Τι είναι η Μονάδα Δακτυλιοειδούς Δικτύου (RMU);
A μονάδα δακτυλιοειδούς δικτύου (RMU) είναι μια εργοστασιακά συναρμολογημένη, μεταλλική μονάδα διακοπτικού υλικού μέσης τάσης που χρησιμοποιείται σε δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας τύπου δακτυλίου. Συνήθως περιλαμβάνει δύο μονάδες διακοπτών τροφοδοσίας δακτυλίου και μία τροφοδοσία μετασχηματιστή που προστατεύεται από ασφαλειοδιακόπτη ή αυτόματο διακόπτη ισχύος. Η RMU επιτρέπει στους χειριστές να συνδέουν, να απομονώνουν, να προστατεύουν και να γειώνουν τροφοδοσίες μέσης τάσης, διατηρώντας παράλληλα την παροχή μέσω εναλλακτικής διαδρομής όταν το δίκτυο είναι σχεδιασμένο ως δακτύλιος.
Με απλά λόγια, μια RMU είναι το σημείο μεταγωγής μέσης τάσης μεταξύ του δικτύου διανομής της εταιρείας ηλεκτρισμού και ενός μετασχηματιστή διανομής, βιομηχανικού υποσταθμού, εμπορικού κτιρίου, ηλιακού πάρκου ή φορτίου υποδομής.
Οι RMU χρησιμοποιούνται συνηθέστερα σε δευτερεύουσα διανομή μέσης τάσης, συχνά σε συστήματα όπως δίκτυα 11 kV, 12 kV, 24 kV και 33 kV, ανάλογα με τη χώρα και τις προδιαγραφές του έργου. Η ακριβής τάση, η ένταση ρεύματος, η ονομαστική τιμή βραχυκύκλωσης, ο τύπος μόνωσης και η διάταξη προστασίας πρέπει πάντα να ελέγχονται σύμφωνα με το δελτίο δεδομένων του κατασκευαστή και το ισχύον πρότυπο του έργου.
Η έννοια της RMU με μια ματιά
| Ερώτηση | Σύντομη απάντηση |
|---|---|
| Τι σημαίνει το ακρωνύμιο RMU; | Μονάδα Δακτυλιοειδούς Δικτύου (Ring Main Unit) |
| Τι είναι μια RMU στα ηλεκτρικά συστήματα; | Μια συμπαγής μονάδα διακοπτικού υλικού μέσης τάσης που χρησιμοποιείται σε δίκτυα διανομής δακτυλίου |
| Ποιος είναι ο κύριος σκοπός μιας RMU; | Για την εναλλαγή τροφοδοσιών, την προστασία κυκλωμάτων μετασχηματιστών, την απομόνωση σφαλμάτων και την παροχή ασφαλούς γείωσης |
| Πού εγκαθίσταται μια μονάδα RMU; | Σε υποσταθμούς διανομής, σταθμούς μετασχηματιστών, βιομηχανικές εγκαταστάσεις, εμπορικά κτίρια, επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας, ηλιακά πάρκα και έργα υποδομής |
| Είναι η μονάδα RMU εξοπλισμός χαμηλής ή μέσης τάσης; | Οι μονάδες RMU είναι συνήθως διακόπτες μέσης τάσης και όχι πίνακες διανομής χαμηλής τάσης |
| Αποκαθιστά μια μονάδα RMU πάντα την ισχύ αυτόματα; | Όχι. Η αποκατάσταση μπορεί να είναι χειροκίνητη, τηλεχειριζόμενη ή αυτοματοποιημένη, ανάλογα με τη μονάδα RMU και το σύστημα δικτύου |
Γιατί χρησιμοποιούνται οι μονάδες Ring Main Units στη διανομή μέσης τάσης
Η κύρια αξία μιας μονάδας δακτυλιοειδούς δικτύου (Ring Main Unit - RMU) είναι η συνέχεια του δικτύου με ασφαλή απομόνωση σφαλμάτων.
Σε ένα ακτινωτό δίκτυο, ένα σφάλμα στον τροφοδότη μπορεί να διακόψει όλα τα κατάντη φορτία μέχρι την επισκευή ή την χειροκίνητη παράκαμψη του σφάλματος. Σε ένα δακτυλιοειδές δίκτυο, η τροφοδοσία μπορεί να παρέχεται από περισσότερες από μία κατευθύνσεις. Η RMU παρέχει στους χειριστές σημεία μεταγωγής για την απομόνωση του ελαττωματικού τμήματος και την αποκατάσταση του υγιούς μέρους του δικτύου από την αντίθετη πλευρά του δακτυλίου.
Αυτό δεν σημαίνει ότι κάθε RMU αναδρομολογεί αυτόματα την ισχύ από μόνη της. Σε πολλές εγκαταστάσεις, οι χειριστές πεδίου πρέπει να εντοπίσουν το ελαττωματικό τμήμα του καλωδίου, να χειριστούν τους διακόπτες με τη σωστή σειρά και να επαναφέρουν την τροφοδοσία στην υγιή πλευρά. Σε πιο προηγμένα συστήματα, οι μηχανοκίνητες RMU, οι ενδείκτες διέλευσης σφάλματος, τα ρελέ και το σύστημα ελέγχου και συλλογής δεδομένων (SCADA) μπορούν να υποστηρίξουν την απομακρυσμένη ή αυτοματοποιημένη αποκατάσταση.
Οι RMU χρησιμοποιούνται ευρέως επειδή συνδυάζουν πολλές λειτουργίες σε ένα συμπαγές περίβλημα:
- Μεταγωγή δακτυλιοειδούς τροφοδότη
- Προστασία τροφοδότη μετασχηματιστή
- Απομόνωση καλωδίων
- Γείωση για συντήρηση
- Απομόνωση τμήματος σφάλματος
- Προαιρετική μέτρηση, ρελέ προστασίας και απομακρυσμένη παρακολούθηση
Τοπολογία κλειστού βρόχου, λειτουργία με ανοικτό σημείο
Μία από τις πιο συνηθισμένες παρεξηγήσεις σχετικά με τις μονάδες δακτυλίου (Ring Main Units) είναι η λέξη δακτύλιος.
Σε πολλά δίκτυα διανομής μέσης τάσης, η διαδρομή του καλωδίου είναι φυσικά διατεταγμένη ως δακτύλιος, αλλά το σύστημα δεν λειτουργεί πάντα ως πλήρως κλειστός παράλληλος βρόχος. Μια κοινή μέθοδος λειτουργίας είναι τοπολογία κλειστού βρόχου με ένα κανονικά ανοικτό σημείο.
Αυτό σημαίνει:
- Το δίκτυο καλωδίων είναι φυσικά ικανό να τροφοδοτείται από περισσότερες από μία κατευθύνσεις.
- Ένας διακόπτης ή ένα σημείο τροφοδοσίας παραμένει κανονικά ανοικτό.
- Το ανοικτό σημείο αποτρέπει την ανεξέλεγκτη παράλληλη λειτουργία μεταξύ των πηγών.
- Εάν ένα τμήμα καλωδίου παρουσιάσει βλάβη, οι χειριστές απομονώνουν το ελαττωματικό τμήμα και μπορούν να μετακινήσουν το ανοικτό σημείο για να αποκαταστήσουν τα υγιή φορτία από την αντίθετη πλευρά.
Αυτή η λογική λειτουργίας έχει σημασία επειδή επηρεάζει το ρεύμα σφάλματος, τον συντονισμό προστασίας, τη σειρά μεταγωγής και τον σχεδιασμό αποκατάστασης. Όταν διαβάζετε ένα διάγραμμα RMU, μην ρωτάτε μόνο πού βρίσκεται ο δακτύλιος. Ρωτήστε πού το κανονικά ανοικτό σημείο βρίσκεται.
| Λειτουργική αρχή | Σημασία | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|---|
| Φυσικός δακτύλιος | Τα καλώδια σχηματίζουν βρόχο μεταξύ των RMU ή των υποσταθμών | Επιτρέπει εναλλακτικές διαδρομές τροφοδοσίας |
| Κανονικά ανοικτό σημείο | Ένα σημείο μεταγωγής παραμένει ανοικτό κατά την κανονική λειτουργία | Ελέγχει το ρεύμα σφάλματος και αποφεύγει την ακούσια παράλληλη λειτουργία |
| Απομόνωση σφάλματος | Οι διακόπτες και στις δύο πλευρές του ελαττωματικού τμήματος ανοίγουν | Απομονώνει το κατεστραμμένο καλώδιο |
| Αποκατάσταση τροφοδοσίας | Τα υγιή τμήματα επανατροφοδοτούνται από την αντίθετη πλευρά όπου επιτρέπεται | Μειώνει την περιοχή διακοπής και βελτιώνει τη συνέχεια της παροχής |
Κύρια εξαρτήματα μιας μονάδας δακτυλιοειδούς δικτύου (Ring Main Unit)
Μια μονάδα RMU δεν είναι απλώς ένας διακόπτης. Είναι ένα συντονισμένο συγκρότημα εξαρτημάτων μεταγωγής, προστασίας, μόνωσης, ελέγχου και ασφάλειας.
| Στοιχείο | Κύρια Λειτουργία | Σημείωση Μηχανικού |
|---|---|---|
| Διακόπτης φορτίου (LBS) | Πραγματοποιεί τη ζεύξη και απόζευξη του κανονικού ρεύματος φορτίου στις γραμμές του δακτυλίου | Χρησιμοποιείται για κανονική μεταγωγή, όχι για τη διακοπή ρεύματος σφάλματος υψηλού βραχυκυκλώματος, εκτός εάν έχει ονομαστική τιμή για αυτή τη λειτουργία |
| Μονάδα διακόπτη-ασφάλειας | Προστατεύει τις γραμμές τροφοδοσίας μετασχηματιστών χρησιμοποιώντας ασφάλειες υψηλής τάσης | Κοινή πρακτική για την προστασία μετασχηματιστών διανομής όπου ο συντονισμός ασφαλειών είναι κατάλληλος |
| Διακόπτης ισχύος κενού (VCB) | Διακόπτει το ρεύμα φορτίου και το ρεύμα σφάλματος όταν συνδυάζεται με ρελέ προστασίας | Χρησιμοποιείται όπου απαιτείται προστασία με δυνατότητα επαναφοράς, έλεγχος μέσω ρελέ ή μεγαλύτερη ευελιξία προστασίας |
| Μπαρών τροφοδότησης | Συνδέει εσωτερικά τις λειτουργικές μονάδες του RMU | Πρέπει να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις ονομαστικού ρεύματος, επιπέδου μόνωσης και αντοχής σε βραχυκύκλωμα μικρής διάρκειας |
| Διακόπτης γείωσης | Γειώνει απομονωμένα καλώδια ή τροφοδοσίες μετασχηματιστών για λόγους ασφαλείας κατά τη συντήρηση | Πρέπει να διαθέτει μηχανική αλληλομανδάλωση για την αποφυγή μη ασφαλών ακολουθιών μεταγωγής |
| Διαμέρισμα καλωδίων | Παρέχει σημεία τερματισμού για καλώδια εισόδου, εξόδου και μετασχηματιστών | Η διατομή του καλωδίου, ο τύπος τερματισμού και η πρόσβαση για δοκιμές είναι σημαντικά κατά την επιλογή |
| Ρελέ προστασίας | Ανιχνεύει υπερένταση, σφάλμα γείωσης ή άλλες μη φυσιολογικές συνθήκες | Κοινό σε μονάδες RMU διακοπτών ισχύος και αυτοματοποιημένα συστήματα διανομής |
| Μετασχηματιστές έντασης (CT) και τάσης (VT) | Παρέχουν σήματα έντασης και τάσης για προστασία και μέτρηση | Απαιτούνται όταν χρειάζεται μέτρηση, είσοδος σε ρελέ προστασίας ή απομακρυσμένη παρακολούθηση |
| Μηχανισμός λειτουργίας | Επιτρέπει χειροκίνητη, μηχανοκίνητη ή απομακρυσμένη μεταγωγή | Η επιλογή εξαρτάται από το μοντέλο λειτουργίας του δικτύου και τις απαιτήσεις αυτοματισμού |
| Σύστημα μόνωσης | Παρέχει διηλεκτρικό διαχωρισμό μεταξύ των ηλεκτροφόρων μερών και του περιβλήματος | Μπορεί να είναι αέριο SF6, αέρας, στερεά μόνωση ή υβριδικοί σχεδιασμοί ανάλογα με τον τύπο του RMU |
Διακόπτης τριών θέσεων: Λειτουργία, Απομόνωση και Γείωση
Πολλές συμπαγείς μονάδες RMU χρησιμοποιούν διάταξη διακόπτη τριών θέσεων για τη μείωση του μεγέθους και τη βελτίωση της πειθαρχίας μεταγωγής. Ο ακριβής μηχανισμός εξαρτάται από τον κατασκευαστή, αλλά οι λειτουργικές θέσεις είναι συνήθως:
| Θέση | Λειτουργία | Πρακτική Σημασία |
|---|---|---|
| Λειτουργία / κλειστή θέση | Το κύκλωμα είναι συνδεδεμένο για κανονική λειτουργία | Το κύκλωμα τροφοδοσίας ή μετασχηματιστή μπορεί να τεθεί υπό τάση |
| Απομονωμένο / ανοικτό | Το κύκλωμα είναι αποσυνδεδεμένο | Δημιουργεί κατάσταση απομόνωσης πριν από τη γείωση ή τη συντήρηση |
| Γείωση | Η πλευρά του κυκλώματος είναι συνδεδεμένη στη γείωση | Παρέχει ασφαλέστερες συνθήκες για τον έλεγχο καλωδίων ή τη συντήρηση μετά από κατάλληλη επαλήθευση |
Ο σχεδιασμός τριών θέσεων βοηθά στην αποτροπή μη ασφαλών συνδυασμών, αλλά δεν αντικαθιστά τη διαδικασία λειτουργίας. Πριν από τη συντήρηση, οι τεχνικοί εξακολουθούν να χρειάζονται εγκεκριμένη απομόνωση, επαλήθευση απουσίας τάσης, γείωση, κλείδωμα, σήμανση και κανόνες ασφαλείας ειδικά για τον χώρο εργασίας.
Αρχή λειτουργίας της μονάδας δακτυλιοειδούς δικτύου (Ring Main Unit)
Η αρχή λειτουργίας μιας μονάδας RMU βασίζεται σε μεταγωγή και τμηματοποίηση δικτύου δακτυλίου.
Μια τυπική μονάδα RMU διαθέτει δύο μονάδες τροφοδοσίας δακτυλίου και μία μονάδα τροφοδοσίας μετασχηματιστή:
- Η μία μονάδα τροφοδοσίας δακτυλίου λαμβάνει ισχύ από τη μία πλευρά του δακτυλίου μέσης τάσης.
- Η άλλη μονάδα τροφοδοσίας δακτυλίου συνδέεται με την επόμενη μονάδα RMU ή το επόμενο τμήμα του δικτύου.
- Η μονάδα τροφοδοσίας μετασχηματιστή τροφοδοτεί έναν μετασχηματιστή διανομής μέσω ασφαλειοαποζεύκτη ή αυτόματου διακόπτη ισχύος.
Υπό κανονική λειτουργία, η μία ή και οι δύο μονάδες τροφοδοσίας δακτυλίου ενδέχεται να είναι υπό τάση, ανάλογα με τον σχεδιασμό του δικτύου και το σχήμα λειτουργίας. Η μονάδα τροφοδοσίας μετασχηματιστή τροφοδοτεί τον μετασχηματιστή, ο οποίος υποβιβάζει τη μέση τάση σε χαμηλή τάση για την τελική διανομή.
Όταν προκύψει σφάλμα σε ένα τμήμα καλωδίου, οι χειριστές απομονώνουν το συγκεκριμένο τμήμα ανοίγοντας τους σχετικούς διακόπτες δακτυλίου. Τα υγιή τμήματα μπορούν στη συνέχεια να παραμείνουν υπό τάση ή να επανατροφοδοτηθούν από την αντίθετη πλευρά του δακτυλίου, ανάλογα με τον σχεδιασμό του συστήματος και τους κανόνες λειτουργίας.
Σειρά λειτουργίας RMU σε κανονικές συνθήκες και συνθήκες σφάλματος
| Συνθήκη Λειτουργίας | Τι κάνει η RMU | Κύρια συσκευή που εμπλέκεται |
|---|---|---|
| Κανονική λειτουργία τροφοδοσίας | Μεταφέρει παροχή μέσης τάσης μέσω του δικτύου δακτυλίου | Διακόπτης φορτίου και ζυγός |
| Τροφοδοσία μετασχηματιστή | Τροφοδοτεί τον μετασχηματιστή διανομής από την πλευρά της Μέσης Τάσης | Μονάδα ασφαλειοδιακόπτη ή τροφοδοσία αυτόματου διακόπτη |
| Σφάλμα τμήματος καλωδίου | Απομονώνει το ελαττωματικό τμήμα από το υγιές δακτυλιοειδές δίκτυο | Διακόπτες φορτίου τροφοδοσίας δακτυλίου |
| Σφάλμα μετασχηματιστή | Αποσυνδέει την τροφοδοσία του μετασχηματιστή από τη μονάδα RMU | Ασφάλεια μέσης τάσης ή αυτόματος διακόπτης με ρελέ |
| Εργασίες συντήρησης | Παρέχει απομόνωση και γείωση πριν από την πρόσβαση | Λειτουργία αποζεύκτη και διακόπτης γείωσης |
| Αποκατάσταση τροφοδοσίας | Επιτρέπει στο υγιές τμήμα του βρόχου να τροφοδοτηθεί εκ νέου από άλλη πλευρά | Χειροκίνητος διακόπτης, μηχανοκίνητος διακόπτης ή αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου |
Λογική Αποκατάστασης Σφάλματος: Τι συμβαίνει πραγματικά κατά τη διάρκεια ενός σφάλματος καλωδίου
Σε ένα πραγματικό δίκτυο βρόχου, ένα σφάλμα καλωδίου δεν επιλύεται απλώς “αφήνοντας το ρεύμα να ρέει από την άλλη πλευρά”. Ο χειριστής ή το σύστημα αυτοματισμού πρέπει να εντοπίσει, να απομονώσει και στη συνέχεια να αποκαταστήσει.
Η ακολουθία συνήθως έχει ως εξής:
- Ένα σφάλμα συμβαίνει σε ένα τμήμα του καλωδίου.
- Η προστασία ή ένας δείκτης σφάλματος διέλευσης βοηθά στον εντοπισμό του επηρεαζόμενου τμήματος.
- Τα δύο σημεία μεταγωγής και στις δύο πλευρές του καλωδίου με σφάλμα ανοίγουν.
- Το τμήμα με το σφάλμα παραμένει απομονωμένο.
- Το κανονικά ανοικτό σημείο μπορεί να κλείσει μετά από ελέγχους, ώστε τα υγιή φορτία να τροφοδοτηθούν από την εναλλακτική πλευρά.
- Το κατεστραμμένο καλώδιο επισκευάζεται και το δίκτυο επανέρχεται στην προβλεπόμενη κατάσταση λειτουργίας του.
| Βήμα | Ερώτηση πεδίου | Ενέργεια RMU |
|---|---|---|
| Αναγνωρίζω | Ποιο τμήμα του καλωδίου παρουσιάζει σφάλμα; | Χρησιμοποιήστε ένδειξη ρελέ, δείκτη διέλευσης σφάλματος, συμβάν SCADA ή επιτόπιο έλεγχο |
| Απομόνωση | Ποιοι δύο διακόπτες οριοθετούν το σφάλμα; | Ανοίξτε και τα δύο άκρα του τμήματος που παρουσιάζει το σφάλμα |
| Γείωση | Είναι το απομονωμένο τμήμα ασφαλές για εργασία; | Εφαρμόστε διακόπτη γείωσης μετά από εγκεκριμένη επαλήθευση |
| Αποκατάσταση | Ποια υγιή φορτία μπορούν να επανατροφοδοτηθούν; | Κλείστε το κατάλληλο σημείο ανοίγματος μόνο μετά από ελέγχους μεταγωγής |
| Κανονικοποίηση | Πώς αποκαθίσταται το δίκτυο μετά την επισκευή; | Επαναφορά του αρχικού σχεδίου μεταγωγής ή του επικαιροποιημένου σχεδίου λειτουργίας |
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα σωστό μονογραμμικό διάγραμμα RMU και η σήμανση των καλωδίων δεν είναι απλώς γραφειοκρατικές λεπτομέρειες. Επηρεάζουν άμεσα την ταχύτητα αποκατάστασης και την ασφάλεια του χειριστή.
Διάγραμμα Μονάδας Δακτυλίου (Ring Main Unit): Πώς ρέει η ισχύς σε ένα δίκτυο δακτυλίου
Ένα χρήσιμο διάγραμμα μονάδας δακτυλίου πρέπει να σχεδιάζεται ως μονογραμμικό διάγραμμα (SLD), όχι ως διακοσμητική εικόνα του ερμαρίου. Για τις περισσότερες δευτερεύουσες μονάδες RMU διανομής, το διάγραμμα πρέπει να δείχνει τις τροφοδοσίες του δακτυλίου μέσης τάσης, τον ζυγό, την τροφοδοσία του μετασχηματιστή, τις συσκευές μεταγωγής, τους διακόπτες γείωσης και τη συσκευή προστασίας που χρησιμοποιείται στην τροφοδοσία του μετασχηματιστή.
Ένα βασικό μονογραμμικό διάγραμμα (SLD) RMU δείχνει συνήθως τρία λειτουργικά τμήματα:
- Εισερχόμενη τροφοδοσία δακτυλίου
- Εξερχόμενη τροφοδοσία δακτυλίου
- Τροφοδοσία μετασχηματιστή
Οι δύο τροφοδοσίες δακτυλίου συνδέουν τη μονάδα RMU στο δίκτυο μέσης τάσης. Η τροφοδοσία του μετασχηματιστή συνδέει τη μονάδα RMU με έναν μετασχηματιστή διανομής.
Σε ένα τεχνικό σχέδιο, αυτό περιγράφεται συχνά ως CCF, ΣΥΜΒΟΎΛΙΟ πολιτιστικής συνεργασίας, ή CCV διαμόρφωση τύπου, ανάλογα με την ονοματολογία του κατασκευαστή:
| Κοινή Διαμόρφωση | Πρακτική σημασία | Τυπική χρήση |
|---|---|---|
| CCF | Δύο μονάδες διακόπτη καλωδίων συν μία τροφοδοσία μετασχηματιστή με διακόπτη ασφαλειών | Προστασία τυπικού μετασχηματιστή διανομής |
| CCV | Δύο μονάδες διακόπτη καλωδίων συν μία τροφοδοσία μετασχηματιστή με αυτόματο διακόπτη κενού | Μεγαλύτερες τροφοδοσίες μετασχηματιστών ή προστασία βασισμένη σε ρελέ |
| ΣΥΜΒΟΎΛΙΟ πολιτιστικής συνεργασίας | Μονάδες διακοπτών τριών καλωδίων | Τμηματοποίηση δακτυλίου χωρίς τροφοδοσία μετασχηματιστή |
Τα ακριβή γράμματα δεν είναι καθολικά σε όλους τους κατασκευαστές, αλλά η τεχνική ιδέα είναι η ίδια: δύο τροφοδοσίες καλωδίων δακτυλίου συν μία εξερχόμενη τροφοδοσία είναι η πιο αναγνωρίσιμη τοπολογία RMU.
Εάν συμβεί σφάλμα καλωδίου μεταξύ δύο RMU, τα δύο RMU εκατέρωθεν του σφάλματος μπορούν να απομονώσουν αυτό το τμήμα του καλωδίου. Το υπόλοιπο δίκτυο μπορεί στη συνέχεια να τροφοδοτηθεί μέσω της υγιούς πλευράς του δακτυλίου.
Για τη δημοσίευση, αυτή η ενότητα θα πρέπει να χρησιμοποιεί ένα κατάλληλο διάγραμμα τύπου SLD που να δείχνει:
- Γραμμή τροφοδοσίας εισόδου
- Γραμμή τροφοδοσίας εξόδου
- Μπαρών τροφοδότησης
- Διακόπτες φορτίου
- Τροφοδοσία μετασχηματιστή
- Ασφαλειοδιακόπτης ή αυτόματος διακόπτης ισχύος
- Διακόπτης γείωσης
- Μετασχηματιστής διανομής
- Τμήμα καλωδίου με σφάλμα
- Διαδρομή υγιούς τροφοδοσίας
Σημείωση μηχανικού: Σε ένα μονογραμμικό διάγραμμα (SLD) RMU, μην απεικονίζετε τον διακόπτη φορτίου σαν να μπορεί να διακόψει από μόνος του το ρεύμα βραχυκύκλωσης του μετασχηματιστή. Σε μια αναχώρηση με διακόπτη-ασφάλεια, η ασφάλεια εκκαθαρίζει το σφάλμα. Σε μια αναχώρηση με αυτόματο διακόπτη μέσης τάσης (VCB), ο διακόπτης εκκαθαρίζει το σφάλμα κατόπιν εντολής από το ρελέ προστασίας.
RMU στη διανομή μετασχηματιστών: Τι κάνει;
Πολλοί χρήστες αναζητούν RMU σε μετασχηματιστή επειδή οι RMU εγκαθίστανται συνήθως στην πλευρά μέσης τάσης των μετασχηματιστών διανομής.
Η RMU δεν αποτελεί μέρος του ίδιου του μετασχηματιστή. Είναι ο εξοπλισμός μεταγωγής και προστασίας μέσης τάσης που τροφοδοτεί τον μετασχηματιστή.
Σε έναν τυπικό δευτερεύοντα υποσταθμό:
- Η RMU λαμβάνει παροχή μέσης τάσης από τον δακτύλιο του δικτύου διανομής.
- Η τροφοδοσία του μετασχηματιστή από τη μονάδα RMU τροφοδοτεί τον μετασχηματιστή διανομής.
- Ένας διακόπτης ασφαλείας (fuse-switch) ή ένας αυτόματος διακόπτης ισχύος (circuit breaker) προστατεύει την τροφοδοσία του μετασχηματιστή.
- Ο μετασχηματιστής υποβιβάζει την τάση σε χαμηλή τάση.
- Η πλευρά χαμηλής τάσης τροφοδοτεί έναν κύριο πίνακα διανομής ή έναν πίνακα χαμηλής τάσης.
Για μικρούς και μεσαίους μετασχηματιστές διανομής, μια μονάδα RMU με διακόπτη ασφαλείας είναι συνηθισμένη, επειδή οι ασφάλειες υψηλής τάσης μπορούν να παρέχουν γρήγορη και οικονομική προστασία από σφάλματα του μετασχηματιστή. Για μεγαλύτερους μετασχηματιστές, κρίσιμα φορτία ή συστήματα που απαιτούν προστασία μέσω ρελέ, μπορεί να προτιμάται μια μονάδα RMU με αυτόματο διακόπτη ισχύος.
RMU με διακόπτη ασφαλείας έναντι RMU με αυτόματο διακόπτη ισχύος
Δεν προστατεύουν όλες οι μονάδες RMU τις τροφοδοσίες μετασχηματιστών με τον ίδιο τρόπο. Οι δύο συνηθισμένες διατάξεις είναι RMU με διακόπτη ασφαλείας και Αυτόματος διακόπτης RMU.
| Στοιχείο | Διακόπτης φορτίου με ασφάλειες RMU | Αυτόματος διακόπτης RMU |
|---|---|---|
| Κύρια διάταξη προστασίας | Ασφάλεια υψηλής τάσης με διακόπτη αποζεύκτη | Αυτόματος διακόπτης με ρελέ προστασίας |
| Τυπική χρήση | Προστασία μετασχηματιστή διανομής | Μεγαλύτεροι μετασχηματιστές, κρίσιμες γραμμές τροφοδοσίας, αυτοματοποιημένη προστασία |
| Εκκαθάριση σφάλματος | Η ασφάλεια διακόπτει το ρεύμα σφάλματος | Ο αυτόματος διακόπτης ενεργοποιείται με εντολή ρελέ |
| Επαναφορά μετά από σφάλμα | Η ασφάλεια πρέπει να αντικατασταθεί | Ο διακόπτης μπορεί να επανέλθει μετά από έλεγχο και εκκαθάριση του σφάλματος |
| Ευελιξία προστασίας | Περιορίζεται από τα χαρακτηριστικά της ασφάλειας | Ρυθμιζόμενες παράμετροι ρελέ, περισσότερες επιλογές συντονισμού |
| Κόστος και πολυπλοκότητα | Συνήθως απλούστερο και πιο οικονομικό | Υψηλότερο κόστος αλλά μεγαλύτερη ευελιξία |
| Καλύτερη εφαρμογή | Τυπικές αναχωρήσεις μετασχηματιστών δευτερεύουσας διανομής | Βιομηχανικές αναχωρήσεις, αναχωρήσεις κοινής ωφέλειας, υποδομών και αυτοματισμών |
Η σωστή επιλογή εξαρτάται από την ονομαστική ισχύ του μετασχηματιστή, το επίπεδο σφάλματος, την πρακτική του δικτύου, τον συντονισμό προστασίας, τη στρατηγική συντήρησης και τις προδιαγραφές του έργου.
Συμβουλή ειδικού: Μην επιλέγετε RMU με ασφαλειοαποζεύκτες μόνο βάσει των kVA του μετασχηματιστή
Για μετασχηματιστές διανομής μικρού και μεσαίου μεγέθους, οι μονάδες RMU με ασφαλειοαποζεύκτες χρησιμοποιούνται ευρέως και είναι συχνά οικονομικές. Ωστόσο, καθώς αυξάνεται το μέγεθος του μετασχηματιστή, ο συντονισμός μεταξύ της ασφάλειας μέσης τάσης, του ρεύματος ζεύξης του μετασχηματιστή, της συμπεριφοράς υπερφόρτωσης και της ανάντη προστασίας γίνεται πιο ευαίσθητος.
Σε πραγματικά έργα, οι μηχανικοί συχνά εξετάζουν την καμπύλη χρόνου-ρεύματος της ασφάλειας σε σχέση με:
- το ρεύμα πλήρους φορτίου του μετασχηματιστή
- το ρεύμα μαγνήτισης κατά τη ζεύξη
- την επιτρεπόμενη συμπεριφορά υπερφόρτωσης
- το ελάχιστο ρεύμα σφάλματος στην πλευρά Μέσης Τάσης
- τις ρυθμίσεις της ανάντη προστασίας
- τα όρια ρεύματος μεταφοράς του κατασκευαστή για τον συνδυασμό ασφαλειοαποζεύκτη
Για μεγαλύτερους μετασχηματιστές, κρίσιμα φορτία ή δίκτυα όπου η ανεπιθύμητη λειτουργία της ασφάλειας θα ήταν δύσκολο να αποκατασταθεί, ένας VCB RMU με ρελέ προστασίας είναι συχνά ευκολότερος στον συντονισμό και τη συντήρηση. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν ο χειριστής επιθυμεί ρυθμιζόμενη προστασία υπερέντασης και σφάλματος γείωσης αντί για σταθερό χαρακτηριστικό ασφάλειας.
Αξιοπιστία πεδίου: Οι τερματισμοί καλωδίων είναι συχνά το αδύναμο σημείο
Σε πολλές έρευνες σφαλμάτων RMU, το ορατό ερμάριο κατηγορείται πρώτο, αλλά η βασική αιτία βρίσκεται συχνά έξω από τη στεγανοποιημένη δεξαμενή διακοπτών. Οι τερματισμοί καλωδίων μέσης τάσης και οι αποσπώμενοι σύνδεσμοι αποτελούν συχνά αδύναμα σημεία, επειδή εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την ποιότητα της εγκατάστασης.
Τα κοινά προβλήματα στο πεδίο περιλαμβάνουν:
- κακή προετοιμασία καλωδίου
- εισροή υγρασίας στα εξαρτήματα καλωδίων
- εσφαλμένη εγκατάσταση ελέγχου τάσης
- χαλαροί ή μολυσμένοι αποσπώμενοι σύνδεσμοι
- κατεστραμμένη γείωση θωράκισης καλωδίου
- συμπύκνωση υγρασίας εντός του διαμερίσματος καλωδίων
- δυσανάγνωστες ετικέτες καλωδίων μετά από μεταγενέστερες τροποποιήσεις στο εργοτάξιο
Για τον λόγο αυτό, η επιθεώρηση του RMU δεν πρέπει να περιορίζεται στην ένδειξη του μπροστινού πίνακα. Μια πρακτική επιθεώρηση στο εργοτάξιο πρέπει να περιλαμβάνει το διαμέρισμα καλωδίων, την κατάσταση των παρελκόμενων καλωδίων, τη συνέχεια της γείωσης, τη λειτουργία του θερμαντήρα και ενδείξεις για ίχνη εκκενώσεων (tracking), μερικές εκκενώσεις, υπερθέρμανση ή υγρασία.
Συμβουλή τεχνικού: Εάν μια παροχή RMU παρουσιάζει επαναλαμβανόμενες ενδείξεις σφάλματος, αλλά η δεξαμενή του διακόπτη, το ρελέ και ο μηχανισμός φαίνονται φυσιολογικά, επιθεωρήστε την κεφαλή του καλωδίου και την ποιότητα κατασκευής του τερματισμού πριν υποθέσετε ότι το σώμα του RMU είναι ελαττωματικό.
Έλεγχος πραγματικότητας αυτοματισμού: DTU, PT, μπαταρία και SCADA
Ένας μηχανοκίνητος RMU δεν είναι αυτόματα ένας αξιόπιστος αυτοματοποιημένος RMU. Η απομακρυσμένη λειτουργία εξαρτάται από ολόκληρο το βοηθητικό σύστημα.
Η αξιοπιστία του αυτοματισμού εξαρτάται συνήθως από:
- μηχανοκίνητους μηχανισμούς λειτουργίας
- μονάδα τερματικού διανομής (DTU) ή απομακρυσμένη τερματική μονάδα (RTU)
- ρελέ προστασίας και λογική ένδειξης σφαλμάτων
- μετασχηματιστή τάσης (VT/PT) ή διάταξη βοηθητικής τροφοδοσίας
- την κατάσταση της μπαταρίας DC και του φορτιστή
- πύλη επικοινωνίας και ενσωμάτωση πρωτοκόλλου
- σωστή αντιστοίχιση σημείων στο SCADA
- δοκιμασμένες διαδικασίες τοπικής/απομακρυσμένης λειτουργίας
Στο πεδίο, οι αστοχίες αυτοματισμού προκαλούνται συχνά από ασθενή βοηθητική τροφοδοσία, εξαντλημένες μπαταρίες, προβλήματα επικοινωνίας, εσφαλμένη αντιστοίχιση κατάστασης ή μη δοκιμασμένη λογική τηλεχειρισμού. Η RMU μπορεί να είναι μηχανικά ικανή για απομακρυσμένη μεταγωγή, αλλά η αλυσίδα αυτοματισμού διανομής αποτυγχάνει εάν τα κυκλώματα υποστήριξης δεν συντηρούνται.
| Στοιχείο Αυτοματισμού | Τι να Ελέγξετε |
|---|---|
| Μηχανοκίνητος μηχανισμός | Τοπική και απομακρυσμένη λειτουργία, ανάδραση θέσης, χρόνος λειτουργίας |
| DTU/RTU | Κατάσταση επικοινωνίας, αρχεία συμβάντων, σωστή αντιστοίχιση σημάτων |
| Τροφοδοσία PT/VT | Έξοδος τάσης, κατάσταση ασφαλειών, λογική βοηθητικής τροφοδοσίας |
| Συσσωρευτής και φορτιστής | Διάρκεια εφεδρείας, συναγερμός φορτιστή, κατάσταση τάσης DC |
| Ενσωμάτωση SCADA | Επιβεβαίωση εντολών, ανατροφοδότηση κατάστασης, συνέπεια ονοματοδοσίας |
| Έλεγχοι κυβερνοασφάλειας/λειτουργίας | Εξουσιοδότηση, αλληλομανδαλώσεις, πειθαρχία απομακρυσμένης/τοπικής λειτουργίας |
Τύποι Μονάδων Δακτυλιοειδούς Κύριας Παροχής
Οι μονάδες RMU μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με το μέσο μόνωσης, τη συσκευή μεταγωγής, το περιβάλλον εγκατάστασης και το επίπεδο αυτοματισμού.
Μονάδα RMU με μόνωση αερίου SF6
Οι μονάδες RMU με μόνωση αερίου SF6 χρησιμοποιούν εξαφθοριούχο θείο ως μέσο μόνωσης. Είναι συμπαγείς και χρησιμοποιούνται ευρέως στη διανομή μέσης τάσης. Ωστόσο, το SF6 έχει πολύ υψηλό δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη, επομένως πολλές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και κατασκευαστές στρέφονται προς εναλλακτικές λύσεις με μειωμένο ή καθόλου SF6, όπου το επιτρέπουν οι απαιτήσεις του έργου.
Μονάδα RMU με μόνωση αέρα
Οι μονάδες RMU με μόνωση αέρα χρησιμοποιούν τον αέρα ως κύριο μέσο μόνωσης. Είναι πιο εύκολες στην κατανόηση και τη συντήρηση, αλλά γενικά απαιτούν περισσότερο χώρο από τις κατασκευές με μόνωση αερίου.
Μονάδα RMU με στερεά μόνωση
Οι μονάδες RMU με στερεά μόνωση χρησιμοποιούν εποξειδική ρητίνη ή άλλα συστήματα στερεάς μόνωσης γύρω από τα ηλεκτροφόρα μέρη. Επιλέγονται συχνά όταν προτεραιότητα αποτελούν οι περιβαλλοντικοί παράγοντες, η στεγανή κατασκευή ή η αποφυγή χρήσης αερίων.
Μονάδα RMU κενού
Η τεχνολογία κενού χρησιμοποιείται συνήθως για τη διακοπή κυκλώματος εντός των RMU. Οι διακόπτες κενού παρέχουν αποτελεσματική κατάσβεση του τόξου για μεταγωγή μέσης τάσης και διακοπή σφαλμάτων όταν χρησιμοποιούνται σε κατάλληλα ονομασμένες μονάδες διακοπτών κυκλώματος.
Χειροκίνητη, μηχανοκίνητη και αυτοματοποιημένη RMU
Οι RMU μπορούν να λειτουργούν χειροκίνητα, να είναι μηχανοκίνητες για απομακρυσμένη λειτουργία ή να ενσωματώνονται σε αυτοματοποιημένα συστήματα διανομής. Μια βασική χειροκίνητη RMU είναι κατάλληλη για πολλούς δευτερεύοντες υποσταθμούς, ενώ οι μηχανοκίνητες ή αυτοματοποιημένες RMU χρησιμοποιούνται όπου οι εταιρείες κοινής ωφέλειας χρειάζονται ταχύτερο εντοπισμό σφαλμάτων, απομόνωση και αποκατάσταση της υπηρεσίας.
Εφαρμογές Μονάδων Δακτυλιοειδούς Δικτύου (Ring Main Units)
Οι μονάδες δακτυλιοειδούς δικτύου χρησιμοποιούνται οπουδήποτε η διανομή μέσης τάσης απαιτεί συμπαγή μεταγωγή, προστασία μετασχηματιστή και τμηματοποίηση τροφοδοσίας.
Δευτερεύουσα Διανομή Κοινής Ωφέλειας
Οι εταιρείες κοινής ωφέλειας χρησιμοποιούν RMU σε αστικά και προαστιακά δίκτυα διανομής για τη σύνδεση μετασχηματιστών διανομής και τη τμηματοποίηση των τροφοδοτικών δακτυλίου. Αυτή είναι μία από τις πιο κοινές εφαρμογές RMU.
Σταθμοί Μετασχηματιστών Διανομής
Μια RMU εγκαθίσταται συχνά δίπλα ή μέσα σε έναν υποσταθμό μετασχηματιστή. Παρέχει μεταγωγή εισερχόμενων και εξερχόμενων τροφοδοτικών μέσης τάσης, καθώς και προστασία τροφοδοσίας μετασχηματιστή.
Εμπορικά Κτίρια και Έργα Υψηλών Κτιρίων
Μεγάλα κτίρια, εμπορικά κέντρα, νοσοκομεία, ξενοδοχεία και συγκροτήματα γραφείων απαιτούν συχνά παροχή μέσης τάσης. Οι RMU βοηθούν στη διαχείριση των εισερχόμενων τροφοδοτικών και της προστασίας των μετασχηματιστών σε συμπαγείς ηλεκτρολογικούς χώρους.
Βιομηχανικές εγκαταστάσεις
Τα εργοστάσια και οι μονάδες επεξεργασίας χρησιμοποιούν RMU για τη διανομή μέσης τάσης μεταξύ υποσταθμών, τροφοδοτικών μετασχηματιστών και τμημάτων εσωτερικού δικτύου ΜΤ.
Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και Μικροδίκτυα
Τα ηλιακά πάρκα, τα αιολικά έργα, τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας με μπαταρίες και τα μικροδίκτυα ενδέχεται να χρησιμοποιούν RMU στην πλευρά συλλογής μέσης τάσης ή σύνδεσης στο δίκτυο. Σε αυτές τις εφαρμογές, η αμφίδρομη ροή ισχύος, ο συντονισμός προστασίας και οι απαιτήσεις διασύνδεσης με το δίκτυο πρέπει να εξετάζονται προσεκτικά.
Έργα Υποδομής
Τα σιδηροδρομικά συστήματα, τα αεροδρόμια, οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού, τα λιμάνια, οι τηλεπικοινωνιακές εγκαταστάσεις και οι δημόσιες υποδομές χρησιμοποιούν συχνά RMU επειδή απαιτούν συμπαγή μεταγωγή ΜΤ με σαφή απομόνωση και διαχείριση τροφοδοτικών.
RMU έναντι Παραδοσιακού Πίνακα Μέσης Τάσης
Μια RMU είναι ένας τύπος διακόπτη μέσης τάσης, ο οποίος όμως είναι βελτιστοποιημένος για δίκτυα διανομής δακτυλίου και συμπαγείς δευτερεύοντες υποσταθμούς.
| Χαρακτηριστικό γνώρισμα | Μονάδα Δακτυλιοειδούς Δικτύου (Ring Main Unit) | Παραδοσιακός εξοπλισμός διακοπής μέσης τάσης |
|---|---|---|
| Τυπικός ρόλος | Δευτερεύουσα διανομή, μεταγωγή τροφοδοσίας δακτυλίου, προστασία τροφοδοσίας μετασχηματιστή | Πρωτεύουσα διανομή, μεγαλύτεροι υποσταθμοί, έλεγχος τροφοδοσίας, συστήματα ζυγών |
| Διαμόρφωση | Συμπαγείς λειτουργικές μονάδες σε ένα περίβλημα | Πιο αρθρωτή και επεκτάσιμη διάταξη |
| Κοινές τροφοδοσίες | Τροφοδοσία δακτυλίου + τροφοδοσία μετασχηματιστή | Πολλαπλές εισερχόμενες γραμμές, αναχωρήσεις, ζυγοί σύζευξης, πίνακες μέτρησης |
| Απαιτήσεις χώρου | Συνήθως συμπαγής κατασκευή | Συχνά μεγαλύτερο μέγεθος, ανάλογα με τη διαμόρφωση |
| Επιλογές προστασίας | Αναχώρηση με ασφαλειοαποζεύκτη ή αυτόματο διακόπτη ισχύος | Αυτόματοι διακόπτες, ρελέ, μετρήσεις, πιο σύνθετα σχήματα |
| Εφαρμογή | Αστικοί υποσταθμοί, μετασχηματιστικοί σταθμοί, δακτύλιοι διανομής | Υποσταθμοί κοινής ωφέλειας, βιομηχανικοί πίνακες μέσης τάσης, μεγαλύτερα συστήματα ισχύος |
Μια μονάδα RMU δεν αποτελεί αντικατάσταση για κάθε διάταξη πινάκων μέσης τάσης. Είναι καταλληλότερη όταν το έργο απαιτεί συμπαγή μεταγωγή δικτύου δακτυλίου και προστασία τροφοδοσίας μετασχηματιστή.
Βασικές προδιαγραφές RMU προς έλεγχο
Πριν από την επιλογή μιας μονάδας RMU, οι μηχανικοί και οι ομάδες προμηθειών πρέπει να ελέγχουν τα ακόλουθα στοιχεία.
| Προδιαγραφές | Τι να Ελέγξετε | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|---|
| Εκτιμημένη τάση | Τάση συστήματος και επίπεδο μόνωσης | Πρέπει να αντιστοιχεί στην τάση του δικτύου μέσης τάσης και στις απαιτήσεις υπέρτασης |
| Ονομαστικό ρεύμα | Ρεύμα τροφοδοσίας δακτυλίου και τροφοδοσίας μετασχηματιστή | Αποτρέπει την υπερθέρμανση και διασφαλίζει τη συνεχή λειτουργία |
| Βραχυπρόθεσμο ρεύμα αντοχής | Επίπεδο σφάλματος δικτύου και διάρκεια | Η RMU πρέπει να αντέχει το ρεύμα σφάλματος μέχρι την αποκατάσταση από την προστασία |
| Ικανότητα δημιουργίας | Ικανότητα κλεισίματος υπό συνθήκες σφάλματος | Σημαντικό για ασφαλή μεταγωγή υπό μη φυσιολογικές συνθήκες |
| Ικανότητα διακοπής | Ονομαστική τιμή διακοπής ρεύματος φορτίου ή ρεύματος σφάλματος | Εξαρτάται από το αν η μονάδα χρησιμοποιεί LBS, διακόπτη ασφαλειών ή VCB |
| Μέσο μόνωσης | SF6, αέρας, στερεά μόνωση, κενό ή υβριδική τεχνολογία | Επηρεάζει το μέγεθος, τη συντήρηση, την περιβαλλοντική επίπτωση και την καταλληλότητα εφαρμογής |
| Σχήμα προστασίας | Προστασία με ασφάλειες ή διακόπτης ελεγχόμενος από ρελέ | Καθορίζει την προστασία του μετασχηματιστή και την ευελιξία συντονισμού |
| Τερματισμός καλωδίων | Διατομή καλωδίου, τύπος συνδετήρα, πρόσβαση για δοκιμές | Κρίσιμο για την εγκατάσταση και τη συντήρηση |
| Διάταξη γείωσης | Ονομαστικά χαρακτηριστικά και αλληλομανδάλωση διακόπτη γείωσης | Απαραίτητο για την ασφαλή συντήρηση |
| Απαίτηση αυτοματισμού | Χειροκίνητο, μηχανοκίνητο, έτοιμο για SCADA | Καθορίζει τη δυνατότητα τηλεχειρισμού και αποκατάστασης σφαλμάτων |
| Πρότυπα και εγκρίσεις | Απαιτήσεις IEC, IEEE και τοπικών οργανισμών κοινής ωφέλειας | Πρέπει να πληροί τα κριτήρια αποδοχής του έργου και της περιοχής |
Ρεύμα αντοχής βραχυκύκλωσης και θερμική καταπόνηση
Για την προμήθεια RMU, ρεύμα βραχυπρόθεσμης αντοχής αποτελεί μία από τις σημαντικότερες παραμέτρους ασφάλειας και αξιοπιστίας. Υποδεικνύει εάν το RMU μπορεί να αντέξει θερμικά και μηχανικά το διαθέσιμο ρεύμα σφάλματος μέχρι την αποκατάσταση του σφάλματος από την ανάντη προστασία.
Οι συνήθεις προδιαγραφές έργων ενδέχεται να αναφέρονται σε τιμές όπως 16 kA, 20 kA, 21 kA, ή 25 kA για το 1 δευτερόλεπτο ή 3 δευτερόλεπτα, ανάλογα με το επίπεδο σφάλματος του δικτύου και τις απαιτήσεις του παρόχου. Αυτές οι τιμές είναι μόνο παραδείγματα· η σωστή ονομαστική τιμή πρέπει να επιλέγεται βάσει της πραγματικής μελέτης βραχυκύκλωσης και των προδιαγραφών του έργου.
Η υποκείμενη μηχανολογική αρχή είναι η θερμική ενέργεια:
Η θερμική καταπόνηση είναι ανάλογη του I²tΠού:
Iείναι το ρεύμα σφάλματοςtείναι η διάρκεια του σφάλματος
Αυτό σημαίνει ότι ένα υψηλότερο ρεύμα σφάλματος ή ένας μεγαλύτερος χρόνος αποκατάστασης αυξάνει απότομα τη θερμική καταπόνηση στους ζυγοστάτες, τους διακόπτες, τις συνδέσεις καλωδίων και τους εσωτερικούς αγωγούς. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δύο RMU με την ίδια ονομαστική τάση ενδέχεται να μην είναι εναλλάξιμα εάν το ρεύμα αντοχής βραχυκύκλωσης διαφέρει.
Ταξινόμηση Εσωτερικού Τόξου: IAC AFL και AFLR
Για σύγχρονους πίνακες μέσης τάσης, ταξινόμηση εσωτερικού τόξου (IAC) αποτελεί βασική απαίτηση ασφαλείας σε πολλούς διαγωνισμούς. Περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο ο πίνακας έχει ελεγχθεί για την προστασία των ατόμων σε περίπτωση εμφάνισης σφάλματος εσωτερικού τόξου εντός του περιβλήματος.
Η κοινή λογική σήμανσης περιλαμβάνει:
| Σήμανση IAC | Σημασία |
|---|---|
| A | Προσβασιμότητα για εξουσιοδοτημένο προσωπικό |
| F | Προστασία στην εμπρόσθια πλευρά |
| L | Προστασία στις πλευρικές πλευρές |
| R | Προστασία στην οπίσθια πλευρά |
| AFL | Ταξινόμηση εσωτερικού τόξου για εμπρόσθια και πλευρική πρόσβαση |
| AFLR | Ταξινόμηση εσωτερικού τόξου για πρόσβαση από εμπρός, πλάγια και πίσω |
Για παράδειγμα, ένα έργο μπορεί να απαιτεί έναν RMU με ταξινόμηση εσωτερικού τόξου όπως IAC AFL 20 kA/1s ή IAC AFLR 20 kA/1s, ανάλογα με τη διάταξη της εγκατάστασης και την πρόσβαση του χειριστή. Μην αντιγράφετε αυτές τις τιμές τυφλά. Το απαιτούμενο επίπεδο IAC εξαρτάται από τους τοπικούς κανονισμούς των οργανισμών κοινής ωφέλειας, τη διάταξη του χώρου, την προσβασιμότητα, το αναμενόμενο επίπεδο σφάλματος και τις προδιαγραφές ασφαλείας του έργου.
Αυτή είναι μία από τις μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ μιας σοβαρής προδιαγραφής RMU και μιας γενικής σύγκρισης προϊόντων. Εάν ο RMU είναι εγκατεστημένος σε έναν συμπαγή εσωτερικό υποσταθμό όπου οι χειριστές μπορεί να στέκονται κοντά στο μπροστινό, πλευρικό ή πίσω μέρος του ερμαρίου, η κατεύθυνση και η διάρκεια του IAC έχουν σημασία.
Πρότυπα RMU και Τεχνικές Αναφορές
Οι RMU είναι συγκροτήματα διακοπτικού υλικού μέσης τάσης, επομένως καθορίζονται συνήθως σύμφωνα με τα πρότυπα διακοπτικού υλικού και διατάξεων ελέγχου υψηλής τάσης και όχι σύμφωνα με τα πρότυπα πινάκων χαμηλής τάσης.
Τα πρότυπα που αναφέρονται συνήθως περιλαμβάνουν:
- IEC 62271-200 για μεταλλικούς πίνακες διανομής και εξοπλισμό ελέγχου εναλλασσόμενου ρεύματος άνω του 1 kV και έως 52 kV
- IEC 62271-1 για κοινές προδιαγραφές εξοπλισμού διακοπής και ελέγχου υψηλής τάσης
- IEC 62271-100 για αυτόματους διακόπτες εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής τάσης
- IEC 62271-103 για διακόπτες ισχύος άνω του 1 kV
- IEC 62271-102 για αποζεύκτες εναλλασσόμενου ρεύματος και διακόπτες γείωσης
- IEC 60282-1 για ασφάλειες υψηλής τάσης
- IEC 61869 για μετασχηματιστές οργάνων
- IEC 60529 για την ταξινόμηση προστασίας περιβλήματος από εισχώρηση ξένων σωμάτων, όπου εφαρμόζεται
Μην υποθέτετε ότι μια μονάδα RMU συμμορφώνεται με ένα πρότυπο μόνο και μόνο επειδή το άρθρο ή ο κατάλογος αναφέρει αυτό το πρότυπο. Για τις προμήθειες, να επαληθεύετε πάντα το ακριβές μοντέλο, την ονομαστική τιμή, την έκθεση δοκιμών τύπου, το αρχείο δοκιμών ρουτίνας και τα έγγραφα πιστοποίησης που απαιτούνται από το έργο.
Κοινές παρεξηγήσεις σχετικά με τις μονάδες Ring Main Unit (RMU)
Παρεξήγηση 1: Μια μονάδα RMU είναι το ίδιο με έναν πίνακα διανομής χαμηλής τάσης
Μια μονάδα RMU είναι συνήθως εξοπλισμός διακοπής μέσης τάσης. Ένας πίνακας διανομής χαμηλής τάσης διανέμει την ισχύ αφού ο μετασχηματιστής έχει υποβιβάσει την τάση. Η κατασκευή, η μόνωση, το επίπεδο σφάλματος, οι δοκιμές και οι απαιτήσεις ασφαλείας είναι εντελώς διαφορετικά.
Παρεξήγηση 2: Κάθε μονάδα RMU αποκαθιστά αυτόματα την παροχή ρεύματος
Μια μονάδα RMU παρέχει τα σημεία μεταγωγής που απαιτούνται για την απομόνωση σφαλμάτων και την αποκατάσταση, αλλά η μέθοδος αποκατάστασης εξαρτάται από το σύστημα. Μπορεί να είναι χειροκίνητη, τηλεχειριζόμενη ή αυτοματοποιημένη.
Παρανόηση 3: Ένας διακόπτης φορτίου μπορεί να διακόψει οποιοδήποτε σφάλμα
Ένας διακόπτης φορτίου έχει σχεδιαστεί για κανονική μεταγωγή φορτίου εντός των ονομαστικών τιμών του. Η διακοπή σφάλματος απαιτεί συνήθως διάταξη ασφαλειών ή αυτόματου διακόπτη. Αυτή η διάκριση είναι σημαντική κατά την επιλογή μεταξύ RMU με ασφαλειοδιακόπτη και RMU με διακόπτη κενού (VCB).
Παρανόηση 4: Η απουσία SF6 σημαίνει πάντα καλύτερη λύση για κάθε έργο
Τα σχέδια χωρίς SF6 ή με μειωμένο SF6 μπορεί να είναι ελκυστικά για περιβαλλοντικούς λόγους, αλλά η τελική απόφαση πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη το αποτύπωμα, την ονομαστική ισχύ, τη διαθεσιμότητα, την έγκριση από τον οργανισμό κοινής ωφέλειας, τη δυνατότητα συντήρησης και τις απαιτήσεις του κύκλου ζωής.
Παρανόηση 5: Οι ονομαστικές τιμές των RMU είναι καθολικές
Δύο RMU που αναγράφουν και τα δύο 12 kV ή 24 kV μπορεί να διαφέρουν ως προς το ονομαστικό ρεύμα, το ρεύμα βραχυκύκλωσης, την ταξινόμηση εσωτερικού τόξου, το σύστημα τερματισμού καλωδίων, τη διάταξη προστασίας και τη δυνατότητα αυτοματισμού.
Πώς να επιλέξετε μια μονάδα Ring Main Unit (RMU)
Για την πρακτική επιλογή, ξεκινήστε με τις απαιτήσεις του δικτύου και του μετασχηματιστή, όχι μόνο με το μέγεθος του ερμαρίου.
1. Επιβεβαιώστε την Τάση Συστήματος και το Επίπεδο Μόνωσης
Αντιστοιχίστε την ονομαστική τάση και το επίπεδο μόνωσης του RMU με το δίκτυο μέσης τάσης. Τα τυπικά δίκτυα διανομής διαφέρουν ανά περιοχή, επομένως οι προδιαγραφές του έργου και οι απαιτήσεις του παρόχου πρέπει να καθορίζουν την τελική επιλογή.
2. Ελέγξτε το Επίπεδο Σφάλματος Δικτύου
Το RMU πρέπει να είναι κατάλληλο για το διαθέσιμο ρεύμα βραχυκύκλωσης στο σημείο εγκατάστασης. Ελέγξτε το ρεύμα αντοχής βραχείας διάρκειας, την ικανότητα ζεύξης και την ικανότητα διακοπής σφάλματος όπου εφαρμόζεται.
3. Καθορίστε τη Διαμόρφωση των Τροφοδοτικών
Μια κοινή διαμόρφωση RMU περιλαμβάνει δύο τροφοδοτικά δακτυλίου και ένα τροφοδοτικό μετασχηματιστή. Μεγαλύτερα έργα ενδέχεται να απαιτούν επιπλέον τροφοδοτικά μετασχηματιστών, πίνακες μέτρησης, λειτουργίες διαχωρισμού ζυγών ή επεκτάσιμες μονάδες.
4. Επιλέξτε Προστασία με Ασφαλειοαποζεύκτη ή Διακόπτη Ισχύος
Οι μονάδες RMU με ασφαλειοδιακόπτες είναι συνηθισμένες για τροφοδοσίες μετασχηματιστών. Οι μονάδες RMU με αυτόματους διακόπτες προτιμώνται όταν απαιτείται προστασία με ρελέ, απομακρυσμένη ενεργοποίηση, δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης μετά την αποκατάσταση σφάλματος ή πιο ευέλικτος συντονισμός.
5. Επιλογή Τύπου Μόνωσης
Επιλέξτε σχεδιασμούς με αέριο SF6, αερομονωμένους, στερεάς μόνωσης ή βασισμένους σε κενό αέρος, ανάλογα με τις απαιτήσεις του έργου, την περιβαλλοντική πολιτική, το αποτύπωμα, τη διαθεσιμότητα και τη δυνατότητα συντήρησης.
6. Έλεγχος Απαιτήσεων Καλωδίωσης και Εγκατάστασης
Επαληθεύστε την κατεύθυνση εισόδου των καλωδίων, τον τύπο τερματισμού των καλωδίων, την πρόσβαση για δοκιμές, το διάκενο του διαμερίσματος καλωδίων, τον σχεδιασμό της πλάκας στυπιοθλιπτών, το περιβάλλον εγκατάστασης και τη διάταξη γείωσης.
7. Απόφαση για Χειροκίνητη ή Αυτοματοποιημένη Λειτουργία
Εάν το δίκτυο απαιτεί απομακρυσμένη μεταγωγή ή ταχύτερη αποκατάσταση της υπηρεσίας, καθορίστε μηχανοκίνητους μηχανισμούς, διεπαφές επικοινωνίας, ενδείκτες σφαλμάτων, ρελέ προστασίας και συμβατότητα με SCADA.
Πώς να αναλύσετε μια μονάδα RMU σαν τεχνικός
Όταν ένας τεχνικός ή μηχανικός προσεγγίζει μια μονάδα RMU, η πινακίδα στοιχείων είναι μόνο το σημείο εκκίνησης. Η πραγματική λογική λειτουργίας βρίσκεται στο μονογραμμικό διάγραμμα, τις διαδρομές των καλωδίων, τις θέσεις των διακοπτών, τις διατάξεις προστασίας και τα βοηθητικά κυκλώματα.
Χρησιμοποιήστε αυτή τη σειρά πεδίων:
| Βήμα | Τι να Ελέγξετε | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|---|
| 1. Προσδιορίστε και τις δύο πηγές | Από πού προέρχονται οι εισερχόμενες τροφοδοσίες του δακτυλίου; | Επιβεβαιώνει τις πραγματικές διαδρομές τροφοδοσίας |
| 2. Εντοπίστε το κανονικά ανοικτό σημείο | Ποιος διακόπτης είναι κανονικά ανοικτός; | Εξηγεί τον τρόπο λειτουργίας του δακτυλίου |
| Διαχωρισμός εισερχόμενων και εξερχόμενων γραμμών | Ποιες τροφοδοσίες διέρχονται και ποιες τροφοδοτούν μετασχηματιστές ή φορτία; | Αποτρέπει την εσφαλμένη μεταγωγή κυκλώματος |
| Έλεγχος διατάξεων προστασίας | Διακόπτης ασφαλείας (fuse-switch), διακόπτης κενού (VCB), μετασχηματιστής έντασης (CT), ρελέ, ανίχνευση σφάλματος γείωσης | Καθορίζει τον τρόπο εκκαθάρισης των σφαλμάτων |
| Ιχνηλάτηση της διαδρομής απομόνωσης σφάλματος | Ποιες δύο διατάξεις απομονώνουν ένα σφάλμα καλωδίου; | Υποστηρίζει ασφαλή και γρήγορη αποκατάσταση |
| 6. Επαλήθευση βοηθητικών συστημάτων | PT/VT, μπαταρία, DTU/RTU, επικοινωνία | Προσδιορίζει εάν ο αυτοματισμός θα λειτουργήσει σε περίπτωση πραγματικής διακοπής ρεύματος |
| 7. Επιθεώρηση τερματισμών καλωδίων | Κεφαλές καλωδίων, σύνδεσμοι, γείωση, υγρασία, σήμανση | Εντοπίζει κοινά σημεία αστοχίας εκτός του περιβλήματος του διακόπτη |
Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της αναγνώρισης ενός RMU και της κατανόησής του. Ένας πίνακας μπορεί να φαίνεται σωστός από την πρόσοψη, ενώ ο πραγματικός κίνδυνος βρίσκεται στο διαμέρισμα καλωδίων, στο σύστημα βοηθητικής ισχύος ή σε ένα παρωχημένο μονογραμμικό διάγραμμα.
ΣΥΧΝΈΣ ΕΡΩΤΉΣΕΙΣ
Τι είναι η μονάδα δακτυλιοειδούς δικτύου (Ring Main Unit);
Μια μονάδα δακτυλιοειδούς δικτύου είναι μια συμπαγής διάταξη διακοπτικού υλικού μέσης τάσης που χρησιμοποιείται σε δίκτυα διανομής τύπου δακτυλίου. Συνήθως περιλαμβάνει διακόπτες τροφοδοσίας δακτυλίου και έναν τροφοδότη μετασχηματιστή που προστατεύεται από ασφαλειοδιακόπτη ή αυτόματο διακόπτη ισχύος.
Τι σημαίνει το ακρωνύμιο RMU;
Το RMU σημαίνει Μονάδα Δακτυλιοειδούς Δικτύου (Ring Main Unit).
Τι είναι το RMU στη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας;
Στη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας, ένα RMU είναι μια μονάδα μεταγωγής και προστασίας μέσης τάσης που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση τροφοδοτών δακτυλίου, την απομόνωση τμημάτων καλωδίων και την τροφοδοσία μετασχηματιστών διανομής.
Ποια είναι η αρχή λειτουργίας μιας μονάδας δακτυλιοειδούς δικτύου;
Ένα RMU λειτουργεί συνδέοντας τροφοδότες μέσης τάσης σε ένα δίκτυο δακτυλίου. Εάν ένα τμήμα του τροφοδότη παρουσιάσει βλάβη, το ελαττωματικό τμήμα μπορεί να απομονωθεί και το υγιές μέρος του δικτύου μπορεί να τροφοδοτηθεί από την άλλη πλευρά του δακτυλίου, ανάλογα με τον σχεδιασμό του δικτύου.
Τι είναι το RMU στον μετασχηματιστή;
Μια μονάδα RMU εγκαθίσταται συνήθως στην πλευρά μέσης τάσης ενός μετασχηματιστή διανομής. Πραγματοποιεί τη μεταγωγή και την προστασία της γραμμής τροφοδοσίας του μετασχηματιστή, αλλά δεν αποτελεί μέρος του ίδιου του μετασχηματιστή.
Ποια είναι τα κύρια εξαρτήματα μιας μονάδας RMU;
Τα κύρια εξαρτήματα μιας μονάδας RMU περιλαμβάνουν διακόπτες φορτίου, μονάδες διακόπτη-ασφάλειας ή αυτόματους διακόπτες, ζυγοστάθμιση (μπάρες), διακόπτες γείωσης, διαμερίσματα καλωδίων, μηχανισμούς λειτουργίας, ρελέ προστασίας και συστήματα μόνωσης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ RMU και πίνακα μέσης τάσης (switchgear);
Μια μονάδα RMU είναι ένας συμπαγής τύπος πίνακα μέσης τάσης, σχεδιασμένος κυρίως για δίκτυα διανομής σε δακτύλιο και τροφοδοσίες μετασχηματιστών. Οι παραδοσιακοί πίνακες μέσης τάσης μπορεί να είναι μεγαλύτεροι, πιο αρθρωτοί και να χρησιμοποιούνται για ευρύτερες εφαρμογές πρωτεύουσας και δευτερεύουσας διανομής.
Χρησιμοποιείται η μονάδα RMU σε χαμηλή ή μέση τάση;
Μια μονάδα RMU χρησιμοποιείται κανονικά στη διανομή μέσης τάσης. Δεν πρέπει να συγχέεται με πίνακες χαμηλής τάσης, οικιακούς πίνακες ή ηλεκτρολογικούς πίνακες διανομής.
Χρησιμοποιεί η μονάδα RMU αέριο SF6;
Πολλές μονάδες RMU χρησιμοποιούν μόνωση αερίου SF6, αλλά όχι όλες. Διατίθενται επίσης σχεδιασμοί RMU με μόνωση αέρα, στερεά μόνωση, μόνωση κενού και υβριδικοί. Ο σωστός τύπος μόνωσης εξαρτάται από τις απαιτήσεις του έργου και τον σχεδιασμό του κατασκευαστή.
Μπορεί μια μονάδα RMU να απομονώσει ένα σφάλμα αυτόματα;
Ορισμένες αυτοματοποιημένες μονάδες RMU μπορούν να υποστηρίξουν απομακρυσμένη ή αυτόματη απομόνωση σφαλμάτων όταν είναι εξοπλισμένες με μηχανοκίνητους μηχανισμούς, ρελέ, συστήματα επικοινωνίας και συστήματα αυτοματισμού διανομής. Οι βασικές μονάδες RMU ενδέχεται να απαιτούν χειροκίνητη λειτουργία.
