Naudojant vidutinio slėgio perjungiklių aparatūrą pramoniniuose taikymuose pateikiami privalumai

Pagerintas sistemos patikimumas ir veiklos tęstinumas

Vidutinės įtampos (MV) jungikliai stiprina pramonės energijos sistemas, sprendžiant tris pagrindinius patikimumo aspektus: nestabilumo prevenciją, sustojimų sumažinimą ir atsarginės sistemos optimizavimą.

Kaip vidutinės įtampos jungikliai neleidžia energijos tiekimo nestabilumui

MV jungikliai naudoja mikroprocesorinius relės įtaisus įtampai svyruojant ir nesibalansuotam aptikti, atjungiant gedimus per 50 milisekundžių – žymiai greičiau nei tradicinės sistemos. Toks greitas atsakas neleidžia kaskadiniams gedimams plisti, dėl kurių, pagal 2023 metų tinklo stabilumo analizę, pramonėje atsiranda 42 % elektros tiekimo pertraukų.

Atvejo tyrimas: MV jungiklių naudojimas plieno gamykloje, siekiant sumažinti sustojimus

Šiaurės Amerikos plieno kalvėje buvo atnaujinta MV jungiklių įranga su IEC 62271-200 sertifikuotais automatiniais jungikliais. Per 18 mėnesių įrenginys sumažino nenueplanuotas sustojimus 35 % ir pagerino gedimų reagavimo tikslumą iki 99,2 %, kaip detalizuota 2024 m. Pramoninių energosistemų ataskaitoje.

Strategija: dvigubų konfigūracijų diegimas maksimaliam veikimui užtikrinti

DViejų magistralių (dual-bus) MV jungiklių konstrukcijos leidžia sklandžiai perkelti energijos srautą techninės priežiūros ar gedimų metu. Pakopota atsarginė sistema apima:

• Pagrindinį ir atsarginį transformatorių maitinimą
• Automatinius persijungimo jungiklius (ATS) su <100 ms persijungimu
• Nuotoliniu būdu valdomus atjungiklius saugiam atskyrimui

Ši strategija užtikrina >99,95 % veikimo laiką sunkiojoje pramonėje – tai atitinka tik 4,3 valandas metinės prastovos, palyginti su 72 valandomis sistemos be rezervavimo.

Saugos didinimas dėl gedimų izoliavimo ir lanko šoko apsaugos

MV jungiamoji įranga daro darbo vietas saugesnes, nes beveik iš karto sustabdo elektros problemas ir neleidžia pavojingiems lanko šokams plisti. Dirbant su galingomis elektros sistemomis, šiuolaikinė įranga su lankui atspariais korpusais ir patobulinta jutiklių technologija avarijų metu išskiriamą energiją gali sumažinti maždaug 80 %, palyginti su senesniais modeliais. Paimkime, pavyzdžiui, ZSI sistemas – tokios protingos konfigūracijos labai svarbiose pramonės aplinkose faktiškai sutrumpina gedimų šalinimo trukmę apie pusę. Pastarųjų metų lauko tyrimai patvirtina šiuos teiginius, rodydami realius saugos pagerinimus gamyklose visais aspektais.

Elektros pavojų mažinimas aukštos galios pramoninėse aplinkose

Šiuolaikinė MV jungiamoji įranga lankstumo gedimus aptinka naudodama optinius jutiklius, kurie reaguoja į šviesos emisiją per 1–2 milisekundes, o slėgio išleidimo vožtuvai saugiai nukreipia sprogstamąją energiją. Šios sistemos atitinka OSHA 29 CFR 1910.271 reikalavimus, kurie darbuotojams prieinamose vietose nustato <8 kal/cm² incidentinę energiją.

Atvejo analizė: Elektros nelaimingų atsitikimų sumažinimas cheminėse gamyklose naudojant šiuolaikinę MV jungiamąją įrangą

Pakeitus į lankstumui atsparią MV jungiamąją įrangą su srovės ribojančiais saugikliais, cheminių medžiagų perdirbimo įmonė sumažino elektros incidentus 75 %. Sistema sumažino incidentinę energiją iki 3,2 kal/cm², leisdama saugesnius techninio aptarnavimo darbus ir užtikrindama nuolatinį NFPA 70E laikymąsi.

Apsaugos relės ir blokavimo sistemų integravimas saugesniam veikimui

Pažangūs apsaugos relėjai naudoja diferencialinės srovės stebėjimą, kad trikčių vietos būtų izoliuojamos tris kartus greičiau nei tradiciniais jungikliais. Vieningi gamintojai dabar įtraukia pasyvius lanko šoko apsaugos sistemas, kurios veikia be pagalbinio maitinimo, sumažindamos žmogaus klaidas bandant. Modulinė konstrukcija taip pat leidžia integruoti žemės nuotėkio monitorius ir durelių blokavimus, nepertraukiant veiklos.

Energijos efektyvumas ir žemesni eksploataciniai kaštai

Vidutinės įtampos jungtukai sumažina energijos švaistymą, nes veikia su aukštesnėmis skirstomosiomis įtampomis, dėl ko laiduose atsiranda mažesni šiluminiai nuostoliai dėl pasipriešinimo. Pagal kai kurias 2023 metais paskelbtas Centrica Business Solutions studijas, kai įmonės modernizuoja savo infrastruktūrą efektyvesnėms MV sistemoms, jos gali sumažinti rezervinių energijos šaltinių poreikį beveik dvigubai. Tai vyksta daugiausia todėl, kad šiose sistemose elektros srovė teka geriau, o eksploatacijos išlaidos laikui bėgant mažėja. Rezultatai praktikoje taip pat yra įspūdingi. Pavyzdžiui, viena cemento gamykla sugebėjo sumažinti metines energijos sąnaudas net 30 procentų, įsirengusi modulinę vidutinės įtampos jungiamąją įrangą visose savo operacijose. Skirtumas buvo pastebimas iš karto ir laikui bėgant darėsi vis didesnis.

Gamintojas	Tradicingos sistemos	MV skyros įrenginiai
Metiniai energijos nuostoliai	8-12%	3-5%
Priežiūros dažnis	Kas ketvirtį	Pusmetis
Našumo valdymo tikslumas	Vadovas	Automatinis

„Smart“ MV jungiklių įrenginiai dar labiau sumažina išlaidas dėl realaus laiko apkrovos stebėjimo, leidžiant objektams suderinti energijos poreikį su gamybos grafikais. Intelektualūs relės sumažina maksimalios apkrovos mokesčius automatiškai perkeldamos neesmines apkrovas aukšto tarifo laikotarpiais – taip mažindamos išlaidas ir pailgindamos įrangos tarnavimo laiką, užkirstant kelią perkrovos poveikiui.

Pradinės sistemos mastelio keitimas ir pramoninių energijos sistemų atnaujinimas ateityje

MV jungiklių įrenginiai leidžia pramonės operatoriams efektyviai prisitaikyti prie kintančių energijos poreikių. Pagal 2024 metų tinklo atsparumo ataskaitą, objektai, naudojantys modulinius MV architektūros sprendimus, sumažino modernizavimo išlaidas 18–30 % lyginant su fiksuotomis sistemomis.

Modulinė MV jungiklių įrenginių konstrukcija, palengvinanti plėtimą

Atskirtų skyrių konstrukcija leidžia operatoriams pridėti jungiklius, relę arba stebėjimo modulius, nereikiant išjungti visų linijų. Šis pakopinis mastelio keitimas sumažina kapitalines išlaidas 23 % augančioms gamykloms (Energy Systems Journal, 2023). Standartiniai magistralinių laidų sąsajos ir iš anksto suprojektuotos kabelių patalpos palengvina pajėgumų didinimą planuojant techninį aptarnavimą.

Atvejo analizė: elektros tiekimo infrastruktūros plėtra kalnakasybos operacijoje

Vario karjeras per septynerius metus naudodamas modulinę MV jungiamąją įrangą išplėtė savo pokylančiosios stoties pajėgumą nuo 5 MW iki 18 MW:

Metai	Pridėti pajėgumai	Aptarnavimo trukmė atnaujinant	Kaina palyginus su nauja instaliacija
2025	2,5 MW	14 valandų	41 % sutaupyta
2028	4,0 MW	18 valandų	38 % sutaupyta
2032	6,5 MW	22 valandos	33 % taupymas

Šis palaipsnis požiūris leido išvengti 2,7 Mln. USD visos sistemos keitimo, tuo pačiu išlaikant 99,96 % veikimo laiką per visą plėtros laikotarpį.

Lankstios energijos architektūrų planavimas pramonės augimui

Dabar protingosios įmonės modulinį vidutinės įtampos jungiamuosius įrenginius derina su skaitmeniniu dvyniu technologija, kad iš anksto atitiktų didėjančius energijos poreikius. Paimkime neseniai atliktą atvejį didelėje petrochemijos gamykloje, kur operatoriams pavyko padidinti gamybą 40 procentų paprasčiausiai pertvarkant esamas įrangos patalpas, o ne statant visiškai naujas transformatorines. Šiose adaptuojamose sistemose įdiegta lankstumas taip pat labai palengvina atsinaujinančių energijos šaltinių prijungimą. Daugelis pramonės objektų jau skiria apie ketvirtadalį iki beveik trečdalio savo jungiamųjų įrenginių vietos specialiai tam, kai ateityje norės prijungti saulės baterijas ar baterijų kaupimo sistemas.

Tiksli energijos reguliavimo kontrolė ir įrangos ilgaamžiškumas

Galingumo paskirstymas ir įtampos stabilizavimas naudojant MV jungiamuosius įrenginius

MV jungiamoji įranga palaiko įtampos stabilumą ±2 % nuo nominalių verčių, net esant didžiausiam poreikiui. 2023 m. EPRI tyrimas parodė, kad protingos MV sistemos dėl realaus laiko apkrovos balansavimo sumažino variklių perdegimą 38 %. Stabilus veikimas neleidžia izoliacijai blogėti – perkrovos sąlygomis izoliacija nusidėvi tris kartus greičiau.

Atvejo analizė: energijos optimizavimas automobilių gamykloje

Vokietijos automobilių gamykla pasiekė 14 % mažesnį energijos suvartojimą įrengusi modulinę MV jungiamąją įrangą su integruotais kondensatoriais. Sistema automatiškai koreguoja reaktyviąją galią, kas patvirtina Tarptautinės energetikos agentūros išvadas, jog subalansuotos apkrovos transformatorių tarnavimą pailgina 19 %.

Prognostinio techninio aptarnavimo galimybių suteikimas naudojant protingą MV jungiamąją įrangą

Šiuolaikinėse MV jungiklių sistemose esantys IoT jutikliai gali aptikti izoliacijos blogėjimą už 6–8 mėnesių iki pasiekimo ribinių reikšmių. Pagal 2023 m. Tinklo patikimumo indeksą, naudojant MV analitiką pagrįstas prognozuojamosios techninės priežiūros programas, neplanuotas sustojimas sumažinamas 72 %, lyginant su laiku pagrįsta technine priežiūra.

DUK – Vidutinės įtampos jungikliai

Kas yra vidutinės įtampos (MV) jungikliai?

Vidutinės įtampos jungikliai yra elektros jungiklių tipas, naudojamas pramonės ir komunalinių paslaugų sistemose elektros energijai valdyti tarp 1 kV ir 35 kV.

Kaip MV jungikliai pagerina patikimumą pramonės energijos sistemose?

MV jungikliai pagerina patikimumą, neleisdami energijos nestabilumui, mažindami sustabdymus ir optimizuodami atsarginę konfigūraciją. Jie aptinka įtampos svyravimus, greitai izoliuoja gedimus ir leidžia be trukdžių perkelti energijos srautą per atsargines konfigūracijas.

Kaip MV jungikliai padidina saugą?

MV jungikliai padidina saugą naudodami lanką atsparias konstrukcijas ir pažangius jutiklius, kurie greitai aptinka gedimus, taip mažindami lanko blyksties ir kitų elektros pavojų riziką.

Kokie privalumai naudoti modulinius MV jungiklius?

Modulinė MV jungtukų įranga užtikrina mastelio keičiamumą, sumažina atnaujinimo išlaidas ir leidžia lengvai išplėsti sistemą be didelių prastovų. Taip pat ji palaiko lankstias energijos architektūras, tinkamas būsimam augimui ir integruojamas su atsinaujinančios energijos šaltiniais.

Kaip MV jungtukų įranga prisideda prie energijos naudojimo efektyvumo?

MV jungtukų įranga veikia aukštesniuose skirstomuosiuose įtampose, dėl ko šilumos nuostoliai ir energijos švaistymas yra mažesni, metiniai energijos nuostoliai sumažėja iki 3–5 % lyginant su tradicinėmis sistemomis.