คู่มือขั้นสูงสำหรับตู้สวิตช์เกียร์ไฟฟ้า: ประเภท ฟังก์ชัน และส่วนประกอบ

ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าสมัยใหม่ ชุดสวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าสูง- และปานกลาง-เป็นหัวใจสำคัญของความปลอดภัยและการควบคุมโครงข่ายไฟฟ้า ส่วนประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยตู้เฉพาะต่างๆ ซึ่งแต่ละตู้ได้รับการออกแบบสำหรับบทบาทเฉพาะ- ตั้งแต่การรับพลังงานไปจนถึงการป้องกันวงจรดาวน์สตรีม

ด้านล่างนี้คือรายละเอียดทั้งหมดของตู้สวิตช์เกียร์ที่จำเป็น 10 ประเภทที่ใช้ในเครือข่ายการกระจายพลังงานในปัจจุบัน

1. ตู้รับเข้า (ตู้รับ)

คณะรัฐมนตรีขาเข้าทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นหลักสำหรับพลังงานไฟฟ้าที่เข้าสู่สิ่งอำนวยความสะดวกหรือสถานีย่อยจากโครงข่ายหลัก โดยจ่ายพลังงานโดยตรงจากสายสาธารณูปโภคขาเข้าไปยังระบบบัสบาร์ภายใน

·

ส่วนประกอบหลัก:เบรกเกอร์สุญญากาศ (VCB), หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (CT), หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพ/แรงดันไฟฟ้า (PT) และสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อ

ฟังก์ชั่นหลัก: 

•  การกระจายอำนาจ:กำหนดทิศทางพลังงานกริดขาเข้าไปยังบัสบาร์หลัก
• การป้องกันวงจร:ใช้เบรกเกอร์สุญญากาศเพื่อเคลียร์ไฟฟ้าลัดวงจรและจัดการข้อผิดพลาดกระแสไฟเกิน
• การแยกและความปลอดภัย:รวมถึงตัวตัดการเชื่อมต่อแบบแมนนวลเพื่อให้แน่ใจว่ามีช่องว่างอากาศทางกายภาพสำหรับเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุง
• การตรวจสอบ:กำหนด CT และ PT เพื่อติดตามการวัดกระแสและแรงดันไฟฟ้าขาเข้าอย่างแม่นยำ

2.ตู้ขาออก (ตัวป้อน/ตู้กระจายสินค้า)

คณะรัฐมนตรีขาออกมีหน้าที่รับผิดชอบในการจ่ายไฟฟ้าจากบัสบาร์หลักออกไปยังวงจรสาขาดาวน์สตรีม หม้อแปลง หรือเครื่องจักรกลหนักแต่ละส่วน

ส่วนประกอบหลัก:เซอร์กิตเบรกเกอร์, หม้อแปลงกระแส (CT), หม้อแปลงที่มีศักยภาพ (PT) และสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อ

ฟังก์ชั่นหลัก:

• โหลดบาลานซ์:จ่ายไฟฟ้าไปยังโซนสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ได้อย่างปลอดภัย
• การคุ้มครองสาขา:ให้การป้องกันกระแสไฟเกินและการโอเวอร์โหลดเฉพาะที่ ทำให้มั่นใจได้ว่าข้อผิดพลาดในสาขาเดียวจะไม่ทำให้ทั้งระบบเสียหาย
• การควบคุมการปฏิบัติงาน:ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อโหลดเฉพาะได้โดยไม่รบกวนทั้งสถานที่

3. ตู้ต่อรถโดยสาร (Bus Sectioning Cabinet)

ที่ ตู้ต่อรถบัส ใช้เพื่อเชื่อมต่อและเชื่อมต่อบัสบาร์สองส่วนที่แตกต่างกัน เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในการกำหนดค่าบัสบาร์-แบบแบ่งส่วนหรือดับเบิ้ล- ซึ่งให้ความยืดหยุ่นในการดำเนินงานอย่างมาก

ฟังก์ชั่นหลัก:

• ความซ้ำซ้อนและความน่าเชื่อถือ:หากแหล่งพลังงานขาเข้าแหล่งหนึ่งล้มเหลว เบรกเกอร์หลักจะตัดการทำงาน และข้อต่อบัสจะปิดอย่างปลอดภัยเพื่อกำหนดเส้นทางพลังงานจากบัสบาร์ที่ทำงานอยู่ไปยังส่วนที่ไม่ได้รับพลังงาน- เพื่อป้องกันเวลาหยุดทำงานของโรงงาน
• การคืนค่าอัตโนมัติ:เมื่อส่วนจ่ายไฟที่ผิดพลาดได้รับการกู้คืนอย่างปลอดภัย ตู้จะเปิดขึ้นโดยอัตโนมัติและกลับสู่สถานะสแตนด์บาย

4. ตู้ PT (ตู้หม้อแปลงไฟฟ้าศักย์ไฟฟ้า/แรงดันไฟฟ้า)

PT Cabinet ได้รับการติดตั้งโดยตรงบนระบบบัสบาร์เพื่อตรวจสอบระดับแรงดันไฟฟ้าของบัสบาร์และรีเลย์ป้องกันทั่วทั้งระบบทริกเกอร์-อย่างต่อเนื่อง

ส่วนประกอบหลัก:หม้อแปลงที่มีศักยภาพ (PT) สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อ ฟิวส์แรงดันไฟฟ้าสูง- และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

ฟังก์ชั่นหลัก:

• การวัดแรงดันไฟฟ้า:ลดระดับแรงดันไฟฟ้าของระบบที่สูงลงไปสู่ระดับที่ปลอดภัยและวัดได้สำหรับมิเตอร์และรีเลย์ป้องกัน
• การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน:มีอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเพื่อปกป้องอุปกรณ์รองที่มีความละเอียดอ่อนจากฟ้าผ่าและไฟกระชากแบบสวิตช์

5. ตู้แยกสาย (Disconnector Cabinet)

ที่ตู้แยกไอโซเลเตอร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างการแตกหักทางกายภาพที่มองเห็นได้ในวงจร ไม่ว่าจะระหว่างส่วนบัสบาร์สองส่วนหรือระหว่าง-อุปกรณ์รับกำลังกับ-อุปกรณ์จ่ายไฟ

⚠️ ลูกโซ่ความปลอดภัยที่สำคัญ:ตู้แยกไอโซเลเตอร์ไม่สามารถทำลายหรือสร้างกระแสโหลด การใช้งานรถเข็นไอโซเลเตอร์ในขณะที่ปิดเซอร์กิตเบรกเกอร์จะทำให้เกิดประกายไฟที่รุนแรง จำเป็นต้องมีอินเตอร์ล็อคแบบกลไกหรือแบบไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่าเบรกเกอร์เปิดจนสุดก่อนจึงจะสามารถเคลื่อนย้ายรถเข็นแยกวงจรได้

6. ตู้เก็บประจุ (ตู้ชดเชยพลังงานปฏิกิริยา)

Cabinet Cabinet ออกแบบมาเพื่อการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟโดยเฉพาะ โดยการปรับปรุงตัวประกอบกำลังของระบบไฟฟ้า จะเพิ่มประสิทธิภาพของโครงข่าย ลดการสูญเสียพลังงาน และกำจัดบทลงโทษตัวประกอบกำลังไฟฟ้า

ส่วนประกอบหลัก:ธนาคารตัวเก็บประจุแบบขนาน วงจรควบคุมการสลับ (คอนแทคเตอร์หรือไทริสเตอร์) และฟิวส์ป้องกัน

กฎความปลอดภัยเบื้องต้น:

เวลาคายประจุ:เมื่อตัดการเชื่อมต่อแล้ว ธนาคารตัวเก็บประจุจะกักเก็บพลังงานตกค้างที่เป็นอันตรายไว้ ผู้ปฏิบัติงานจะต้องไม่สัมผัสส่วนประกอบภายในจนกว่าจะพ้นระยะเวลาการคายประจุที่เพียงพอ

ข้อจำกัดการปิดการขาย:ห้ามปิดการปิดอย่างรวดเร็วโดยเด็ดขาด (โดยทั่วไปจะต้องหน่วงเวลาอย่างน้อย 1 นาที) เพื่อป้องกันไฟกระชากแรงดันไฟเกินแบบทำลายล้าง

การสึกหรอที่เท่าเทียมกัน:ตัวควบคุมอัตโนมัติควรหมุนลำดับการสลับของกลุ่มตัวเก็บประจุแต่ละกลุ่มเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสึกหรอทั่วทั้งยูนิต

7. ตู้วัดแสง

ที่ตู้วัดแสงเป็นตู้เฉพาะที่มีความปลอดภัยสูง ซึ่งใช้สำหรับการวัดค่าพลังงานไฟฟ้าโดยเฉพาะ ($kWh$) รองรับการกำหนดค่าทั้งแรงดันไฟฟ้าสูง-และแรงดันไฟฟ้าต่ำ- ขึ้นอยู่กับข้อตกลงด้านสาธารณูปโภค

ส่วนประกอบหลัก:สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อ ฟิวส์ CT/PT ที่มีความแม่นยำสูง- เครื่องวัดพลังงานแบบแอกทีฟและรีแอกทีฟ (แบบธรรมดาหรือแบบดิจิทัล) รีเลย์ป้องกัน และเครื่องตรวจสอบโหลด

ฟังก์ชั่นหลัก:

• การวัดรายได้:ใช้การกำหนดค่าการวัดแสงหลัก (แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า-สูงและการวัดด้านข้างของแรงดันไฟฟ้าสูง-) เพื่อบันทึกข้อมูลการใช้พลังงานที่แม่นยำสูงก่อนที่หม้อแปลงจะสูญเสีย เพื่อให้มั่นใจว่าการเรียกเก็บเงินค่าสาธารณูปโภคมีความแม่นยำ
• การต่อต้าน-การงัดแงะ:ตู้วัดแสงอเนกประสงค์ต้องมีซีลป้องกันการงัดแงะ- เป็นความรับผิดชอบทางกฎหมายของผู้ใช้-ที่จะต้องดูแลรักษาซีลเหล่านี้และปกป้องความสมบูรณ์ของตู้

8. ตู้ GIS (สวิตช์เกียร์แบบหุ้มแก๊ส-)

GIS Cabinet รวมส่วนประกอบการส่งสัญญาณหลักทั้งหมด-รวมถึงเซอร์กิตเบรกเกอร์ ตัวตัดการเชื่อมต่อ สวิตช์สายดิน และเครื่องมือ- ไว้ในถังโลหะเดียวที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนา

ฉนวนกลาง:ในอดีต ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ถูกนำมาใช้เนื่องจากมีคุณสมบัติในการดับไฟและอิเล็กทริกที่เหนือชั้น- ก๊าซนี้ช่วยให้สามารถบีบอัดรอยเท้าโดยรวมได้สูงสุดถึง 70% เมื่อเทียบกับสวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนลม (AIS) แบบเดิม

การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมสมัยใหม่:เนื่องจากนโยบายสภาพภูมิอากาศโลกที่เข้มงวดซึ่งกำหนดเป้าหมายไปที่ก๊าซฟลูออริเนต หน่วย GIS สมัยใหม่จึงเปลี่ยนไปใช้ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ทางเลือกอย่างรวดเร็ว (เช่น อากาศแห้งที่สะอาด ไนโตรเจน หรือส่วนผสมของก๊าซเชิงนิเวศ-) เพื่อให้มีตัวชี้วัดความปลอดภัยที่เหมือนกันแต่ศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนเป็นศูนย์

9. ตู้ยกระดับบัสบาร์ (Bus Riser Cabinet)

เนื่องจากบัสบาร์หลักวิ่งในแนวนอนที่ด้านบนของกลุ่มผลิตภัณฑ์สวิตช์เกียร์ ความท้าทายในการเชื่อมต่อเชิงโครงสร้างจึงเกิดขึ้นที่ตัวต่อบัส เบรกเกอร์ภายในของตัวต่อบัสจะเดินเส้นทางไฟฟ้าลงด้านล่างเพื่อให้เกิดการลัดวงจรอย่างปลอดภัย เนื่องจากขณะนี้กระแสอยู่ที่ระดับพื้นของยูนิต จึงไม่สามารถเชื่อมต่อกับส่วนบัสบาร์แนวนอนที่ติดตั้งด้านบน-ถัดไปได้อย่างราบรื่น

ที่ Busbar Elevation Cabinet แก้ไขข้อกำหนดการกำหนดเส้นทางนี้ เนื่องจากระบบแรงดันไฟฟ้าปานกลาง- และสูง-ต้องมีระยะห่างทางกายภาพที่เข้มงวด แท่งทองแดงจึงไม่สามารถงอขึ้นด้านบนให้แน่นได้ ตู้นี้มีห้องนิรภัยแนวตั้งแบบหุ้มฉนวนโดยเฉพาะซึ่งมีบัสบาร์ทองแดงแนวตั้ง-สำหรับงานหนักและฉนวนโพสต์เพื่อจ่ายไฟฟ้ากลับขึ้นไปที่ระดับหลังคาอย่างปลอดภัย

10. ยูนิตหลักริง (RMU)

Ring Main Unit (RMU) เป็นระบบสวิตช์เกียร์แบบปิด-โลหะที่ประกอบจากโรงงาน- ขนาดกะทัดรัด ซึ่งออกแบบมาเพื่อการจ่ายพลังงานสำรองภายในโทโพโลยีเครือข่าย-แบบลูป (วงแหวน) แบบปิด

การดำเนินงานหลัก:RMU อนุญาตให้หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายแบบโลคัลไลซ์เชื่อมต่อกับเส้นทางเครือข่ายแบบวงแหวน หากเกิดข้อผิดพลาดที่ด้านหนึ่งของลูปวงแหวนสาธารณูปโภคหลัก สวิตช์โหลด-จะแยกส่วนที่เสียหายออก ในขณะที่กำลังไฟฟ้าจะถูกส่งจากทิศทางตรงกันข้ามอย่างราบรื่น

ข้อดีที่สำคัญ:การบำรุงรักษา-การดำเนินงานฟรี ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมที่ยอดเยี่ยม และ-พื้นที่ที่กะทัดรัดเป็นพิเศษทำให้ RMU เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับโครงข่ายไฟฟ้าใต้ดินในเมือง ฟาร์มกังหันลมและพลังงานแสงอาทิตย์ และการจ่ายพลังงานไฟฟ้า-ที่อยู่อาศัยที่มีความหนาแน่นสูง