Ez a kérdés szinte minden beszélgetésem során felmerül a közműtervezőkkel és projektfejlesztőkkel. Mindenki az intelligens hálózatokról beszél – az érzékelőkről, a szoftverről, az adatelemzésről. De mindez nem számít az irányítást lehetővé tevő fizikai felszerelés nélkül. A Ring főegysége pontosan abban a kereszteződésben található.
Beszéljünk arról, hogy valójában mit csinálnak az RMU-k egy modern elosztóhálózatban, és miért válnak nélkülözhetetlenné, nem pedig opcionálissá.
Először is, mi is valójában egy gyűrűs főegység
ARing főegységa középfeszültségű elosztó hálózatokban használt kapcsolók, biztosítékok és megszakítók kompakt, gyárilag összeállított szerelvénye. Általában 6 kV és 40,5 kV közötti feszültségre tervezték, és kis helyigényű kültéri vagy beltéri telepítésre tervezték.
A név az eredeti alkalmazásból származik: két forrás összekapcsolása gyűrű vagy hurok kialakítására, a terhelés leválasztásával. Ez a topológia – két irányból érkező hatalom – az elosztási megbízhatóság alapja. Ha az egyik út meghibásodik, a másik égve tartja a lámpákat.
De intelligens hálózattal összefüggésben az RMU nem csak egy passzív kapcsoló. Ez az a pont, ahol a fizikai rács találkozik a vezérlőrendszerrel.
A gyűrű topológia – tervezési megbízhatóság
Az intelligens hálózatok létezése előtt a gyűrűs konfiguráció már jobb megbízhatóságot kínált, mint a radiális rendszerek. A radiális adagoló meghibásodása mindenkit kivesz a folyásirányból, amíg a személyzet meg nem érkezik a javításra. Egy gyűrűben a hiba elkülöníthető, és a másik irányból vissza lehet állítani az áramellátást – gyakran órák helyett percek alatt.
Ami megváltozott, az a sebesség és az automatizálás. A hagyományos RMU-knál a kapcsolók kézi nyitásához és zárásához személyzetre volt szükség. A modern egységek integrálhatók a SCADA-val, lehetővé téve a távoli működtetést. Ugyanaz az elkülönítés és helyreállítás, amely korábban órákig tartott, most másodpercek alatt megtörténik anélkül, hogy bárki elhagyná a vezérlőtermet.
Ez az alapja annak, amit a segédprogramok FLISR-hibakeresésnek, elkülönítésnek és szolgáltatás-visszaállításnak neveznek. Az RMU az az eszköz, amely végrehajtja ezeket a parancsokat.
Automatizálás és távirányító – az intelligens rész
Az intelligens hálózatot az érzékelési és reagálási képessége határozza meg. Az RMU-k ezt lehetővé teszik a következők beépítésével:
- Motorral működtetett mechanizmusokamelyek lehetővé teszik a távoli kapcsolást. Az asztalnál dolgozó kezelő a rendszer állapotától függően nyithatja vagy zárhatja a kapcsolót anélkül, hogy teherautót küldene.
- Feszültség-, áram- és hibaérzékelők.Ezek valós idejű rálátást biztosítanak arra, hogy mi történik a hálózaton. Hiba esetén az RMU jelentheti annak helyét és nagyságát.
- Kommunikációs interfészek.Legyen szó üvegszálról, mobilról vagy rádióról, az RMU beszél a vezérlőközponttal. Ez a kommunikáció több eszközön keresztül koordinált válaszadást tesz lehetővé.
Láttam, hogy a közművek 70%-kal csökkentik a kimaradási időket egyszerűen azáltal, hogy automatizálást adnak a meglévő RMU-helyekhez. A hardver már megvolt. Az okos rész az összekapcsolás volt.
Megújuló integráció-kezelés kétirányú áramlás
Ez az a pont, ahol az RMU-k olyan kritikussá válnak, amelyet az eredeti tervezők elképzelni sem tudtak. A hagyományos elosztás az alállomástól a terhelésig egyirányú volt. A tetőtéri napenergiával és más elosztott energiatermeléssel az energia most mindkét irányba áramlik.
Ez mindent megváltoztat a védelem és az ellenőrzés szempontjából. A korábban csak az alállomásról táplált hibához most az ügyfélgenerálás is hozzájárul. Az irányérzékeléssel és kommunikációval rendelkező RMU-k képesek megkülönböztetni a felfelé irányuló és a lefelé irányuló hibákat, és más eszközökkel koordinálják azokat, hogy megfelelően töröljék azokat.
Lehetővé teszik a szigetelő sémákat is – a hálózat egy szakaszának szándékos leválasztását a termelésről, hogy az áram alatt maradjon, ha a fő tápellátás megszakad. Ez gyors, összehangolt kapcsolást igényel, amelyet csak az automatizált RMU-k tudnak biztosítani.
Terheléskezelés és feszültségszabályozás
Az intelligens hálózatok nem csak a kimaradásokról szólnak. Ezek a rendszer optimalizálása a normál működés során.
Egyes RMU-k ma már feszültségszabályozási lehetőségeket is tartalmaznak – akár az egységbe integrált terhelés alatti fokozatkapcsolókon keresztül, akár a downstream eszközökkel való koordináció révén. A gyűrű több pontján a feszültség figyelésével a rendszer úgy tud igazodni, hogy minden ügyfél a specifikáción belül maradjon, miközben minimalizálja a veszteségeket.
A terheléscsökkentés és a helyreállítás ugyanazt a logikát követi. Amikor egy transzformátor megközelíti a határértékét, a rendszer automatikusan megnyitja az RMU-kat a nem kritikus terhelés levezetése érdekében, majd újrazárja őket, amikor a kapacitás visszatér. Lehet, hogy az ügyfél soha nem veszi észre.
Adatgyűjtés – A láthatatlan termék
Minden automatizált RMU adatokat generál. Feszültségprofilok idővel. Terhelési áramok fázisonként. Hibák rögzítése hullámformákkal. A váltások számítanak a prediktív karbantartáshoz.
Ezek az adatok visszafolynak a segédprogramhoz, és a tervezés, az eszközkezelés és a működési fejlesztések alapjává válnak. Egy olyan segédprogram, amely pontosan tudja, hogyan viselkedik hálózata, elhalaszthatja a tőkekiadást, oda irányíthatja a karbantartást, ahol szükség van rá, és gyorsabban reagálhat az eseményekre.
Láttam, ahogy a mérnöki részlegek reaktívból proaktívakká változtak, egyszerűen azért, mert elkezdtek adatokat szerezni a már birtokukban lévő RMU-któl.
Az RMU-k típusai és intelligens hálózati relevanciájuk
A szigetelési technológia számít az RMU-nak az intelligens hálózatba való integrálódása szempontjából, bár a vezérlési funkciók a típusok között hasonlóak.
SF6-szigetelt RMU-kévtizedek óta a szabvány. Kompaktak, tömítettek és karbantartást nem igényelnek egy életen át. A gáz szigetelést és ívoltást is biztosít. Az intelligens hálózat szempontjából tökéletesen működnek az automatizálással – ugyanaz a lezárt burkolat, amely védi a kapcsolóberendezést, érzékelőket és kommunikációs berendezéseket is tartalmazhat további környezetvédelem nélkül.
Szilárd dielektromos RMU-kegyre nagyobb teret hódítanak, különösen az SF6 üvegházhatású gázok hatása miatt aggódó piacokon. Gáz helyett epoxigyanta szigetelést használnak, kiküszöbölve a szivárgás kockázatát. A lábnyom hasonló, és az automatizálási csomagok is ugyanolyan könnyen integrálhatók. A fenntarthatósági megbízással rendelkező közművek számára egyre inkább ezek az alapértelmezett választások.
Légszigetelt RMU-kléteznek, de kevésbé gyakoriak a kompakt városi alkalmazásokban. Nagyobbak és jobban ki vannak téve a környezeti szennyeződéseknek, ami megnehezítheti az érzékelők és az elektronika hosszú távú megbízhatóságát.
Mit mondok az ügyfeleknek az RMU-król és az intelligens hálózatokról
Amikor valaki megkérdezi, hogy szüksége van-e automatizált RMU-kra az okoshálózati projektjéhez, felteszek neki egy kérdést: hogyan tervezi működtetni a hálózatot?
Ha a válasz azt jelenti, hogy minden kapcsolási művelethez személyzetet kell küldeni, nincs szükség automatizálásra. De ha gyorsabban szeretne reagálni, integrálni a megújuló energiaforrásokat, adatokat gyűjteni vagy csökkenteni a kimaradási perceket, akkor olyan RMU-kra van szüksége, amelyek képesek kommunikálni a vezérlőteremmel.
A jó hír az, hogy az alapRing főegységplatform mindezt támogatja. Később kezdheti a kézi működtetésű egységekkel és az utólagos automatizálással. Vagy telepíthet automatizált egységeket a kezdetektől és idővel a vezérlőrendszerbe. A hardver mindkét megközelítéshez elég robusztus.
A kulcs az, hogy olyan egységeket válasszunk, amelyek kellő rugalmassággal rendelkeznek – érzékelőportok, motorra kész mechanizmusok, kommunikációs lehetőségek –, hogy az Ön igényeinek megfelelően növekedhessen. Az intelligens hálózat nem cél. Ez egy folyamatos fejlődés. Az Ön RMU-jának együtt kell fejlődnie.
Ha terjesztési frissítést vagy új fejlesztést tervez, és szeretne beszélni az RMU opciókról – automatizálási szintek, kommunikációs protokollok, szenzorintegráció –, szívesen segítek. A ma meghozott technológiai döntései meghatározzák, hogy a hálózat mire képes a következő harminc évben.
Hivatkozások
- IEEE Std C37.74, IEEE szabvány a felszín alatti, boltíves és pad-szerelt terhelésmegszakítós kapcsolóberendezésekhez és biztosítékkal ellátott terhelésmegszakítós kapcsolóberendezésekhez váltóáramú rendszerekhez 38 kV-ig.
- IEC 62271-200, Nagyfeszültségű kapcsoló- és vezérlőberendezések – 200. rész: Váltóáramú fémburkolatú kapcsoló- és vezérlőberendezések 1 kV feletti és 52 kV-ig terjedő névleges feszültségekhez.
- CIGRE Technical Brosúra 600, Az elosztóautomatizálás hatása az elosztó hálózatok megbízhatóságára.
