مزایای واحد اصلی ولتاژ متوسط چیست

واحد اصلی ولتاژ متوسط نقش کلیدی در نظارت، حفاظت و توزیع انرژی الکتریکی در سیستم‌های توزیع برق در محدوده ولتاژ متوسط (10 تا 35 کیلوولت) ایفا می‌کند. این واحد بخشی جدایی‌ناپذیر از شبکه‌های برق شهری، تأسیسات صنعتی، مراکز تجاری و محله‌های مسکونی است. این واحد مشکلات سیستم‌های توزیع سنتی مانند تجهیزات بزرگ‌مقیاس، نگهداری پیچیده و قابلیت اطمینان پایین را برطرف می‌کند. به عنوان مثال، GPSwitchgear در زمینه راه‌حل‌های تجهیزات برق تخصص دارد و سیستم‌های واحد اصلی ولتاژ متوسط را طراحی می‌کند تا عملکرد بهتری در محل داشته باشند. در ادامه دلایل اصلی این موضوع آورده شده است که چرا این واحدهای اصلی ولتاژ متوسط باید در سیستم‌های مدرن توزیع برق وجود داشته باشند.

واحد اصلی ولتاژ متوسط قابلیت اطمینان تأمین برق را افزایش می‌دهد

تامین برق قابل اعتماد اولویت اصلی هر سیستم توزیع است و واحد اصلی ولتاژ متوسط در این زمینه با طراحی «شبکه حلقهای» خود عملکرد برجستهای دارد. برخلاف سیستمهای توزیع شعاعی (که در آن یک خطا باعث قطع برق تمام کاربران پاییندست میشود)، واحد اصلی ولتاژ متوسط به یک شبکه برقی حلقوی متصل میشود—در صورت بروز خطا در یک بخش از خط، این واحد بهطور خودکار از طریق کلید بار یا قطعنکننده داخلی خود به منبع تغذیه جایگزین سوئیچ میکند. به عنوان مثال، در یک منطقه مسکونی که مجهز به واحد اصلی ولتاژ متوسط است، خرابی در یک خط فیدر باعث قطعی برق نخواهد شد؛ بلکه این واحد بهسرعت برق را از جهت مقابل هدایت میکند و تأمین انرژی را در عرض چند ثانیه بازیابی میکند. واحد اصلی ولتاژ متوسط GPSwitchgear با استفاده از مواد عایق باکیفیت (مانند گاز SF6 یا عایقبندی جامد) قابلیت اطمینان را بیشتر ارتقا میدهد که از نفوذ رطوبت، گردوغبار یا خوردگی به قطعات داخلی جلوگیری میکند. این طراحی تضمین میکند که واحد اصلی ولتاژ متوسط حتی در شرایط سخت محیطی نیز عملکرد پایداری داشته باشد و نسبت به کابینتهای توزیع سنتی، قطعیهای غیر برنامه‌ریزی‌شده برق را تا ۶۰ تا ۷۰ درصد کاهش دهد.

صرفه‌جویی در فضا و کاهش هزینه‌های نصب با واحدهای حلقه ای ولتاژ متوسط

طراحی‌های قدیمی تجهیزات توزیع ولتاژ متوسط فضای زیادی اشغال می‌کنند و نیاز به محفظه‌های بزرگ اختصاصی دارند که این امر باعث افزایش هزینه‌های زمین و ساخت‌وساز می‌شود. مشکلات مربوط به استفاده از زمین در مناطق شهری هزینه‌بر می‌شود. طراحی فشرده و ماژولار واحد اصلی حلقه ولتاژ متوسط به صرفه‌جویی در فضا کمک کرده و امکان چیدمان‌های انعطاف‌پذیر را فراهم می‌کند. این واحد ۷۰ تا ۸۰ درصد فضای کمتری اشغال می‌کند و ۳ متر مکعب فضا ارائه می‌دهد که بسته به تعداد فیدرها متفاوت است. مدل‌های دیگر این تجهیزات ۲ تا ۳ متر مکعب فضا ارائه می‌دهند و ۱ تا ۳ متر مکعب فضا اشغال می‌کنند. طراحی ماژولار واحد اصلی حلقه ولتاژ متوسط امکان مونتاژ در محل را در زمان کوتاه‌تری و با طراحی فشرده‌تری فراهم می‌کند. علاوه بر این، واحدهای مدرن GPSwitchgear در ۱ تا ۲ روز آماده می‌شوند، در حالی که تجهیزات سوئیچینگ سنتی ۵ تا ۷ روز طول می‌کشد. ۳۰ تا ۴۰ درصد از هزینه‌های ساخت و ساز به این دلیل صرفه‌جویی می‌شود که واحد اصلی حلقه ولتاژ متوسط فرآیند به‌روزرسانی شبکه‌های قدیمی را تسریع می‌کند. ۳۰ تا ۴۰ درصد از هزینه‌های ساخت و ساز به این دلیل صرفه‌جویی می‌شود که واحد اصلی حلقه ولتاژ متوسط فرآیند به‌روزرسانی شبکه‌های قدیمی را تسریع می‌کند. واحد اصلی حلقه ولتاژ متوسط از این جهت مقرون‌به‌صرفه است که در هزینه‌های نصب و ساخت‌وساز صرفه‌جویی ایجاد می‌کند.

بهبود ایمنی عملیاتی و بار کار نگهداری

در صنعت توزیع برق، واحد اصلی ولتاژ متوسط ویژگی‌های طراحی متعددی را در بر گرفته است تا ایمنی اپراتور و تجهیزات را تضمین کند. در وهله اول، این واحد از فناوری عایق‌بندی هرمتیک استفاده می‌کند. واحد اصلی ولتاژ متوسط GPSwitchgear از عایق‌بندی گاز SF6 یا فناوری عایق‌بندی اپوکسی جامد بهره می‌برد که در آن قطعات با ولتاژ بالا از محیط خارجی جدا نگه داشته می‌شوند. با این کار، دستگاه‌ها از ایجاد قوس الکتریکی و سایر خطرات احتمالی آتش‌سوزی ناشی از قطعات حامل جریان جلوگیری می‌کنند. این طراحی احتمال بروز صدمه ناشی از شوک الکتریکی تصادفی را نیز کاهش می‌دهد. علاوه بر ایمنی طراحی، این واحد مجهز به فناوری پایش هوشمند است. سنسورهای مجتمع دمای داخلی، فشار گاز (در مدل‌های مبتنی بر SF6) و سطوح جریان/ولتاژ را تشخیص داده و هرگونه انحراف در فشار گاز و دما را به‌موقع به مرکز کنترل اطلاع می‌دهند. اپراتورها می‌توانند بدون دسترسی فیزیکی به واحد، از راه دور و به‌صورت ایمن مشکلات احتمالی را قبل از وقوع عیب، رفع کنند. از نظر نگهداری، طراحی واحد دربسته واحد اصلی ولتاژ متوسط به‌طور مؤثر گاز SF6 را در خود نگه می‌دارد و فواصل نگهداری را به ۵ تا ۸ سال کاهش می‌دهد. واحدهای عایق‌بندی شده جامد تقریباً نیازی به نگهداری دوره‌ای ندارند و فواصل ۱ تا ۲ ساله نگهداری مورد نیاز در تجهیزات سنتی را حذف می‌کنند. در مجموع، هزینه‌های نیروی کار و مواد نگهداری تا ۵۰ تا ۶۰ درصد کاهش می‌یابد که این امر منجر به کاهش هزینه کلی مالکیت برای شرکت‌های توزیع برق می‌شود.

کشف انعطاف‌پذیری MV RMU در توزیع برق قابل‌انطباق

سیستم‌های مدرن توزیع برق باید انعطاف‌پذیر باشند تا بتوانند بارهای جدیدی مانند ایستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی (EV) و گسترش به مناطق جدید را پشتیبانی کنند. با توجه به طراحی ماژولار RMU متوسط فشار، گسترش سیستم بسیار ساده است و ماژول‌های فیدر جدید و دستگاه‌های حفاظتی یا نظارتی را می‌توان بدون تغییرات گسترده در واحد اصلی ادغام کرد. به عنوان مثال، هنگامی که یک پست برق در یک منطقه صنعتی برای کارخانه جدیدی توسعه می‌یابد، GPSwitchgear می‌تواند یک ماژول فیدر جدید تأمین کند، آن را به RMU متوسط فشار موجود متصل کند و این کار را در عرض چند ساعت انجام دهد، نه اینکه کل سیستم را بازسازی کند. عملکرد RMU قابل تنظیم برای انواع شرایط مختلف است. این دستگاه در سطوح ولتاژ مختلف (10 کیلوولت، 20 کیلوولت، 35 کیلوولت) کار می‌کند و قابلیت تنظیم برای ارائه بین 2 تا 8 فیدر را دارد و شامل حفاظت در برابر اضافه‌بار و اتصال کوتاه به زمین است. این دستگاه‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که نیازهای توزیع برق در مناطق شهری، صنعتی و روستایی دورافتاده را برآورده کنند. RMU متوسط فشار از فناوری‌های شبکه هوشمند نیز پشتیبانی می‌کند. به عنوان مثال، دستگاه‌های GPSwitchgear که با سیستم‌های SCADA ادغام شده‌اند، امکان کنترل از راه دور توزیع برق، جمع‌آوری داده‌ها و تغییرات خودکار بار را فراهم می‌کنند. این قابلیت، سیستم‌های توزیع شبکه برق مدرن را به پیشرفت می‌رساند.

اول از همه، واحد اصلی ولتاژ متوسط شامل قطعات داخلی با مقاومت کم (مانند باسبارهای مسی با هدایت الکتریکی بالا) است. این ویژگی به‌طور قابل توجهی از تلفات انرژی در انتقال برق می‌کاهد — واحد اصلی ولتاژ متوسط GPSwitchgear دارای نرخ تلفات توان کمتر از ۰٫۵٪ است، در حالی که تجهیزات سنتی ۱ تا ۱٫۵٪ تلفات دارند. این موضوع به معنای صرفه‌جویی در هزاران کیلووات‌ساعت انرژی در طول یک سال برای هر واحد است. این کارایی انرژی به‌طور قابل توجهی ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر (مانند مزارع خورشیدی/بادی) را با واحد اصلی ولتاژ متوسط پشتیبانی می‌کند. کنترل سریع سوئیچ و کنترل پایدار ولتاژ به راحتی با توان متغیر انرژی سبز سازگار می‌شود، و کنترل هموار ولتاژ و فرکانس توان برای تغذیه ایمن انرژی تجدیدپذیر ولتاژ متوسط به شبکه حیاتی است. به عنوان مثال، یک واحد اصلی ولتاژ متوسط به یک مزرعه بادی که مستقیماً به شبکه متصل شده است اجازه می‌دهد تا خروجی توان را به‌صورت بلادرنگ با سرعت باد تطبیق دهد، در حالی که کاربران پایین‌دستی توانی پایدار دریافت می‌کنند. این ادغام برای پشتیبانی از سیستم‌های ولتاژ متوسط انرژی سبز برای کاهش جهانی کربن ضروری است و واحد اصلی ولتاژ متوسط را به یک سرمایه‌گذاری ایمن در سیستم‌های تولید انرژی پایدار تبدیل می‌کند.