Kompakt yarımstansiyanın seçimi və mühəndislik təlimatı

 

1. Giriş

 

Kompakt yarımstansiya fabrikdə yığılmış prefabrik enerji paylama sistemidir. O, yüksək{1}}gərginlikli keçid qurğusunu, güc transformatorunu və aşağı gərginlikli paylayıcı avadanlığı, ölçmə, mühafizə, nəzarət və köməkçi cihazlarla birlikdə möhürlənmiş korpusun içərisində quraşdırılmış-birləşdirir. Praktikada o, tam "istifadəyə-hazır{5}}güc transformasiya vahididir.

Əksər komponentlər çatdırılmadan əvvəl-quraşdırılır və sınaqdan keçirilir və bütün sistem bir inteqrasiya olunmuş paket kimi çatdırılır. Bu yanaşma ardıcıllığı artırır və-sahədə tikinti işlərini azaldır, buna görə də müasir elektrik şəbəkələrində yığcam yarımstansiya sistemlərindən geniş istifadə olunur.

Konsept ilk olaraq Avropada işlənib hazırlanmışdır və tez-tez "Avropa{0}}tipli qutu yarımstansiyası" kimi istinad edilir. Bu gün yığcam yarımstansiyalar ağıllı paylama sistemlərinin əsas hissəsinə çevrilib, xüsusən sürətli yerləşdirmə və etibarlılığın vacib olduğu günəş yarımstansiyası və külək elektrik yarımstansiyası layihələrində.

SCOTECH-də 30 ildən artıq sahədə təcrübəyə malik transformator mühəndisi cənab Li, tez-tez kompakt yarımstansiyanı "çöldən sadə görünən, lakin daxilindəki mühəndis detallarından çox asılı olan məhsul" kimi təsvir edir.

 

2. Texniki Tələblər və Spesifikasiyalar​​​​​​​

 

 

 

2.1 Əsas Texniki Tələblər

Sistem aşağıdakı minimum performans standartlarına cavab verməlidir:

• İzolyasiya performansı: nominal gərginlik şəraitində sabitdir
• Qısa dövrəyə tab gətirmə qabiliyyəti: 20kA / 3s-dən çox və ya ona bərabər-
• Temperatur artımı həddi: 65K-dan az və ya ona bərabərdir
• Qoruma sinfi (açıq): IP23D-dən aşağı olmamalıdır
• Torpaqlama müqaviməti: 4Ω-dən az və ya ona bərabərdir
• Layihə bölgəsindən asılı olaraq yerli şəbəkə tezliyi (50Hz / 60Hz) ilə uyğun gəlir

Faktiki layihələrdə torpaqlama və ventilyasiya problemləri, xüsusən də sahilboyu və yüksək rütubətli-bölgələrdə transformatorun nasazlığından daha çox rast gəlinir.

 

2.2 Ümumi əməliyyat şərtləri

Kompakt yarımstansiya adətən aşağıdakı ətraf mühit şəraiti üçün nəzərdə tutulub:

• Ətraf temperaturu: -40 dərəcə ilə +40 dərəcə (ekstremal iqlimlər üçün fərdiləşdirilə bilər)
• Hündürlük: 1000 m-dən az və ya ona bərabərdir (daha yüksək hündürlük azalma dizaynını tələb edir)
• Şiddətli vibrasiya və ya mexaniki zərbə yoxdur
• Aşındırıcı qaz və ya ağır toz mühiti yoxdur
• Daşqına{0}}meyilli və ya alçaq-quraşdırma sahələrindən çəkinin
• Yaxşı{0}}ventilyasiya edilmiş iş şəraiti tələb olunur

Cənab Li qeyd etdi ki, səhra layihələri və sahil layihələri eyni kompakt yarımstansiya strukturundan istifadə edə bilər, lakin daxili korroziyaya qarşı və soyutma strategiyaları tamamilə fərqli ola bilər.

 

2.3 Texniki spesifikasiyaya nəzarət nöqtələri

Mühəndislik təcrübəsində kotirovka və istehsaldan əvvəl bir neçə əsas parametr aydın şəkildə müəyyən edilməlidir:

• Nominal tutum (kVA diapazonu)
• Nominal gərginlik səviyyəsi (10kV / 20kV / 35kV sistemlər)
• Komponent brend tələbləri (ABB, Schneider, Siemens və s.)
• Qoruma səviyyəsi (IP reytinqi)
• Korpus materialı (metal və ya metal olmayan{0}}konstruksiya)

Bu parametrlər birbaşa xərc strukturuna, çatdırılma müddətinə və kompakt yarımstansiyanın dizayn konfiqurasiyasına təsir göstərir. Onlar həmçinin beynəlxalq layihələr üçün kompakt yarımstansiya istehsalçılarının qiymətləndirilməsi zamanı vacibdir.

 

3. Beynəlxalq Standartlar və Uyğunluq

 

 

Qlobal layihələr üçün beynəlxalq standartlara uyğunluq vacibdir. Kompakt yarımstansiya dizaynı müxtəlif bazarlarda qəbulu təmin etmək üçün IEC və regional şəbəkə tələblərinə uyğun olmalıdır.

 

3.1 Əsas IEC Standartları

Ən mühüm beynəlxalq standartlara aşağıdakılar daxildir:

• IEC 62271-202: Prefabrik yarımstansiyalar
• IEC 60076 seriyası: Güc transformatorları
• IEC 60439 / IEC 61439: Aşağı gərginlikli keçid qurğuları-
• IEC 62271 seriyası: Yüksək gərginlikli keçid qurğuları və idarəetmə avadanlığı

Xaricdəki layihələrdə müştərilər adətən standart nömrənin özündən çox FAT hesabatlarına, temperatur artımı məlumatlarına və komponent sertifikatına çox diqqət yetirirlər.

 

3.2 Regional Standart Fərqlər

Fərqli bazarların fərqli uyğunluq gözləntiləri var. Avropa əsasən IEC və CE tələblərinə əməl edir, ABŞ isə ANSI/IEEE standartlarını tətbiq edir. Yaxın Şərq layihələri tez-tez kommunal{2}}xüsusi şəbəkə kodları, xüsusən də yüksək temperaturlu mühitlər üçün- tələb edir.

 

4. Sistemin strukturu və funksional dizaynı

 

4.1 Yüksək gərginlikli bölmə

Yüksək gərginlikli bölmə daxil olan enerjiyə nəzarət, keçid və mühafizəni idarə edir. Buraya adətən vakuum açarları, ayırıcılar, cərəyan transformatorları və gərginlik dayandırıcılar daxildir. Onun əsas funksiyası şəbəkəyə təhlükəsiz qoşulma və nasazlıq izolyasiyasını təmin etməkdir.

 

4.2 Transformator bölməsi

Transformator bölməsi əsas enerji çevrilmə vahididir. Kompakt yarımstansiya transformatoru tətbiq tələblərindən asılı olaraq yağlı{1}}batırılmış və ya quru{2}}tip ola bilər. Yağa batırılmış növlər-daha yaxşı soyutma performansına görə açıq qurğularda geniş istifadə olunur, quru-quru tip transformatorlara isə yanğına həssas-həssas mühitlərdə üstünlük verilir.

 

4.3 Aşağı{1}}Gərginlik Bölməsi

Aşağı gərginlikli bölmə son enerji paylanması, ölçülməsi, mühafizəsi və reaktiv gücün kompensasiyasına cavabdehdir. O, sabit çıxış gərginliyini və son istifadəçilər üçün təhlükəsiz əməliyyatı təmin edir.

 

5. Yığcam yarımstansiyaların təsnifatı

​​​​​​​

 

Kompakt yarımstansiyanın strukturu və funksiyası tətbiq ssenarilərindən asılı olaraq dəyişir.

Funksional nöqteyi-nəzərdən sistemləri paylayıcı{0}}tipli yarımstansiyalara və generasiya tipli yarımstansiyalara- bölmək olar. Sonuncu adətən günəş yarımstansiyası və külək elektrik yarımstansiyası layihələrində istifadə olunur, burada elektrik şəbəkəsinə inteqrasiyadan əvvəl güc artır.

Struktur olaraq planlara I-tip, U-tip, L-tip və modul konteynerləşdirilmiş konfiqurasiyalar daxil ola bilər. Quraşdırma sahəsi, daşınma məhdudiyyətləri və texniki xidmət tələbləri əsasında müxtəlif kompakt yarımstansiyaların dizayn yanaşmaları seçilir.

Ətraf mühitə uyğunlaşma da vacibdir. Kompakt yarımstansiya sistemləri sahil korroziyasına davamlılıq, səhrada yüksək{1}}temperatur əməliyyatı və ya yüksək{2}}yüksəklik şərtləri üçün fərdiləşdirilə bilər.

 

6. Elektrik avadanlığının seçiminə baxış

 

Kompakt yarımstansiya hər biri sistem tələbləri və kompakt yarımstansiyanın dizayn şərtləri əsasında seçilən çoxsaylı elektrik komponentlərini birləşdirir.

Yüksək{0}}gərginlikli komponentlərə vakuum açarları, yük açarları, izolyatorlar, cərəyan transformatorları və gərginliyi qoruyanlar daxildir. Bunlar təhlükəsiz keçid və daxil olan gücün qorunmasını təmin edir.

Aşağı gərginlikli komponentlərə qəliblənmiş elektrik açarları, hava açarları, kontaktorlar, rölelər, sayğaclar və kondansatör bankları daxildir. Onların performansı kompakt yarımstansiyanın etibarlılığına və enerji keyfiyyətinə birbaşa təsir göstərir.

 

7. Əsas Avadanlığın Seçilməsi Prinsipləri

 

7.1 Elektrik kəsicisinin seçilməsi məntiqi

Vakuum açarları yüksək kəsmə qabiliyyətinə və uzun xidmət müddətinə görə sənaye tətbiqləri üçün seçilir. Onlar tez-tez keçid əməliyyatları və yüksək nasaz cərəyan mühitləri üçün uyğundur.

Digər tərəfdən, yük açarları daha sərfəli-dir və sabit yük sistemlərində istifadə olunur. Bununla belə, onlar qısaqapanma cərəyanlarını kəsə bilməzlər və qoruyucularla birlikdə istifadə edilməlidir.

İxrac layihələri üçün kompakt yarımstansiya istehsalçıları yekun seçimdən əvvəl marka üstünlüklərini, mexaniki və ya motorlu əməliyyat tələblərini və kommunal texniki xüsusiyyətləri təsdiqləməlidirlər.

 

7.2 Aşağı Gərginlik Kesicinin Seçilməsi

Aşağı gərginlikli kəsicilər yük xüsusiyyətlərinə əsasən seçilməlidir:

• Nominal cərəyan: 1,25–1,5 × yük cərəyanı
• Gərginlik səviyyəsi: 0.4kV sistem standartı
• Qütblər: 1P / 2P / 3P / 4P
• Qırılma qabiliyyəti: Icu / Ics dəyərləri
• Yük növünə əsaslanan səfər əyrisinin seçimi

Aparıcının düzgün seçilməsi ümumi kompakt yarımstansiyanın mühafizə performansı və uzun-müddətli əməliyyat sabitliyi üçün vacibdir.

 

8. Transformatorun seçilməsi və tutumunun planlaşdırılması

 

Kompakt yarımstansiya transformatoru bütün sistemin əsas komponentidir. Əksər hallarda onun seçimi birbaşa səmərəliliyə, təhlükəsizlik performansına və uzun müddətli əməliyyat stabilliyinə-təsir edir.

Yağa batırılmış{0}}transformatorlar daha yaxşı istilik yayma qabiliyyətinə və nisbətən aşağı qiymətə görə açıq havada geniş istifadə olunur. Quru{2}}tipli transformatorlar isə təhlükəsizlik tələblərinin daha yüksək olduğu qapalı və ya yanğına həssas-mühitlərdə daha çox yayılmışdır.

Tutum, bir qayda olaraq, gələcək genişlənmə üçün əlavə 10-20% marja ilə faktiki yük tələbi əsasında hesablanır. Standart diapazon adətən layihənin ölçüsündən və tətbiq ssenarisindən asılı olaraq 50kVA ilə 2500kVA arasındadır.

Bərpa olunan enerji layihələrində kompakt yarımstansiya transformatorunun seçimi həmçinin çeviricinin çıxışından, şəbəkəyə qoşulma gərginliyindən və sahənin ətraf mühit şəraitindən asılıdır.

 

9. Korpusun strukturu və mexaniki dizaynı

 

Materiallar

• Metal: polad, paslanmayan polad, alüminium-sink örtüklü lövhələr
• Qeyri-metal: GRC, fiberglas dəmir-beton, kompozit panellər

 

Struktur Xüsusiyyətlər

• Tam qapalı, hava şəraitinə davamlı dizayn
• IP43 və daha yüksək qoruma səviyyəsi
• Modul və ya inteqrasiya olunmuş nəqliyyat dizaynı

Korroziyaya davamlılıq və istilik performansının kritik hala gəldiyi sahil, rütubətli və ya səhra mühitləri üçün qapaq materialının seçimi kompakt yarımstansiya dizaynının vacib hissəsidir.

 

10. Əsas və Quraşdırma Tələbləri

 

Təhlükəsiz işləmə üçün sabit bir təməl vacibdir. Betonun gücü C30-dan aşağı olmamalıdır və ölçülərə dözümlülük 5 mm daxilində olmalıdır.

Suyun yığılmasının qarşısını almaq üçün təməl yer səviyyəsindən ən azı 300 mm yuxarı qaldırılmalıdır. Torpaqlama müqaviməti nasazlıq şəraitində elektrik təhlükəsizliyini təmin etmək üçün 4Ω daxilində saxlanılmalıdır.

Avadanlığın ətrafında, adətən, 1,2 m-dən az olmayan adekvat texniki xidmət sahəsi ayrılmalıdır.

Xarici yığcam yarımstansiya qurğuları üçün uzunmüddətli etibarlılığı yaxşılaşdırmaq üçün-uyğun drenaj və korroziyaya qarşı müalicə də tövsiyə olunur.

 

11. Quraşdırma və istismara vermə

 

Enerji vermədən əvvəl izolyasiya müqavimətinin yoxlanılması, torpaqlamanın yoxlanılması, mühafizə rölesinin yoxlanılması və-yüksüz işləmə testləri daxil olmaqla bir sıra əsas sınaqlar tamamlanmalıdır.

Quraşdırma zamanı kompakt yarımstansiya ilə bünövrə arasında mexaniki uyğunlaşma düzgün şəkildə təmin edilməlidir. Elektrik birləşmələri də ciddi fırlanma momentinə nəzarət və izolyasiya tələblərinə əməl etməlidir.

Layihə ehtiyaclarından asılı olaraq, rəvan başlanğıc və etibarlı əməliyyatı təmin etmək üçün uzaqdan işə salma təlimatı və ya{0}}yerdə texniki yardım kimi isteğe bağlı dəstək təmin edilə bilər.

Beynəlxalq EPC layihələri üçün bir çox kompakt yarımstansiya istehsalçıları çatdırılma paketinin bir hissəsi kimi istismara vermə sənədləri, FAT qeydləri və texniki dəstək xidmətləri də təqdim edirlər.

 

Nəticə

Kompakt yarımstansiya indi müasir enerji paylama sistemləri üçün əsas infrastruktur həllidir. Günəş yarımstansiyaları, külək elektrik yarımstansiyaları və şəhər şəbəkələrinin təkmilləşdirilməsi ilə bağlı artan tələbatla qlobal enerji layihələrində kompakt yarımstansiya sistemlərinin rolu genişlənməkdə davam edir.

Cənab Li hesab edir ki, gələcək kompakt yarımstansiya layihələri yalnız əsas enerji paylama funksiyalarından daha çox nəqliyyatın səmərəliliyi, modul dəyişdirmə və bərpa olunan enerji inteqrasiyasına daha çox diqqət yetirəcək.