг.

Ихэдсэн гүйдлийн хамгаалалт болон ухаалаг гэмтлийн илрүүлэлтийн механизм

Дижитал хамгаалалтын реле 300 мс-аас бага хугацаанд хариу үзүүлдэг бөгөөд төхөөрөмжүүдийн хооронд нарийвчлалтай зохицоог хангана. Зохицуулагч алгоритмууд гүйдлийн долгионы хэлбэрийг шинжилж, түр зуурын урсгалын өсөлтийг бодит гэмтэлээс ялгаж танина. Энэ нь худалдааны салалтыг 65%-иар бууруулдаг. Багцад суурилсан дулааны сенсорууд дамжуулагчийн температурыг бодит цагт хянах бөгөөд загварчилсан хязгаарын 85%-д хүрэх үед мэдэгдэл илгээж, цаг алдалгүй засвар үйлчилгээний арга хэмжээ авах боломжийг олгоно.

Ажиллагааны хангалттай хангадаг ч байдал ба аюулгүй байдлыг тэнцвэртэй байлгах: Мэргэжлийн салбарын даралт

Цуврал механик блоклолтууд нь таслагчид ажиллаж байх үед идэвхтэй хэсгүүдэд нэвтрэхэд хангадаггүй байхын тулд аюулгүй ажиллагааны дарааллыг хангана. Ийм системүүд NFPA 70E-2023-д дурдсан нэвтрэлттэй холбоотой гэмтлийн 43%-ийг шийдвэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэгчид диэлектрик бүтцийг эвдэлгүйгээр шалгах цонхны хэмжээсийг багасгах, тусгайлан орон зай хязгаарлагдмал дахин тоноглогдсон дэд станц дахь асуудлыг шийдвэрлэхэд хүндэлдэж байна.

Дунд вольтажийн түлхүүрлэгч төхөөрөмжинд цахилгаан тусгаарлалтын систем ба хүчдэлийг удирдах

Хугацааны хувьд удаан үйлчилж чадах цахилгаан тоног төхөөрөмжийн найдвартай ажиллагааг урьдчилан тодорхойлохдоо тусгаарлалтын байдлыг үзүүлэлт болгон ашиглах

Дунд вольтажийн цахилгаан тоног төхөөрөмжийн амьдралын хугацаанд тусгаарлалтын чанар нөлөөлөл ихтэй. 2023 оны саяхны судалгаагаар бүх гэмтлийн ойролцоогоор гурван хоёр нь хугацаа өнгөрөх тусам тусгаарлагчийн материал дээгүүр цахилгаан гэмтэл үүсэхтэй холбоотой гэж гарч ирсэн. Материалын хувьд эпоксид смол, нийлмэл полимерийн хольцууд орчмын бохирдол, чийгийг даах чадвар сайтай бөгөөд ойролцоогоор 38 кВ хүртэлх хүчдэлийг тэсвэрлэж чадна. Температур чухал. Хэрэв зүйлс зориулалтын хэмжээнээс зөвхөн нэг градусаар л дулаан бол, NEMA-гийн өнгөрсөн жилийн стандартын дагуу тусгаарлалт ойролцоогоор 14 хувиар хурдан нас бардаг. Иймээс орчин үеийн тоног төхөөрөмжүүдэд хэсэгчилсэн цэнэгийн сенсоруудыг ихэвчлэн суулгадаг бөгөөд мэдрэг чанар нь 5 пикокулондоос доош унах үед асуудлыг илрүүлдэг. Эдгээр сенсорууд асуудлыг цаг алдалгүй илрүүлж, техникчид юмс бүрэн гэмтэж, өртөг ихтэйгээр ажиллагаа зогсохоос өмнө засварлах боломжийг олгодог.

Хийгээр изолицсон ба Агаарын изоляцтай таслагч: Харьцуулах найдвартай байдал, хэрэглээний тохиромж

Изоляцийн орчин сонгох нь дунд хүчдэлийн таслагчийн суурилуулалтыг янз бүрийн нөхцөлд хэлбэржүүлдэг:

Хийгээр тусгаарлагдсан таслагч (GIS) нь агаартай харьцуулахад диэлектрик бат бөх чанар нь ойролцоогоор гурвалт байдаг хүхрийн гексафторид (SF6) хийг ашигладаг. Энэ нь GIS системийг илүү бага зай эзлэх боломжийг олгох бөгөөд хотын орчинд зай хязгаарлагдмал үед маш сайн шийдэл болдог. Агаараар тусгаарлагдсан таслагч (AIS) нь ихэвчлэн физикийн хэмжээсээс илүү төсөвийг анхаардаг олон тооны үйлдвэрлэлийн нөхцөлд хамгийн их сонголт болсон хэвээр байна. Сүүлийн үед инженерүүд цахилгаан системийн хамгийн чухал хэсэгт GIS тоноглол сууруулж, өдөр тутмын хооллох шугамуудад харин AIS-ийн стандарт бүрэлдэхүүн хэсгийг хадгалж буй хольцын байгууламжууд илүү их гарч ирж байна. Үр дүн нь юу вэ? Байгууламжийн бүх хэсэгт шаардлагагүй сайжруулалт хийлгүйгээр чухал найдвартай байдлын стандартыг хадгалсан байгууламж.

Орчин үеийн дунд хүчдэлийн таслагч дахь ухаалаг хяналт ба урьдчилан таамаглаж болох оношилгоо

Дэвшилтэт мониторинг нь дунд хүчдэлийн түлхүүр төхөөрөмжийг пассив төхөөрөмжөөс алган түгшүүрийг урьдчилан таамаглан саатуулж чадах оюунлаг зангилаа болгон хувиргадаг. Бодит цагийн диагностика, урьдчилан таамаглах аналитик нь засвар үйлчилгээний арга барилыг урьдчилан сэргийлэх боломжийг олгодог бөгөөд үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны зогсонги байдал 40%-иар буурахад хүргэдэг (Energy Systems Journal, 2023).

Алган түгших үзэгдлийг эрт үед илрүүлэх, урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээний тулд бодит цагийн мониторинг

Температур, хэсэгчилэн цахилгаан салгалт, хийн даралтыг тасралтгүй хянах нь асуудлууд ихэсэхээс өмнө тэдгээрийг илрүүлэх боломжийг үүсгэдэг. Хэлхээ таслагчийн хэлбэлзлийн шинжилгээ нь механик износийг 92% нарийвчлалтайгаар таамаглаж, чиглэмжлэгдсэн засварыг хийх боломжийг олгоно. Энэ арга нь цаг хугацаа хамааралтай засварын хөтөлбөртэй харьцуулахад засварын зардлыг 25% бууруулдаг.

Оюунлаг түлхүүр төхөөрөмжийн сүлжээг идэвхжүүлэх IoT сенсорууд ба SCADA интеграци

SCADA системтэй нэгдсэн IoT-ийн сенсорууд нь автоматаар чийгшилттэй харьцах цахилгаан тусгаарлалтын эсэргүүцлийг тодорхойлох, ачааллын хандлагаас хамааран хамгаалалтын тохиргоог зохицуулах, заагийн хэтрэлт дээр засвар үйлчилгээний мэдэгдэл үүсгэх мэдээллийн сүлжээг бий болгодог. Энэхүү нэгдэл нь диагностикийн алдааг 60%-иар бууруулж, томоохон цахилгаан хангамжийн системд 99.97% ажиллагааны найдвартай байдлыг хангана.

Туршлагын жишээ: Үйлдвэрийн нөхцөлд гэмтэл урьдчилан таамаглахад дулааны зураг авах арга

Үйлдвэрийн химийн үйлдвэр 15 кВ-ийн түлхүүр төхөөрөмжийн байгууламжийн шугамын холболтуудыг хянахын тулд дулаан тусгай зураг авах төхөөрөмж суурилуулсан. Хамгийн их ачааллын үеэр дулааны хяналт нь 85 хэм буюу түүнээс дээш температуртай 17 холболтыг илрүүлсэн. Илүү чухал нь энэ нь хоёр өдрийн өмнө л нилээд хүнд хэцүү нуман цахилгааны гэмтэл болох боломжтой хэт халах үзэгдлийг илрүүлж чадсан. Үр дүн нь өөрөө хэлж байна гэж л болно. Арван найм сарын турш үйлдвэрийн хүрээнд хүртэл тохиолдох хүртэл тохиолдохгүй байсан зогсолтууд маш их буурсан бөгөөд өмнөх үйл ажиллагаатай харьцуулахад гурван дөрөвний нэг хэмжээгээр багасчээ. Энэ нь дулааны шинжилгээ нь ажилтны аюулгүй байдлыг хангаж, мөн үйлдвэрлэл тасралтгүй, тогтвортой явагдахад хэрхэн ихээхэн ач холбогдолтойг харуулж байна.

Дунд цахилгааны түлхүүрийн төхөөрөмжийн үйл ажиллагааг удаан хугацаанд хангах зорилгоор зориулсан засвар үйлчилгээний стратеги

Урт хугацааны найдвартай ажиллагааг хангахын тулд засвар үйлчилгээний сайн дадал

Идэвхтэй сайжруулах ажиллагаа нь индустрийн орчинд дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн үйлчилгээний хугацааг 40—60%-иар сунгадаг (Ponemon 2022). Зөвлөгдөх арга хэмжээнд дараахь зүйлс орно:

• Дулаан тусгайлан шалгах шинээр холбогдсон шугамын халуун цэгийг илрүүлэхийн тулд жилд хоёр удаа
• SF6 хийн шинжилгээ тусгаарлагчийн байдлыг үнэлэхийн тулд лазер суурьтай мэдрэгч ашиглах
• Хүчдэлийн баталгаажуулалт жилийн шалгалтад чухал холболтын 98%-ийг

Үйлдвэрийн зааврын дагуу смазк, контакт элэгдлийн хязгаарыг баримтлах нь деталийн бүтэн байдлыг хадгална. OEM-ийн зааврыг баримтладаг компаниуд жилд 30% бага тооны төлөвлөгөөгүй зогсолттой тулгардаг.

Өндөр хүчдэлийн хэрэглээнд эрсдэлийг үнэлэх болон аюулгүй ажиллах аргачлал

Өндөр хүчдэлийн орчинд хийгдэх засвар үйлчилгээ нь ASTM F2508-д нийцсэн нумын галын үнэлгээтэй байх ёстой. Түгжих-талбайруулах (LOTO) аргачлал нь гол аюул, эрсдэлийг хамрах ёстой:

Засвар үйлчилгээний үед дамжуулагчийн хүчдэлийн 125% дээр диэлектрик шалгалт хийх нь шалгалтгүй системүүдтэй харьцуулахад үйлчилгээнд орсны дараах гэмтлийн тоог 28%-иар бууруулдаг.

Нөхцөл үндэслэлтэй ба хугацаа үндэслэлтэй засвар үйлчилгээ: Үр дүнтэй байдал болон мэргэжлийн хоорондын хэлэлцээ

Тогтмол завсарт (3—5 жил тутамд) хийдэг засвар үйлчилгээг нөхцөл үндэслэлтэй засвар үйлчилгээнд шилжүүлснээр нэгжид жилд $18,000-ийн засварын зардлыг бууруулсан байна (CIGRE 2023). Өгөгдлүүд харуулж байна:

• Цаг хугацаан дээр суурилсан ачааллын хувьсах хэлбэлзэл 2%-иас бага бүхий тогтвортой торлуудад сайн үр дүнтэй ажилладаг (85% нарийвчлалын урьдчилан таамаглал)
• Байршил дээр тулгуурласан армоник искэжилт 8% THD-ээс дээш хэмжээтэй үйлдвэрийн сүлжээнд онцлог сайн үзүүлдэг (92% гэмтэл урьдчилан таамаглах чадвар)

Хэрэгжүүлснээс хойш орлого нь батлагдсан ч, йош үүрэгтэй инфраструктурын IoT сенсорын нэгтгэлтэй холбоотой кибер аюулгүй байдлын асуудлаас шалтгаалан 63% оператор цаг хугацаан дээр суурилсан загварыг хадгалж байна.

Ихэнх асуултууд

Дунд вольтажийн төхөөрөмж (MV switchgear) юу бөгөөд түүний хүчдлийн муж хэд вэ?

Дунд вольтажийн төхөөрөмж нь 3.3 киловольтос 36 киловольтын хоорондох дунд вольтажийн мужид ажилладаг бөгөөд сүлжээний даяар цахилгаан тараахад маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Орчин үеийн дунд вольтажийн төхөөрөмжид ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэсэн байдаг вэ?

Орчин үеийн дунд вольтажийн төхөөрөмж нь найдвартай ажиллагааг хангахын тулд хоолойтой цахилгаан таслагч, хамгаалалтын реле, шугамын систем, цахилгаан тусгаарлалтын хяналтыг нэгтгэсэн байдаг.

Дунд вольтажийн төхөөрөмж цахилгаан системийн аюулгүй байдлыг хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Дунд вольтажийн төхөөрөмж нь цахилгаан нумын гэмтэл, ихэсэн гүйдлийн хамгаалалт, дараалсан механик блоклолтыг агуулдаг бөгөөд гэмтлийн болон хүний алдааны эрсдэлийг багасгадаг.

GIS ба AIS-ийн хооронд түлхүүр төхөөрөмжид ямар ялгаа байдаг вэ?

Хийгээр суурин (GIS) систем нь шахагдсан SF6 хийг багтаамжийг багасгах зорилгоор ашигладаг; Агаарын изоляци (AIS) систем нь агаарыг ашигладаг бөгөөд үйлдвэрийн нөхцөлд өртөг-эффектив байдалд анхаарал тавина.

Дунд цахилгаан даралтын түлхүүр төхөөрөмжид ухаалаг хяналт ямар давуу талтай вэ?

Ухаалаг хяналт нь бодит цагт диагностика, цаашид тооцоолох засвар үйлчилгээг хангаж, гэмтэл гарахаас сэргийлж, ажиллагааны найдвартай байдлыг сайжруулдаг.