EN
Үндсэн дунд хүчдэлийн таслуурын төрлүүд болон тэдгээрийн тархалтын үүрэг
Агаарт изоляттай (AIS), хийгээр изоляттай (GIS) болон гибрид дунд хүчдэлийн таслуурууд Гол болон хосолсон сүлжээнд
Дунд хүчдэлийн таслагч нь изоляци хийх аргаар нь гурав ангилагдана: агаарын изоляцит (AIS), хийн изоляцит (GIS) болон хоёрыг хослуулсан систем. Агаарын изоляцит систем нь ихэвчлэн агаарыг гол изоляцийн материал болгон ашигладаг. Эдгээр нь харьцангуй хямд бөгөөд шууд суурилуулан засварт оруулах боломжтой тул индустрийн бүс, хөдөө нутагт байдаг жижиг хэмжээний дэлгэрүүлэх сүлжээнд илүү тохиромжтой байдаг. Ийм газруудад зай хязгаарлалт бага эсвэл маш өндөр найдвартай шаардлага гардаггүй. Хийн изоляцит систем нь шахсан SF6 хий эсвэл шинэ, экологийн хувьд илүү сайн хийг ашиглан өөрөөр ажилладаг. Энэ нь цахилгаан нумаас илүү сайн хамгаалдаг, бага зай эзэлдэг, орчны нөхцөлд илүү сайн тэсвэртэй байдаг. Эдгээр давуу талуудын улмаас GIS тоног төхөөрөмжүүд эмнэлэг, тээврийн буудал, серверийн ферм зэрэг чухал байгууламжуудыг дэмждэг хотын цахилгаан хангамжийн сүлжээнд хамгийн ихэвчлэн ашиглагддаг болсон. Гибрид шийдэл нь хоёр системийн элементийг хослуулсан дундын шийдэл юм. Жишээ нь зарим суурилуулалт доторх холболтонд GIS технологийг ашиглаж, гадны холболтонд AIS-ийн хэвийн компонентийг хадгалж болно. Энэ ийн холимог арга нь бүрэн GIS рүү шилжих нь эдийн засгийн болон үйл ажиллагааны хувьд одоогоор логик бус байх сүлжээний хэсгүүдэд суурилуулах зардал, засвар үйлчилгээний шаардлага, зайны хязгаарлалтыг тэнцвэртэй хангахад тусалдаг.
Тодорхой хэрэглээний хэлбэрүүд: Далан дээр суурилт, металлын бүлэгт, нүхлөг суурилт ба цагаан толгойн төхөөрөмжүүд
Физик бүрдүүлэлт нь газрын нөхцөл, хүртэмүүр байдал ба үйлдлийн урьдчилан тавигдаж буй шаардлагуудаас хамаарна:
- Далан дээр суурилт төхөөрөмжүүд нь газрын түвшинд бүрдүүлсэн, хулгайнаас хамгаалттай бүрхүүлүүд бөгсөн аж ахуйн ба орон сууцны тархалтад тохиромжтой — түүнд онцгой онцлог нь дэлхийн дээрх шугамын тархалтаас дэлхийн доорх шугамын тархалт руу шилжих газрууд.
- Металлын бүлэгт төхөөрөмжүүд , ялгагдмүүр хэсгүүдтэй, гаргаж болдог гүйдэл түүшүүртүүдтэй хамт, газрын түвшинд бүрдүүлсэн дүүрэн төхөөрөмжүүд (refineries), үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүд ба үйлчилгээ үзүүлэгчдийн хоорондын холбоосуудад өндөр хүртэмүүр байдалыг хангахад зориулж бүрдүүлсэн.
- Нүхлөг суурилт нүхлөг бүрдүүлэлтийг нягт хотын коридоруудад бүрдүүлэх боломж олгох бөгсөн газрын гадаргуугийн хэмжээг хамгийн бага байлгаж, дулааны ба чийглэлтүүдийн хяналтыг хадгалж бүрдүүлсэн.
- Цагаан толгойн төхөөрөмжүүд (RMUs) хоёрдич хаалттун тархалт сүлжээнд нүүрхүүр хэмжээт, цагаан толгойн хүрдлүүр холбоосыг үзүүлж — гэмтлийн нөлөөний радиусыг багасгаж, аварга ажиллагааны үед хурдан хуваалдах боломж олгох.
Цаг агаарын тэсвэрт чадал шууд нөлөөлдөг: хуурай орчинд агаарын нэвтрэлттэй AIS-ийг илүүд үздэг; усны шахалтанд өртөмтгий эсвэл эрэгт байрлах бүс нутагт битүүмжлэгдсэн GIS, өндөр цоколь, эсвэл IP66 ангилалтай RMU шаардлагатай. Цахилгаан станцын холболт, цахилгаан машин буудлуудад одоогоор стандарт болсон хатуу дамжуулалгүй RMU нь 30 жилийн турш үйлчилгээний зардалгүй ажилладаг бөгөөд сэргээгдэх эрчим хүчний нэгдлийг хурдасгадаг.
Дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн суурилуулалтын түлхүүрийн хүчин зүйлс
Хүчдэлийн ангилал (1–36/69 кВ), ачааллын горим, орчны тэсвэрт чадал
Дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн хамгийн тохиромжтой сонголтыг гурван харилцан хамааралтай хүчин зүйл тодорхойлдог:
- Хүчдэлийн ангилал : Системийн ажиллагааны хүчдэлтэй нарийвчлан таарч байх ёстой — жишээ нь, хотын хэсэгт 15 кВ, уурхайн үйлдвэрт 27.6 кВ, томоохон үйлдвэрийн талбайд 36 кВ. Хэт бага сонговол цахилгаан тусгаарлалт задрах аюул гарах ба хэт их сонговол шаардлагагүй зардал, хэмжээ нэмэгдэнэ.
- Ачааллын горим : Тасралтгүй, өндөр гүйдэл ачаалах хэрэглээ (жишээ нь: өгөгдлийн төв, хөнгөн цагаан балганы үйлдвэр) нь урт хугацааны дулааны эсэргүүцэлтэй (жишээ нь: 40 кА/3с) таслагч шаарддаг бол тасралттай ачаалал (жишээ нь: усалгааны насос) бага зэрэг сул зэрэглэлтийг зөвшөөрдөг.
- Байгаль орчны тэсвэртэй байдал : Өндөрлөг нь орчны изоляцийн байдлыг 100 м бүрт ~1%-иар бууруулдаг; чийгшил 90%-иас дээш хурдан хугарахад нөлөөлдөг; давс, тоос эсвэл химийн нөхцөлд IP54+ хаалттай сав, хамгаалалттай бүрхүүлтэй хийцүүд шаардлагатай.
Эдгээр параметрүүд зөв тохироогүй үед тоног төхөөрөмжийн гэмтэл гарах магадлал ихэсдэг бөгөөд талбайн өгөгдлийн дагуу 40-60 хувийн хооронд байна. 12кВ цахилгаан хуваарилах төхөөрөмжийг буруутайгаар 15кВ шугам дээр суурилуулсан нэг жишээг авч үзье. Үр дүн нь? Ponemon Institute-ийн 2023 оны мэдээгээр, тус бүр нь долоон зуун дөчин мянган америк долларын зардалд хүргэсэн аюултай нуман цахилгаан гарах явдлууд болсон юм. IEC 60694 стандарт шиг зааврыг энд анхаарч үзэх нь чухал юм. Учир нь инженерүүд тухайн газарт суурилуулах тоног төхөөрөмжийг шалгахдаа шаардлагатай өндрийн тохируулгын хүснэгт, бохирдолын түвшний ангиллыг энэ стандартад агуулсан байдаг. Салбарын мэргэжилтнүүд коррозидод тэсвэртэй материал, эпоксидон давхаргатай шинэвч ашиглах нь анхдагчаар ердийн хувилбараас 15% илүү өртөгтэй мэт санагдаж болох ч хугацаа өнгөрөх тутамдаа 30% орчим хэмнэлттэй байдаг, үүний үр дүнд хэд хэдэн суурилуулалт хийх явцад эдгээр сонголтууд нийлмэлдээ хурдан хэмнэлт болдог.
Дунд вольтажийн түлхүүр төхөөрөмжид аюулгүй байдал, стандартын шаардлагад нийцэх, тэсвэртэй дулааныг тусгаарлах
Нумын эсэргүүцэл болон хоорондоо холбох системийн хувьд IEC 62271-200 ба ANSI C37 шаардлагад нийцэх
Ажилтны аюулгүй байдал нь хэвийн байдлаас хамаагүй чухал бөгөөд салбарт энэ нь хатуу дүрэмжсэн байдаг. IEC 62271-200 болон ANSI C37.20.2 стандартууд нь түлхүүр төхөөрөмжүүд доторх нумын галын эсэргүүцлийг үр дүнтэй харуулахыг шаарддаг. Баталгаажсан төхөөрөмжүүд хальснаас гарахгүйгээр доторх нумыг барьж чадах ёстой. Мөн ялгарч буй энергийг тусгайлан тодорхойлсон замаар зөөх, галд тэсвэртэй материал ашиглах шаардлагатай. Механик ба цахилгаан блоклолтын системүүд мөн адил чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр механизм нь ажилтнууд зөв аюулгүй ажиллагааны алхмуудыг алхам алхмаар дагаж мөрдөхийг хангана. Жишээ нь, бүх хэлхээний таслагчид зөвхөн унтрааж, газардуулсны дараа л төхөөрөмжийн цэнэгтэй хэсгийг нээхийг эсэргүүцдэг. Ийм хамгаалалтууд нь хүний алдаанаас үүдэлтэй осол гарах магадлалыг ихэд бууруулдаг. Цахилгаан хангамжийн компаниудын орны өгөгдлөөс харахад ийм хамгаалалт суурилсан үед осол гарах тоо хэмжээ ойролцоогоор 70% буурдаг байна. Хамаатгалтай туршилт нь төхөөрөмжүүд имитаци хомсдолын үед дор хаяж 25 килоамперийн богино холболтын гүйдлийг нэг бүтэн секундийн турш тэсвэрлэж чадах эсэхийг баталгаажуулдаг. Энэ нь хамгаалалтын арга хэмжээнүүд жинхэнэ цахилгаан сүлжээний гэмтэлтэй үеийн нөхцөл байдлыг үнэн зөв тусгаж байгааг хангана.
SF6-гүй орлох боломжууд ба Хөнгөвчилсэн агаарын цахилгаан тусгаарлалтын загварын чиг хандлага
Зохицуулах даралт ба ESG-ийн зорилтууд нь CO2-ийн бүтээмжээс 23,500 дахин их дулаан барьдаг SF6 хийг (IPCC AR6) устгах үйл явцыг хурдасгаж байна. Удирдагч үйлдвэрлэгчид одоогоор худалдааны хувьд боломжтой орлох шийдлүүдийг санал болгож байна:
- Хуурай агаар/вакуум технологи , камерын геометрийг сайжруулж, даралтыг удирдах замаар синтетик хий ашиглахгүйгээр 36 кВ диелектрик ажиллагааг бүрэн хангана.
- Фторкетон (C5-FK) хольцууд , биологийн задралтай ба атмосферт <15 хоног оршдог бөгөөд SF6-тэй харьцуулахад цаг агаарын нөлөөллийг 99% бууруулж, цахилгааныг таслах чадварыг хадгалж байна.
- Хатуу нийлмэл тусгаарлалт , жишээ нь агаарын цахилгаан тусгаарлалттай загварта интеграцид хашлага эпоксид смолыг ашигласнаар байршуулах зайг 40%-иар багасгаж, GIS-тэй ижилхэн нарийн оронд агаарт суурилсан системийг өрсөлдөхүйц болгодог.
Бодит талбайн загварчлалд хийгдсэн амжилтүүдийн блағдар, бид одоо агаарын изоляци төрүүлсэн системүүдэд цахилгаан талбарыг гайхалтай нарийн төвөгтэй бүрдүүлж чадмуйн, үүн дотор 36 кВ-түүд хүртэлх хүчдлийг хамрах ба үүнийг өмнө нь хийн изоляци шаардаж байв. Шинэ технологи IEC 62271-200 стандартын диэлектрик хүч, нүүрсүүдийн туршилтын шаардлалд бүрэн хангаж байна. Түүн дотор илүү гайхалтай нь түүнүүдийн ажиллах үед хүчтэр хүчтэр дууны түвшин 30 децибелээс доош байдаг, өөрөөр хэлбэл ажиллах үед фактически дуугүй байдаг. Түүнд нэмж, түүнүүд хуучин тоноглолд хүнд хоригдлогсод хорт ялгаруулалтуудыг бүрэн арилгаж байна. Энэ нь компаниуд одоо орчин-хамгаалалт ба дээд зэргийн ажиллах чадварын хооронд сонголт хийх шаардлагагүй гэдгийг харуулж байна.
Түгээмэл асуултууд
Дунд хүчдлийн түлхүүр төхөөрөмжүүдийн үндсэн төрлүүд юу в?
Үндсэн төрлүүд нь агаарын изоляци төрүүлсэн системүүд (AIS), хийн изоляци төрүүлсэн системүүд (GIS) ба хоёрын элементүүдийг нийлүүлсэн гибрид системүүд юм.
Хийн изоляци төрүүлсэн түлхүүр төхөөрөмжүүд ихэвчлэн хаана ашиглагддаг?
Хийн изоляциот төхөөрөмжийг ихэвчлэн хотын дэлгүүрт хүчдлийн сүлжээнд ашигладаг, түүний бага хэмжээ ба надёжны гүйцэтгэл нь анагаахуйн төвүүд, тээврийн зангилаа зэрэг чухал объектуудыг дэмжинэ.
Дунд хүчдлийн төхөөрөмжийн сонголтыг юу тодорхойлдог?
Үндсэн хүчин зүйлс — хүчдлийн ангилал, ачааллын ажиллах горим, орчинд төвөгтүшгүй байдлын хадгалалт, мөн зай, цаг агаарын нөхцөл зэрэг газрын онцлог шаардлагууд.
Төхөөрөмжид SF6 хийн оронд ашиглаж болох бусад хийн хувилбарууд байдаг уу?
Тийдээ, хушаар агаар/вакуум технологи, фторкетон холимок, хатуу нүүрсүүдийн изоляционы шийдлүүд нь ажиллах үзүүрлүүдийг хурдан алдамгүйгүй, орчинд хохирооцгүй сонголтуудыг санал болгож байна.