EN
Kai transformatoriaus gedimas Bangkoko komercinėje srityje šešias valandas paliko tamsoje 12 pastatų, o tyrimas parodė, kad žemosios įtampos skirstomasis skydas paveiktoje transformatorinėje stotyje tris iš eilės einančius vasaros metus veikė 94 procentais savo nominalios galios — tačiau niekas nežinojo apie apkrovos augimo tendenciją. Šis gedimas buvo numatomas, jo galėjo būti išvengta ir jis visiškai buvo susijęs su stebėjimo spragomis skirstomajame lygyje. Miškų elektros tiekimo patikimumas galiausiai nėra nulemtas gamybos galios ar perdavimo infrastruktūros, o paskutinio elektros tinklo kilometro — žemosios įtampos skirstomosios sistemos, kuri tiekia energiją kiekvienam pastatui, kiekvienam liftui ir kiekvienai gyvybės saugos sistemai.
Žemosios įtampos skirstomosios sistemos svarbus vaidmuo miškų tinkluose
Sąsaja tarp tinklo ir galutinio vartotojo
Žemosios įtampos skirstymas yra galutinė elektros energijos tiekimo grandinės stadija, kurioje įtampa sumažinama nuo vidutinės įtampos lygio (10 kV arba 20 kV) iki naudojamos įtampos (400/230 V) naudojant skirstomąsias transformatorines. Šis įtampos keitimas vyksta kompaktiškose transformatorinėse, žemėje įrengtuose transformatoriuose arba pastatuose integruotose transformatorinėse, išdėstytose visame miesto plote. Nuo transformatoriaus žemosios įtampos gnybtų energija teka per pagrindinę žemosios įtampos jungiamąją įrangą – dažniausiai ištraukiamąją konstrukciją, pvz., GCK, GCS arba MNS – kur ji paskirstoma į kelias maitinimo grandines, aptarnaujančias skirtingas pastato zonas, elektros apkrovas ir nuomininkų patalpas. Bet koks gedimas šiame skirstymo kelyje atjungia viską, esantį po gedimo vietos. Daugumai žemosios įtampos grandinių nėra atsarginės sistemos, nes kiekvieno pastato skirstymo infrastruktūros dubliavimo sąnaudos yra nepagrįstai didelės. Ši vieno taško gedimo savybė reiškia, kad žemosios įtampos skirstymo projektavimo kokybė ir įranga tiesiogiai lemia miesto elektros tiekimo patikimumą.
Stebėjimas ir protingųjų tinklų integracija
Tradiciniai žemosios įtampos (LV) skirstymo skydai teikė tik grandinės apsaugą ir nieko daugiau – pertraukikliai išsijungdavo, kai įvykdavo gedimai, o operatoriai sužinodavo apie problemas tik tada, kai pastato naudotojai skambindavo ir skundžiamiesi. Išmanusis žemosios įtampos skirstymas integruoja stebėseną kiekviename hierarchijos lygyje. Išmanieji pertraukikliai su įmontuotais matavimo prietaisais praneša apie srovę, įtampą, galios koeficientą ir energijos suvartojimą kiekvienoje šakojamojoje linijoje centrinei energijos valdymo platformai. Temperatūros jutikliai, sumontuoti ant autobusų jungčių ir pertraukiklių terminalų, aptinka besiformuojančius karštus taškus dar prieš tai virstant gedimais. Platforma sujungia šiuos duomenis iš visų skirstymo taškų objekte arba miesto komunalinės energetikos tinkle, suteikdama operatoriams realaus laiko vaizdą apie apkrovos modelius, elektros energijos kokybės rodiklius ir įrangos būklės indikatorius. Šie duomenys pakeičia techninės priežiūros grafikus, paremtus kalendoriumi, į būklės pagrindu vykdomas intervencijas – pavyzdžiui, pertraukiklis, artėjantis prie savo mechaninio ištvermės ribos, keičiamas dar prieš jam sugenda, o autobuso jungtis, kurios temperatūra nuolat kyla virš leistinos ribos, pervaroma planuotoje sustabdymo metu, o ne tampa skubios remonto užduotimi.
Atsparumas dėka architektūros ir įrangos kokybės
Miestų elektros tiekimo patikimumas priklauso nuo sprendimų, priimtų daug anksčiau nei įranga įdiegiama. Ištraukiamosios jungiklių įrangos pasirinkimas vietoj nejudamosios leidžia keisti jungiklius be viso skydo išjungimo – ši savybė paverčia tai, kas būtų daugiau nei valandos trukmės nutraukimas, trumpa perjungimo operacija. Pagal IEC 61439 apibrėžta Forma 4 vidinė izoliacija fiziškai atskiria šakotuvus, funkcines vienetas ir laidų prijungimus į atskirus skyrius, neleisdama gedimui viename skyriuje plisti į gretimus skyrius. Kritinėse miesto įstaigose – ligoninėse, duomenų centruose, transporto sistemose – žemoji įtampa skirstoma naudojant automatinį perjungimo įrenginį, kuris per kelias sekundes po tiekimo nutraukimo perjungia apkrovą į rezervinius generatorius arba alternatyvius tinklo šaltinius. Šie perjungimo įrenginiai turi derintis su žemiau esančiais apsaugos įrenginiais, kad užtikrintų, jog transformatorių ir variklių paleidimo metu kylantys įplūdžio srovės dydžiai po perjungimo nekelia neteisingų išjungimų.
Dažniausiai užduodami klausimai
Kokie įtampų lygiai apibrėžia žemosios įtampos skirstymą?
Žemosios įtampos skirstymas veikia iki 1000 V kintamosios srovės įtampų, kaip nustatyta IEC standartuose. Dažniausiai naudojamos naudingoji įtampa yra 400/230 V trisfazė IEC rinkose ir 480/277 V arba 208/120 V Šiaurės Amerikos rinkose.
Kuo išmanieji žemosios įtampos skydeliai skiriasi nuo įprastų skirstomųjų skydų?
Išmanieji skydeliai įtraukia intelektualius automatinio nutraukimo įrenginius su įmontuotais matavimo ir ryšio moduliais, leidžiančiais tikrojo laiko stebėjimą elektros parametrų kiekvienoje grandinėje. Šie duomenys perduodami į energijos valdymo platformas, kurios teikia apkrovos tendencijų analizę, galios kokybės vertinimą ir prognozuojamos priežiūros įspėjimus – funkcijas, kurių neturi įprasti tik apsaugos funkcijas atliekantys skydeliai.
Koks yra žemosios įtampos skirstymo gedimų ekonominis poveikis miestuose?
Vienos valandos prastovos komercinėje biurų pastate paprastai kainuoja 50 000–500 000 prarastos našumo ir veiklos sutrikdymo. Pramonės įmonėse su nuolatiniais procesais šios išlaidos gali viršyti 1 mln. JAV dolerių per valandą. Šie skaičiai pateisina reikšmingas investicijas į elektros skirstymo sistemos patikimumą.
Kaip šiuolaikinių apkrovų harmonikos veikia žemos įtampos skirstymo įrangą?
Netiesinės apkrovos – LED apšvietimas, kintamos dažnio variklių valdymo įrenginiai, kompiuterių maitinimo šaltiniai – sukuria harmonikų sroves, kurios sukelia papildomą šilumos susidarymą transformatoriuose, neutraliuose laiduose ir autobusų jungtyse. Pastatuose su dideliu elektroninių apkrovų kiekiu dažnai taikomos K-faktoriaus reitingo transformatoriai ir padidinti neutralūs laidai kaip viena iš harmonikų mažinimo strategijų.
Kokia žemos įtampos skirstymo sistema vaidmena pastato energijos naudojimo efektyvumo užtikrinime?
Žemosios įtampos skirstomieji skydai su grandinės lygio matavimo priemonėmis leidžia energijos valdytojams nustatyti neefektyvius apkrovos elementus, paskirstyti energijos sąnaudų sąskaitas nuomininkams ar padaliniams ir patikrinti energijos taupymo priemonių veikimą. Šis išsamiškas stebėjimas yra būtina sąlyga siekiant sertifikatų, tokių kaip LEED ir BREEAM.
Kaip žemosios įtampos skirstomosios sistemos tikrinamos prieš paleidimą į eksploataciją?
Gamykloje atliekami bandymai apima dielektrinės įtampos atlaikymo bandymus, izoliacijos varžos matavimus, apsaugos įrenginių veikimo patikrinimus bei autobusų sistemų temperatūros kilimo bandymus pagal IEC 61439 standartą. Vietoje vykdomas paleidimas į eksploataciją papildo pirminius ir antrinius apsaugos relėms skirtus įjungimo bandymus, poliškumo ir fazių sukimosi patikrinimus bei tarpusavio bloškimo ir automatizavimo schemų funkcinį bandymą.