132/33 კვ-ის ელექტროსადგურების დიზაინის სახელმძღვანელო რეგიონალური ელექტროქსელის გაფართოების შემთხვევაში

Გლობალური ენერგიის მოთხოვნა უპრეცედენტო სიჩქარით იზრდება. მძიმე მრეწველობის სწრაფი ელექტროფიკაცია, ჰაიპერსკეილური მონაცემთა ცენტრების აღმოცენება და მასიური ზღვის გარეთ აღებული აღდგენადი ენერგიის ფერმების ინტეგრაცია — ყველა ეს ფაქტორი ამჟამად არსებულ რეგიონალურ ელექტროქსელებს თერმული შეძლებლობების ზღვარს გადააჭარბებს. კატასტროფული ქსელის დაშლის თავიდან აცილების მიზნით, ელექტროენერგიის მომწოდებლები და EPC (ინჟინერინგი, შეძენა და მშენებლობა) კონტრაქტორები ამჟამად მასიურ და თაობების მასშტაბის ელექტროქსელის გაფართოების პროექტებს ასრულებენ.

Ამ ინფრასტრუქტურული განახლებების სრული ცენტრში მდებარეობს 132/33 კვ-ის ელექტროსადგური.

Განსხვავებით ლოკალიზებული საშუალო ძაბვის განაწილების ყუთებისგან, 132/33 კვ-იანი ქვედგანყოფილება მოქმედებს როგორც მნიშვნელოვანი ძლიერი კავშირი მაღალძაბვიან ეროვნულ გადაცემის ძირითად სისტემასა და რეგიონალურ განაწილების ქსელებს შორის. 132 000 ვოლტზე ინჟინერული დაშვებები მკაცრად არ იძლევა შეცდომებს. ამ დონეზე ერთი მხოლოდ დიზაინის ნაკლი არ უბრუნებს მხოლოდ ერთ საწარმოს მუშაობას; ის მთლიანად ჩააქრობს მთელ ქალაქს.

Როგორც სამრეწველო მასშტაბის ელექტრო აღჭურვილობის პირველობის მწარმოებელი, ჩვენ ვაძლევთ კონსულტაციებს გადაცემის მეგა-პროექტებზე მთელ მსოფლიოში. თუ თქვენ ამზადებთ ახალი 132/33 კვ-იანი ქვედგანყოფილების სამშენებლო გეგმას, აქ მოცემულია კრიტიკული სივრცითი, რეზერვირების და ავტომატიზაციის საკითხები, რომლებზეც თქვენს ინჟინერულ გუნდს უნდა მოახდინოს მოსაზრება, რათა უზრუნველყოფოს ქსელის სტაბილურობა ათეულობით წლების განმავლობაში.

1. სივრცითი ტოპოლოგია: AIS წინააღმდეგ GIS-ს

Ისტორიულად, ქალაქის საზღვარზე 132/33 კვ გადამცემი ქვედადგენილების მისაღებად მიწის მოპოვება შედარებით იაფი და მარტივი იყო. ინჟინრები ნატურალურად აირჩევდნენ ჰაერით დაიზოლირებული გასაღები მოწყობილობის (AIS) ტოპოლოგიას. თუმცა, რადგან გარემოს ჰაერი სუსტი დიელექტრიკული გარემოა, 132 კვ-ზე საჭიროებული ფაზა-ფაზა და ფაზა-მიწა უსაფრთხოების მანძილები ძალზე დიდია. ჰაერით დაიზოლირებული გასაღები მოწყობილობის საფუძველზე დაყენებული 132/33 კვ გადამცემი ქვედადგენილების მისაღებად ჩვეულებრივ სჭირდება რამდენიმე აკრი შემოფარებული მიწა, განვითარებული ფოლადი განტრიები და მკვრის საკმარისი გამოყენებით შესრულებული მიწაში ჩასმული სადენები.

Დღესდღეობით, ქსელების გაფართოება ხშირად უნდა შეიჭრას საქალაქო ან სამრეწველო სიმჭიდროვის მაღალი რეგიონებში, სადაც მიწა მცირე რაოდენობით და არსებითად ძვირადღირებულია. თანამედროვე ამოხსნა არის თქვენი 132/33 კვ გადამცემი ქვედადგენილების დიზაინის გადატანა მაღალი ძაბვის გაზით დაიზოლირებული გამორთველები (GIS) .

Ბარების, გამომთავარებლების და გამომთავარებლების შენახვით დამიწებულ ალუმინის მილებში, რომლებშიც შეიყვანილია წნევით შევსებული SF6 აირი (ან თანამედროვე გარემოს დამცავი აირის ალტერნატივები), დიელექტრიკული მანძილები შეიძლება შემცირდეს მეტრებიდან მხოლოდ მილიმეტრებამდე.

GIS-ზე დაფუძნებული 132/33 კვ გადასატანი სადგურის საწყისი აღჭურვილობის CAPEX მაღალია, მაგრამ სამშენებლო მიწის მუშაობებში, მიწის შეძენაში და გრძელვადი OPEX-ში მომდინარე მასიური დაზოგვა მის ფინანსურად უფრო სასარგებლო არჩევანს ქმნის თანამედროვე ელექტრობადების გაფართოების შემთხვევაში.

2. ტრანსფორმატორის ზომების განსაზღვრა და N-1 ავარიული სიტუაციების გათვალისწინება

Ამ ობიექტში ყველაზე ძვირადღირებული და მნიშვნელოვანი აქტივი არის ტრანსფორმატორი. რადგან ჩვენ ეროვნული ელექტროსადგურის დონეებს ვიყენებთ, ეს არ არის სტანდარტული კომერციული ერთეულები; ისინი ძალიან ინდივიდუალურად შექმნილებია დიდი ძალოვანი ტრანსფორმატორები რომლებიც 80–120 ტონამდე იწონებენ.

Ახალი 132/33 კვ ელექტროსადგურის სრული სიმძლავრის განსაზღვრისას ელექტროსადგურის მენეჯერებს არ შეუძლიათ უბრალოდ რეგიონის მიმდინარე მაქსიმალური ტვირთის შესატყოვნებლად მორგება. მათ უნდა მკაცრად გამოიყენონ «N-1 ავარიული სიტუაციის კრიტერიუმი».

N-1 წესი მოითხოვს, რომ 132/33 კვ ელექტროსადგურმა უნდა შეძლოს რეგიონის აბსოლუტური მაქსიმალური ტვირთის მოსახლეობა მაშინაც კი, როდესაც მისი ყველაზე დიდი ერთეული უცებ გამოვიდეს სამსახურიდან. ამიტომ, სწორად შემუშავებული 132/33 კვ ელექტროსადგური იშვიათად ეყრდნობა ერთ დიდ ტრანსფორმატორს. ამის ნაცვლად, მენეჯერები გამოიყენებენ ორ ან სამ ერთეულს, რომლებიც პარალელურად მუშაობენ.

Მაგალითად, თუ განვითარების სტადიაში მყოფი სამრეწველო ზონას სჭირდება 100 მეგავოლტ-ამპერი (MVA) მაქსიმალური დატვირთვა, 132/33 კილოვოლტიანი ტრანსფორმატორული ქვედგარების დიზაინი იდეალურად უნდა შეიცავდეს ორ 100 MVA ერთეულს (ან სამ 50 MVA ერთეულს). თუ ერთ-ერთი ძალიან მაღალი ძაბვის ტრანსფორმატორი შიდა ავარიას განიცდის ან ჩვეულებრივი ზეთის ფილტრაციის მიზნით გამოირთვება, დარჩენილი ერთეულები მყისიერად იკისრებენ დატვირთვას და რეგიონალური ელექტროსადგურის მომსახურება არ შეწყდება ერთი წამით ცოტა არ შეწყდება.

3. დინამიური ძაბვის რეგულირება OLTC-ის საშუალებით

Ელექტროსადგურის გაფართოების პროექტები ხშირად მოიცავს ელექტროენერგიის გადატანას მნიშვნელოვნად დიდი მანძილების გასწვრივ. როდესაც ელექტროენერგია ასეთი დიდი მანძილის გასწვრივ მოძრაობს — მაგალითად, შორეული ჰიდროელექტროსადგურიდან ან ქარის ელექტროსადგურიდან თქვენს 132/33 კილოვოლტიან ტრანსფორმატორულ ქვედგარებამდე — გადატანის ხაზების წინააღმდეგობის გამო ძაბვა მნიშვნელოვნად კლებულობს.

Თქვენს 132/33 კილოვოლტიან ტრანსფორმატორულ ქვედგარებას ამ დეგრადაციის კორექცია სჭირდება იმ წინასავარაუდო მომენტში, როდესაც ელექტროენერგია გადაეცემა 33 კილოვოლტიან ქსელში.

Ამ მიზნით, ქვედგარებაში მოთავსებული დიდი სიმძლავრის ტრანსფორმატორები უნდა იყოს მითითებული მძიმე სამუშაო პირობებში გამოსაყენებლად, On-Load Tap Changers (OLTC) oLTC ძირითადად მოქმედებს როგორც ტრანსფორმატორის მექანიკური გადაცემათა კოლოფი, რომელიც ფიზიკურად ამატებს ან აკლებს აქტიურ წარმოების ხაზებს რეალურ დროში ძაბვის კოეფიციენტის რეგულირებისთვის — ელექტროენერგიის მიწოდების შეწყვეტის გარეშე. როდესაც რეგიონში ელექტროენერგიის მოთხოვნა საღამოს მკვეთრად იზრდება და გადაცემის ხაზების ძაბვა ეცემა, 132/33 კვ ელექტროსადგურში მოთავსებული ავტომატური OLTC ჩართება და უზრუნველყოფს გამომავალი ელექტროენერგიის სტაბილურობას ზუსტად 33 000 ვოლტზე.

4. მოკლე შეერთების ავარიული დონეები და ციფრული ავტომატიზაცია

132 კვ-ზე მოკლე შეერთების დენები ძალზე დამანგრეველია. თუ ელექტროსადგურში ავარია მოხდება — მაგალითად, მოხვევის შედეგად ან გადაცემის ტაუერის დაცემის გამო — 132/33 კვ ელექტროსადგურში მოთავსებული დაცვის რელეებს მხოლოდ მილისეკუნდები აქვთ ავარიის ადგილის დადგენისთვის და კონკრეტული გამორთველების ჩართვისთვის მის იზოლირების მიზნით.

Ძველი ტრანსფორმატორული ქვედგარები ეყრდნობოდნენ بطიერი, მეტი მოვლის მოთხოვნილების მქონე ელექტრომექანიკურ რელეებს. თანამედროვე, გაფართოების მზად მდგომარეობაში მყოფი 132/33 კვ ტრანსფორმატორული ქვედგარების აშენება უნდა მოხდეს სრულად ციფრული კვანძის სახით, რომელიც შეესაბამება IEC 61850 სტანდარტს.

132/33 კვ ტრანსფორმატორული ქვედგარების ციფრულად გადაქცევის შედეგად, ინტელექტუალური ელექტრონული მოწყობილობები (IED-ები) ურთიერთობას ამყარებენ სიჩქარის მაღალი სინათლის ბოჭკოს კაბელების მეშვეობით, ხოლო არ არის სჭირდება მძიმე, მოსახერხებელი სპეციფიკის მქონე სპეციალური სათავსოები სათავსოების მეშვეობით. ეს საშუალებას აძლევს ცენტრალურ სკადა (მეთვალყურეობის კონტროლისა და მონაცემების შეგროვების) სისტემას მთლიანი 132/33 კვ ტრანსფორმატორული ქვედგარების რეალურ დროში მდგომარეობის, ზეთის ტემპერატურის, აირის წნევის და გამომწოლებლების მდგომარეობის მონიტორინგს ეროვნული ელექტროსადგურის კონტროლის ოთახიდან, რომელიც ასობით მილი მოშორებით მდებარეობს.

Ბოლო სტრატეგიული რჩევა ელექტროსადგურების მშენებლებს

Მაღალი ძაბვის ელექტროსადგურის კვანძის დიზაინის და მოწყობილობების შეძენა არის ერთ-ერთი ყველაზე რთული ლოგისტიკური ამოცანა მძიმე ინფრასტრუქტურის სექტორში. 132/33 კვ ტრანსფორმატორული ქვედგარება არის 40 წლიანი ინვესტიცია, რომელიც ფაქტობრივად განსაზღვრავს მთლიანი გეოგრაფიული რეგიონების ეკონომიკური ზრდის პოტენციალს.

Თქვენ ვერ შეძლებთ ინტეგრაციის შეუსატარობების დაშვებას თქვენს მაღალი ძაბვის გამანთავისუფლებელ აპარატურასა და ტრანსფორმატორებს შორის. შეძენის რისკის აღმოფხვრასა და პროექტის ვადების ჩამოკლებას მიზნად ისახავი ელექტროქსელის გეგმის შემდგენელებმა უნდა მოახდინონ პირდაპირი თანამშრომლობა ვერტიკალურად ინტეგრირებულ და პირველი რიგის აღჭურვილობის წარმოებლებთან. თუ თქვენ ერთი და იგივე დამტკიცებული მწარმოებლისგან შეიძენთ თქვენს ГИС-არქიტექტურას, დაცვით რელეებს და მაღალი სიმძლავრის ტრანსფორმატორებს, თქვენ უზრუნველყოფთ თქვენს ახლახანს დამონტაჟებულ 132/33 კვ ელექტროსადგურს უპრეცედენტო ქსელის სტაბილურობის, სრული N-1 რეზერვირების და ათეულობით წლების უწყვეტი ელექტროენერგიის გადაცემის გარანტირებას.