Uteuzi wa Kituo Kidogo Kidogo na Mwongozo wa Uhandisi

 

1. Utangulizi

 

Kituo kidogo cha kompakt ni mfumo wa usambazaji wa nguvu uliowekwa tayari uliokusanywa kiwandani. Inaunganisha -kifaa cha kubadili umeme cha juu, kibadilishaji umeme, na{2}} vifaa vya usambazaji wa voltage ya chini, pamoja na kuweka mita, ulinzi, udhibiti na vifaa saidizi, vyote vilivyosakinishwa ndani ya eneo lililofungwa. Kiutendaji, ni "tayari-ku-kutumia" kitengo kamili cha kubadilisha nguvu.

Vipengee vingi husakinishwa{0}kabla na kujaribiwa kabla ya kujifungua, na mfumo mzima huwasilishwa kama kifurushi kimoja kilichounganishwa. Mbinu hii inaboresha uthabiti na inapunguza-kazi ya ujenzi wa tovuti, ndiyo maana mifumo ya stesheni ndogo inatumika sana katika mitandao ya kisasa ya nishati.

Dhana hii ilianzishwa awali barani Ulaya na mara nyingi hujulikana kama "Kilaya-kituo dogo cha kisanduku cha mtindo wa Ulaya." Leo, vituo vidogo vya kompakt vimekuwa sehemu muhimu ya mifumo mahiri ya usambazaji, haswa katika miradi ya vituo vya nishati ya jua na vituo vya nishati ya upepo ambapo uwekaji wa haraka na kutegemewa ni muhimu.

Katika SCOTECH, Bw. Li, mhandisi wa transfoma aliye na uzoefu wa zaidi ya miaka 30, mara nyingi anaelezea kituo kidogo kama "bidhaa ambayo inaonekana rahisi nje, lakini inategemea sana maelezo ya uhandisi ndani."

 

2. Mahitaji ya Kiufundi na Maelezo​​​​​​​

 

 

 

2.1 Mahitaji ya Msingi ya Kiufundi

Mfumo lazima ukidhi viwango vya chini vya utendaji vifuatavyo:

• Utendaji wa insulation: thabiti chini ya hali ya voltage iliyokadiriwa
• Uwezo wa kustahimili-mzunguko mfupi: Kubwa kuliko au sawa na 20kA / 3s
• Kikomo cha ongezeko la joto: Chini ya au sawa na 65K
• Daraja la ulinzi (nje): si chini ya IP23D
• Upinzani wa kutuliza: Chini ya au sawa na 4Ω
• Inatumika na masafa ya gridi ya ndani (50Hz / 60Hz) kulingana na eneo la mradi

Katika miradi halisi, matatizo ya kuweka ardhi na uingizaji hewa ni ya kawaida zaidi kuliko hitilafu za transfoma zenyewe, hasa katika maeneo ya pwani na{0}} yenye unyevu mwingi.

 

2.2 Masharti ya Jumla ya Uendeshaji

Kituo kidogo cha kompakt kawaida hutengenezwa kwa hali zifuatazo za mazingira:

• Halijoto tulivu: -40 digrii hadi digrii +40 (inaweza kubinafsishwa kwa hali ya hewa kali)
• Mwinuko: Chini ya au sawa na 1000m (mwinuko wa juu unahitaji muundo wa kupunguza)
• Hakuna mtetemo mkali au mshtuko wa mitambo
• Hakuna gesi babuzi au mazingira ya vumbi zito
• Epuka mafuriko-maeneo ya kusakinisha au yaliyo chini-ya chini kabisa
• Hali za uendeshaji- zenye uingizaji hewa mzuri zinahitajika

Bw. Li alitaja kwamba miradi ya jangwani na miradi ya pwani inaweza kutumia muundo sawa wa kituo kidogo, lakini mikakati ya ndani ya kuzuia{1}kutu na kupoeza inaweza kuwa tofauti kabisa.

 

2.3 Pointi za Udhibiti wa Uainishaji wa Kiufundi

Katika mazoezi ya uhandisi, vigezo kadhaa muhimu lazima vifafanuliwe wazi kabla ya nukuu na utengenezaji:

• Uwezo uliokadiriwa (kiwango cha kVA)
• Kiwango cha voltage kilichokadiriwa (mifumo 10kV / 20kV / 35kV)
• Mahitaji ya chapa ya sehemu (ABB, Schneider, Siemens, n.k.)
• Kiwango cha ulinzi (ukadiriaji wa IP)
• Nyenzo ya ndani (muundo wa chuma au usio{0}}usiofungwa)

Vigezo hivi huathiri moja kwa moja muundo wa gharama, muda wa utoaji, na usanidi wa muundo wa kituo kidogo. Pia ni muhimu wakati wa tathmini ya watengenezaji wa kituo kidogo kwa miradi ya kimataifa.

 

3. Viwango vya Kimataifa na Uzingatiaji

 

 

Kwa miradi ya kimataifa, kufuata viwango vya kimataifa ni muhimu. Muundo wa kituo kidogo lazima ulandane na IEC na mahitaji ya gridi ya kikanda ili kuhakikisha kuwa inakubalika katika masoko tofauti.

 

3.1 Viwango vya Msingi vya IEC

Viwango muhimu zaidi vya kimataifa ni pamoja na:

• IEC 62271-202: Vituo vidogo vilivyotengenezwa awali
• Msururu wa IEC 60076: Transfoma za nguvu
• IEC 60439 / IEC 61439: Mikusanyiko ya vifaa vya kubadili umeme vya chini-
• Mfululizo wa IEC 62271: Vifaa vya kubadili{1}}vya voltage ya juu na vifaa vya kudhibiti

Katika miradi ya ng'ambo, wateja kwa kawaida huzingatia sana ripoti za FAT, data ya kupanda kwa halijoto na uthibitishaji wa vipengele badala ya nambari ya kawaida pekee.

 

3.2 Tofauti za Viwango vya Kikanda

Masoko tofauti yana matarajio tofauti ya kufuata. Ulaya hufuata hasa mahitaji ya IEC na CE, huku Marekani ikitumia viwango vya ANSI/IEEE. Miradi ya Mashariki ya Kati mara nyingi huhitaji matumizi-misimbo mahususi ya gridi, hasa kwa-mazingira ya halijoto ya juu.

 

4. Muundo wa Mfumo na Usanifu wa Utendaji

 

4.1 Sehemu ya Juu ya Voltage

Sehemu ya{0}voltage ya juu hushughulikia udhibiti wa nishati inayoingia, swichi na ulinzi. Kwa kawaida hujumuisha vivunja mzunguko wa utupu, viunganishi, vibadilishaji vya umeme vya sasa, na vizuia upasuaji. Kazi yake kuu ni kuhakikisha muunganisho salama wa gridi ya taifa na kutengwa kwa hitilafu.

 

4.2 Sehemu ya Transfoma

Sehemu ya transfoma ni kitengo cha msingi cha ubadilishaji wa nishati. Transfoma ndogo ya kituo inaweza kuwa ya mafuta-aina ya kuzamishwa au kukauka-kulingana na mahitaji ya programu. Mafuta-aina zilizozamishwa hutumiwa sana katika usakinishaji wa nje kwa sababu ya utendakazi bora wa kupoeza, ilhali vibadilishaji-aina kavu hupendelewa katika mazingira nyeti-ya moto.

 

4.3 Sehemu ya -Inayotumia Voltage ya Chini

Sehemu ya-ya voltage ya chini inawajibika kwa usambazaji wa mwisho wa nishati, kuweka mita, ulinzi na fidia ya nishati inayotumika tena. Inahakikisha voltage ya pato thabiti na uendeshaji salama kwa watumiaji wa mwisho.

 

5. Uainishaji wa Vituo Vidogo Vidogo

​​​​​​​

 

Muundo na utendakazi wa kituo kidogo cha kompakt hutofautiana kulingana na hali ya utumaji.

Kwa mtazamo wa utendakazi, mifumo inaweza kugawanywa katika usambazaji-aina ya vituo vidogo na uzalishaji{1}}aina ya vituo vidogo. Mwisho hutumiwa kwa kawaida katika miradi ya kituo cha nishati ya jua na miradi ya kituo cha nishati ya upepo, ambapo nishati huimarishwa kabla ya kuunganisha gridi ya taifa.

Kimuundo, miundo inaweza kujumuisha-aina,-aina ya U{1}}aina ya L-aina, na usanidi wa kawaida wa kontena. Mbinu tofauti za usanifu wa kituo kidogo huchaguliwa kulingana na nafasi ya usakinishaji, vikwazo vya usafiri, na mahitaji ya matengenezo.

Urekebishaji wa mazingira pia ni muhimu. Mifumo ya stesheni ndogo ndogo inaweza kubinafsishwa ili kustahimili kutu ya pwani, uendeshaji{1}}joto la juu jangwani, au{2}}hali ya juu ya mwinuko.

 

6. Muhtasari wa Uchaguzi wa Vifaa vya Umeme

 

Kituo kidogo cha kompakt huunganisha vijenzi vingi vya umeme, kila huchaguliwa kulingana na mahitaji ya mfumo na hali ya muundo wa kituo kidogo.

Vipengee-vya voltage ya juu ni pamoja na vivunja saketi utupu, swichi za kupakia, vitenganishi, vibadilishaji umeme vya sasa, na vizuia kuongezeka. Hizi huhakikisha kubadili salama na ulinzi wa nguvu zinazoingia.

Vipengee-vya voltage ya chini ni pamoja na vivunja saketi vilivyobuniwa, vivunja saketi za hewa, viunganishi, relay, mita na benki za capacitor. Utendaji wao huathiri moja kwa moja uaminifu wa kituo kidogo na ubora wa nguvu.

 

7. Kanuni muhimu za Uchaguzi wa Vifaa

 

7.1 Mantiki ya Uteuzi wa Kivunja Mzunguko

Wavunjaji wa mzunguko wa utupu hupendekezwa kwa matumizi ya viwanda kutokana na uwezo wao wa juu wa kuvunja na maisha ya muda mrefu ya huduma. Wanafaa kwa ajili ya shughuli za kubadili mara kwa mara na mazingira ya juu ya kosa la sasa.

Swichi za kupakia, kwa upande mwingine, ni za gharama zaidi-na zinatumika katika mifumo thabiti ya upakiaji. Hata hivyo, haziwezi kukatiza-mikondo mifupi ya mzunguko na lazima zitumike pamoja na fuse.

Kwa miradi ya kusafirisha nje, watengenezaji wa kituo kidogo cha kompakt pia wanahitaji kuthibitisha mapendeleo ya chapa, mahitaji ya uendeshaji wa kibinafsi au ya kimota, na vipimo vya matumizi kabla ya uteuzi wa mwisho.

 

7.2 Uchaguzi wa Kivunja Voltage ya Chini

Ni lazima vivunja umeme vya chini-vichaguliwe kulingana na sifa za upakiaji:

• Iliyopimwa sasa: 1.25–1.5 × mzigo wa sasa
• Kiwango cha voltage: 0.4kV kiwango cha mfumo
• Nguzo: 1P / 2P / 3P / 4P
• Uwezo wa kuvunja: Thamani za Icu / Ics
• Uchaguzi wa curve ya safari kulingana na aina ya upakiaji

Uteuzi sahihi wa kivunja ni muhimu kwa utendakazi wa jumla wa ulinzi wa kituo kidogo na uthabiti wa muda mrefu wa uendeshaji-.

 

8. Uchaguzi wa Transfoma na Mipango ya Uwezo

 

Transfoma ya compact substation ni sehemu ya msingi ya mfumo mzima. Katika hali nyingi, uteuzi wake huathiri moja kwa moja ufanisi, utendakazi wa usalama, na{1}}uthabiti wa uendeshaji wa muda mrefu.

Transfoma-iliyozamishwa hutumika sana katika matumizi ya nje kwa sababu ya upunguzaji wa joto na gharama ya chini. Kwa upande mwingine, vibadilishaji vya kubadilisha-aina kavu, hupatikana zaidi katika mazingira ya ndani au nyeti{3}}ambapo mahitaji ya usalama ni ya juu zaidi.

Kwa kawaida uwezo hukokotolewa kulingana na mahitaji halisi ya mzigo, na kiasi cha ziada cha 10-20% kikihifadhiwa kwa upanuzi wa siku zijazo. Kiwango cha kawaida ni kutoka 50kVA hadi 2500kVA, kulingana na ukubwa wa mradi na mazingira ya matumizi.

Katika miradi ya nishati mbadala, uteuzi wa kibadilishaji cha kituo kidogo pia hutegemea pato la kibadilishaji umeme, voltage ya unganisho la gridi ya taifa, na hali ya mazingira ya tovuti.

 

9. Muundo wa Enclosure na Usanifu wa Mitambo

 

Nyenzo

• Chuma: chuma, chuma cha pua, alumini-sahani zilizopakwa za zinki
• Isiyo-chuma: GRC, zege iliyoimarishwa ya fiberglass, paneli zenye mchanganyiko

 

Vipengele vya Muundo

• Muundo uliofungwa kikamilifu, usio na hali ya hewa
• IP43 na juu ya kiwango cha ulinzi
• Muundo wa msimu au jumuishi wa usafiri

Uteuzi wa nyenzo zilizo zingirwa ni sehemu muhimu ya muundo wa kituo kidogo, hasa kwa mazingira ya pwani, unyevu, au jangwa ambapo upinzani wa kutu na utendaji wa joto huwa muhimu.

 

10. Msingi na Mahitaji ya Ufungaji

 

Msingi thabiti ni muhimu kwa operesheni salama. Nguvu ya zege lazima iwe chini kuliko C30, na uvumilivu wa dimensional unapaswa kuwa ndani ya 5mm.

Msingi unapaswa kuinuliwa angalau 300mm juu ya usawa wa ardhi ili kuzuia mkusanyiko wa maji. Upinzani wa kutuliza lazima uhifadhiwe ndani ya 4Ω, kuhakikisha usalama wa umeme chini ya hali ya hitilafu.

Nafasi ya kutosha ya matengenezo inapaswa kuhifadhiwa karibu na vifaa, kwa kawaida si chini ya 1.2m.

Kwa usakinishaji wa nje wa kituo kidogo, mifereji ya maji ifaayo na matibabu-ya kutu pia yanapendekezwa ili kuboresha utegemezi wa muda mrefu-.

 

11. Ufungaji na Uagizaji

 

Kabla ya uchangamfu, mfululizo wa majaribio ya kimsingi lazima yakamilishwe, ikijumuisha upimaji wa upinzani wa insulation, uthibitishaji wa msingi, ukaguzi wa upeanaji wa ulinzi, na{0}}majaribio ya operesheni ya kutopakia.

Wakati wa ufungaji, usawa wa mitambo kati ya substation ya compact na msingi lazima uhakikishwe vizuri. Viunganisho vya umeme pia vinahitaji kufuata udhibiti mkali wa torque na mahitaji ya insulation.

Kulingana na mahitaji ya mradi, usaidizi wa hiari kama vile mwongozo wa utumaji utumishi wa mbali au{0}}usaidizi wa kiufundi wa tovuti unaweza kutolewa ili kuhakikisha ufanyaji kazi mzuri na unaotegemeka.

Kwa miradi ya kimataifa ya EPC, watengenezaji wengi wa vituo vidogo vya kompakt pia hutoa hati za kuwaagiza, rekodi za FAT, na huduma za usaidizi wa kiufundi kama sehemu ya kifurushi cha uwasilishaji.

 

Hitimisho

Kituo kidogo cha kompakt sasa ni suluhisho la msingi la miundombinu kwa mifumo ya kisasa ya usambazaji wa nishati. Kwa kuongezeka kwa mahitaji kutoka kwa vituo vidogo vya jua, vituo vya nishati ya upepo, na uboreshaji wa gridi ya mijini, jukumu la mifumo ndogo ya kituo katika miradi ya kimataifa ya nishati inaendelea kupanuka.

Bw. Li anaamini kuwa miradi ya siku za usoni ya kituo kidogo cha umeme itazingatia zaidi ufanisi wa usafirishaji, uingizwaji wa moduli, na ujumuishaji wa nishati mbadala badala ya kazi kuu za usambazaji wa nishati pekee.