Чому основний електричний розподільний пристрій є необхідним для електричних систем

Головне електричне комутаційне обладнання забезпечує першу точку з'єднання для інтеграції генеруючих установок, трансформаторів і мереж живлення, а також розподільчих мереж нижчого рівня, незалежно від того, чи йдеться про системи комунального електропостачання, промислові енергомережі чи електричні системи в комерційних будівлях. Хоча вторинні розподільні щити забезпечують локальний контроль живлення, головне електричне комутаційне обладнання керує високою напругою (10 кВ–220 кВ) та середньою напругою, а також контролює, захищає та розподіляє електроенергію на вході до системи. Без надійного головного електричного комутаційного обладнання енергосистеми працювали б у стані крайнього безладу. Переривання постачання електроенергії, аварії в системі та перебої в подачі електроживлення в домогосподарства, промисловість і бізнес створили б серйозну загрозу безпеці. Міцне головне електричне комутаційне обладнання, розроблене та виготовлене компанією GPSwitchgear — виробником обладнання для енергосистем, забезпечує надійність і підтримує безпеку систем та загальну інтеграцію управління енергосистемами. Серед багатьох причин, через які головне електричне комутаційне обладнання має важливе значення для енергосистем, розглянемо кілька.

Централізований розподіл електроживлення з централізованим керуванням навантаженням — це головний електричний розподільний пристрій

Час від часу електрична система повинна включати енергію від генератора та енергію від мережевого фідера, перетворюючи її на живлення для навантажувальних станцій. Навантажувальні станції можуть бути промисловими потоковими лініями, комерційним освітленням або житловими районами. Основне електричне комутаційне обладнання відповідає за «управління рухом» розподілу електроенергії. Комутаційне обладнання поєднує потужність мережі та генеруючого фідера й контролює розподілення електроенергії на нижчестоящі розподільчі щити та безпосередньо на великі навантаження. Шини, комутаційне обладнання та автоматичні вимикачі працюють разом, щоб розділити потужність від головного електричного комутаційного обладнання. Наприклад, воно може розділити потужність фідера 35 кВ на три рівні фідери 10 кВ. Кожен фідер контролюється для подачі електроенергії в певну зону виробництва. Спрощений дизайн основного електричного комутаційного обладнання усуває складне проектування системи, проте зберігає гнучке управління навантаженням. Комутаційне обладнання може відстежувати центр навантаження та динамічно перерозподіляти енергію до центру, який потребує більше енергії, забезпечуючи надлишкову потужність іншим центрам, щоб не перевищити межу навантаження. Система розподілу електроенергії без основного електричного комутаційного обладнання була б неефективною та призводила б до втрат енергії. Основне комутаційне обладнання GPSwitchgear розроблено з урахуванням можливості розширення та оптимізації можливостей розподілу електроенергії.

Головний електричний розподільний пристрій запобігає пошкодженню електричних систем через несправності

Системи електроживлення піддаються пошкодженням, таким як короткі замикання, перевантаження та замикання на землю, через несправні кабелі та обладнання або удари блискавки. Нездатність усунути такі пошкодження може призвести до серйозних руйнувань обладнання, таких як трансформатори, генератори та двигуни. Усі дороговартісні компоненти всієї системи електроживлення також можуть бути знищені. Основне електричне комутаційне обладнання має автоматизовані механізми захисту, такі як вимикачі, запобіжники та захисні реле, які виявляють пошкодження й ізолюють уражені ділянки за мілісекунди. Наприклад, коли коротке замикання відбувається у нижчому фідері, захисне реле основного електричного комутаційного обладнання виявляє аномальний струм, активує відповідний вимикач і вимикає фідер, що живить ділянку з коротким замиканням. Це перешкоджає поширенню пошкодження до джерела живлення чи справних ділянок. Основне електричне комутаційне обладнання забезпечує захист усієї системи, на відміну від локальних пристроїв захисту, і зберігає найважливіші компоненти, такі як генератори та мережеві трансформатори, від втрат при пошкодженнях. Наприклад, основне електричне комутаційне обладнання GPSwitchgear включає швидкодіючі вакуумні вимикачі та інтелектуальні захисні реле, що гарантує виявлення та ізоляцію пошкоджень у системах високої напруги.

Головний електричний розподільний пристрій забезпечує безпечну роботу для персоналу та систем

Безпека є основоположною при розгляді головних електричних розподільних пристроїв і всіх енергетичних систем. Більшість функцій безпеки головних електричних розподільних пристроїв пов’язані з фізичною конструкцією самого пристрою. Наприклад, високовольтні компоненти (шини, автоматичні вимикачі та інші компоненти комутаційного обладнання), розташовані всередині металевих відсіків, забезпечують безпечну роботу блокувального комутаційного обладнання, запобігаючи виникненню дугових розрядів і обмежуючи їх поширення, які можуть бути спровоковані високовольтним обладнанням. Крім того, відсіки головних електричних розподільних пристроїв використовують міцні діелектричні ізоляційні матеріали (SF6, епоксидна смола), щоб забезпечити безпечну роботу комутаційного обладнання навіть у складних умовах (висока вологість, пил тощо). Як і у разі трансформаторних підстанцій, головні електричні розподільні пристрої з відсіками, ізольованими за допомогою SF6, дозволяють персоналу з технічного обслуговування безпечно експлуатувати обладнання під час дощу, снігу та запиленості й запобігають контакту високовольтних компонентів із слабкими ізоляційними матеріалами.

GPSwitchgear забезпечує відповідність головного електричного комутаційного обладнання міжнародним стандартам безпеки, таким як IEC 62271-202, а також піддається суворим перевіркам безпеки, зокрема випробуванням на діелектричну міцність та стійкість до електричної дуги, щоб гарантувати оптимальний рівень безпеки систем електропостачання.

Головне електричне комутаційне обладнання забезпечує надійність системи та безперебійне електропостачання

Безперебійне електропостачання має вирішальне значення для енергетичних систем, особливо для критично важливих об'єктів, таких як лікарні, центри обробки даних та аварійні служби. Головне електрощитове обладнання підвищує надійність системи, забезпечуючи плавне перемикання між джерелами живлення та інтеграцію резервного електроживлення. Наприклад, у електричній системі лікарні головне електрощитове обладнання підключено до енергомережі та резервного генератора. У разі відключення електропостачання мережі щитове обладнання автоматично виявляє перебій і протягом кількох секунд перемикається на генератор, гарантуючи безперебійну роботу життєво важливого обладнання, такого як апарати штучної вентиляції легень і освітлення в операційних. Крім того, міцна конструкція головного електрощитового обладнання та компоненти високої якості — такі як шини, стійкі до корозії, і довговічні автоматичні вимикачі — забезпечують стабільну роботу навіть за умови сильних коливань напруги й температури або великих навантажень. Ця стабільність зменшує ризик неспланованих відключень. Енергосистеми, оснащені надійним головним електрощитовим обладнанням, реєструють на 50–70 % менше випадків неспланованого простою порівняно з системами, що не мають такого обладнання. Головне електрощитове обладнання GPSwitchgear розроблено для високої доступності, середній час між відмовами (MTBF) перевищує 10 000 годин, що забезпечує безперебійне електропостачання для критичних застосувань.

Розумна система моніторингу та оптимізації основного електричного комутаційного апарату

У сучасних енергетичних системах основне електричне комутаційне обладнання, оснащене інтелектуальними функціями живлення, забезпечує розумну роздачу електроенергії та ефективне керування енергосистемами з метою усунення втрат енергії та передбачення проблем, пов'язаних з управлінням електроживленням. Воно включає пристрої, які вимірюють різні параметри електричних енергосистем, такі як напруга, струм, коефіцієнт потужності, температура та стан комутаційного обладнання. Ця інформація передається до центральної системи керування, наприклад SCADA або Системи керування електроенергією, що дозволяє операторам системи здійснювати дистанційний моніторинг у реальному часі роботи комутаційного обладнання. Наприклад, основна система комутаційного обладнання може повідомити оператору про аномальне підвищення температури шини, що свідчить про ненадійне з'єднання, або про зниження коефіцієнта потужності системи, що може вказувати на зайві втрати реактивної потужності. Крім того, дані, зібрані основним комутаційним обладнанням, можуть використовуватися для оптимізації системи. Шляхом контролю та аналізу розподілу електроенергії оператори можуть виявляти та усувати навантаження, що споживають зайву енергію, точно налаштовувати розподіл енергії для оптимізації резервного живлення та сприяти оптимізації енергосистеми. Ця можливість інтелектуального моніторингу та функція оптимізації системи основного електричного комутаційного обладнання є основою сучасних енергосистем, усуваючи необхідність ручного моніторингу. Це покращує роботу енергосистем шляхом усунення несправностей, неефективного використання енергії та надмірних експлуатаційних витрат. Основне електричне комутаційне обладнання GPSwitchgear може взаємодіяти з сучасними системами керування енергопостачанням інтелектуальним способом. Воно підтримує стандартні протоколи, такі як Modbus TCP/IP або IEC 61850.