Ring huvudenheter (RMU), konstruktion, arbete och jämförelse med växlar

Innehåll

• Ring Main Unit (RMU)
• Konstruktion av en ringenhet
• Schematisk bild av en typisk ringenhet
• Den gemensamma samlingsskenan
• Modular Compartmentalized Design
• Förseglade kabelanslutningar
• Vad gör en RMU mindre i storlek?
• Förseglade uppsättning startpaket:
• Hermetiskt tillsluten SF₆ Tankar:
• Distributionsfilosofi för ringsenheter
• RMU mot konventionell växel, vilken är ett bättre val?
• Slutsats

Författaren är en professionell elektrotekniker och har övervakat installation och driftsättning av flera RMU i sin anläggning.

Ring Main Unit (RMU)

Ringen huvudenhet, med sin nya kompakta design och SF₆ bågsläckningstekniken har varit en relativt ny aktör inom distributionsinfrastrukturbranschen. Det har utmanat den långa obestridda dominansen hos konventionella VCB-växlar på marknaden för mellanspänningsdistributionsutrustning.

Här kommer vi att utforska:

• Hur konstrueras RMU: er? och hur de fungerar.
• Deras användning i distributionsmatningssystem.
• Slutligen kommer vi att se om de verkligen är lönsamma alternativ till konventionella växlar som deras tillverkare lovar.

Konstruktion av en ringenhet

En typisk ringhuvudenhet är i huvudsak en inkapslad medelspänning (11kV - 66kV) busstång, som har möjlighet att antingen avsluta valfritt antal inkommande matare eller stiga utgående lastmatare, var och en i ett separat modulfack.

Schematisk bild av en typisk ringenhet

En typisk 5-sektions RMU kan ha schemat som visas på bilden nedan: Detta schema används för att manövrera två olika växelströmskällor i ett kopplingsfält.

(från vänster till höger)

• Sektion 1: Utgående till 11kV / 380V transformator, med skyddsrelä, strömbrytare och mätning (alla tre alternativen).
• Sektion 2: Inkommande från antingen 132kV / 11kV-transformator eller annan 11kV-matare, endast med isolator.
• Avsnitt 3: Busskoppling, endast med isolator.
• Avsnitt 4: Inkommande från antingen 132kV / 11kV-transformator eller annan 11kV-matare, endast med isolator.
• Avsnitt 5: Utgående till 11kV / 380V transformator, med skyddsrelä, strömbrytare och mätning (alla tre alternativen).

Den gemensamma samlingsskenan

Under hela RMU-strukturen löper en gemensam kopparbussstång, dold bakom SF₆ fack och överdrag. Varje kabelavslutning slutar på den här gemensamma busstången.

Modular Compartmentalized Design

RMU: er beställs enligt antalet sektioner som krävs för t.ex. ingenjörer kan beställa antingen en enhet med 3 sektioner, 5 sektioner, 7 sektioner eller till och med högre sektioner, beroende på deras distributionsschema.

Varje sektion / modulutrymme kan antingen ha, beroende på kravet:

Anpassningsbara alternativ för varje sektion / fack i en Ring-huvudenhet.

Alternativ 1: Strömbrytare / utgående matare	Alternativ 2: Isolator / inkommande matare	Alternativ 3: BusCoupler / Riser
Relä för mikroprocessorskydd	Förseglad SF6-isolator / brytare	Förseglad SF6-isolator / brytare
Tät SF6-brytare	Jordbrytare
Jordbrytare	Mätning (tillval)
Mätning

RMU kan utökas, det är möjligt att ansluta till en befintlig installation med ytterligare sektioner för expansion.

Förseglade kabelanslutningar

MV-kablar avslutas på den gemensamma skenan i separata fack. Varje kabelavslutningsfog är helt innesluten i en speciell isolerande plastbeklädnad (startpaket) som eliminerar möjligheten att bli över med den närmaste ledaren. Efter att kablarna är bultade på den gemensamma samlingsskenan används en vakuumpump för att täta plastbeläggningen på kabelavslutningsbultarna.

Vad gör en RMU mindre i storlek?

Det faktum att en RMU tar 40% mindre utrymme jämfört med traditionella vakuumbrytare är möjliggjort av:

Förseglade uppsättning startpaket:

De inkapslar fullständigt anslutningspunkterna för MV-kablar och förhindrar risken för ljusbågning även om kablarna är placerade nära varandra. Med andra ord minskar de avsevärt avståndskravet mellan kablarna och gör att de kan avslutas närmare varandra.

Hermetiskt tillsluten SF₆ Tankar:

De är vanligtvis mindre i storlek jämfört med traditionella vakuumbrytare på grund av överlägsna bågsläckningsegenskaper hos inert svavelhexaflourid (SF₆) gas.

Distributionsfilosofi för ringsenheter

RMU används vanligtvis i ringdistributionsscheman, där deras kompakta storlek och modulära installation har gjort att de snabbt byter växlar.

En standardring huvudmatare med RMU illustreras nedan:

I detta schema har en typisk nedströms transformatorstation:

• En RMU med en inkommande och utgående matare.
• Två transformatorer.
• LT tie-bus bar.

RMU mot konventionell växel, vilken är ett bättre val?

Ska du välja RMU eller gå med den traditionella vakuumbrytaren vagnomkopplare i en ny installation?

Det är denna fråga som operativa ingenjörer, anläggningsdesigners och konsulter står inför när de utformar nya elektriska installationer eller renoverar befintliga installationer. När vi ställs inför denna fråga kan ingenjörer utvärdera sitt val utifrån nedanstående faktorer och fatta ett välgrundat beslut baserat på deras specifika behov.

Jämför RMU med konventionella ställverk.

Faktor	RMU	Konventionell växelväxel för VCB
Arc Quenching Technology	Senaste SF6 gasisolerade hermetiskt tillslutna kammaren	Konventionella vakuumflaskor
Växla cyklar	2,000 - 3,000	>10,000
Underhållskrav	Nästan noll, extern rengöring och kontrollera endast om SF6-tryck	Många hälsotester, rengöring och smörjning av mekaniska delar krävs pereodiskt.
Utrymmeskrav	Cirka 50% mindre än konventionell VCB-vagn.	Ungefär 50% mer än RMU.
Installationskostnader	Mindre jämfört med ställverk.	Mer jämfört med RMU på grund av ökade kabellängder och trunkings.
Kostnad för utrustningskapital	Variabel beroende på region.	Variabel beroende på region.
Framtida anpassning och modifieringar	Möjligt men kräver skicklig personal tack vare kompakt ny design.	Generellt kan lokala elektriker ändra styrledningarna
Operativ livscykel	Lägre jämfört med VCB på grund av mindre mekaniska driftscykler	Högre på grund av fler omkopplingscykler, med ansvarsfullt underhåll.
Fraktkostnad, logistik och lagring	Frakt- och logistikkostnader beror på kompakt design	Standardlogistik- och leveranskostnader enligt vagnstorlek
Tillverkningstider	Högre eftersom RMU inte tillverkas lokalt	Lägre, eftersom de flesta länder har lokala anläggningar för montering av ställverk.
Kombinerade projektkostnader	Betydligt reducerad, eftersom mindre byggnadsarbeten och fastigheter krävs för att rymma en RMU-installation.	Anläggningsarbeten måste ta hänsyn till gångavstånd och vagnställningar i transformatorstationen som rymmer ett ställverk, vilket ökar kostnaderna.

Slutsats

• Utrymmesbegränsningar och installationskostnader gör RMU till det önskade valet framför växlar.
• Operativ livscykel och kopplingskrav kommer att göra växel till det önskade valet.
• Kostnader och logistikintervall varierar beroende på plats men bör beaktas i beslutsprocessen.

Den här artikeln är korrekt och sant så vitt författaren vet. Innehållet är endast av informations- eller underhållningssyfte och ersätter inte personlig rådgivning eller professionell rådgivning i affärsmässiga, ekonomiska, juridiska eller tekniska frågor.