ตำแหน่งตารางตู้จำหน่ายและการประสานงานหม้อแปลงไฟฟ้า

1. คำนำ

ระบบกริดส่งและจำหน่ายไฟฟ้าสร้างวงจรปิดที่สมบูรณ์ซึ่งครอบคลุมการผลิตไฟฟ้า การส่งผ่าน การแปลง การกระจาย และการใช้ไฟฟ้า แม้ว่าหม้อแปลงจะเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในเรื่องการส่งกำลังแบบขั้น- แต่ตู้จ่ายไฟก็ถูกมองข้ามไปได้ง่าย แม้จะมีความสำคัญหลักอยู่ที่เทอร์มินัลของโครงข่ายไฟฟ้าก็ตาม ในฐานะที่เป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่อระหว่างโครงข่ายไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้า โรงงานอุตสาหกรรม และระบบจำหน่ายไฟฟ้าในอาคาร ตู้กระจายสินค้าทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ปลายทางหลักเพื่อการจ่ายพลังงานที่ปลอดภัย มีเสถียรภาพ และมีประสิทธิภาพ

2. การวางตำแหน่งหน้าที่หลักของตู้จำหน่ายในระบบโครงข่ายไฟฟ้า

โครงข่ายไฟฟ้าแบ่งออกเป็นห้าส่วนหลัก ได้แก่ การผลิตไฟฟ้า การส่งพลังงาน การแปลงพลังงาน การกระจายพลังงาน และการใช้พลังงาน จุดเชื่อมต่อการจ่ายพลังงานเป็นขั้นตอนสุดท้ายสำหรับการแปลงพลังงานที่ส่งแรงดันไฟฟ้าสูง-ให้เป็นพลังงานที่ใช้งานได้ที่เทอร์มินัล และตู้จ่ายไฟถือเป็นพาหะหลักของจุดเชื่อมต่อการจ่ายไฟ พวกเขาทำหน้าที่กำหนดตำแหน่งหลักสี่ประการในโครงข่ายไฟฟ้า ได้แก่ การจัดการและการควบคุมแบบรวมศูนย์ การจ่ายพลังงาน การป้องกันความปลอดภัย และการทำงานและบำรุงรักษาอัจฉริยะ ซึ่งแตกต่างจากฟังก์ชันการแปลงแรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงโดยสิ้นเชิง

2.1 การกระจายพลังงานที่แม่นยำสำหรับ-แหล่งจ่ายไฟแบบออนดีมานด์

หลังจากที่หม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง-ลดระดับลงแล้ว พลังงานไฟฟ้าแรงดันต่ำ-ที่ตรงตามมาตรฐานกำลังไฟฟ้าทางแพ่งและทางอุตสาหกรรมจะถูกส่งออก หน้าที่หลักของตู้จ่ายไฟคือการกระจายพลังงานแรงดันไฟฟ้าต่ำแบบรวมศูนย์-อย่างแม่นยำตามพื้นที่การใช้พลังงาน อุปกรณ์ไฟฟ้า และระดับโหลดที่แตกต่างกัน พูดง่ายๆ ก็คือ หม้อแปลงไฟฟ้ามีหน้าที่ "เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า" ในขณะที่ตู้จ่ายไฟมีหน้าที่ "กระจายพลังงาน" สาขาแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดสำหรับอุปกรณ์เครื่องจักรกลในโรงงาน ระบบไฟส่องสว่างในอาคารสำนักงาน และการจ่ายไฟในครัวเรือนที่อยู่อาศัยจะถูกแบ่งอย่างสม่ำเสมอโดยตู้จ่ายไฟ เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานที่เป็นอิสระของโหลดไฟฟ้าแต่ละรายการโดยไม่มีการแทรกแซงซึ่งกันและกัน และตระหนักถึงการจัดสรรที่สมเหตุสมผลและการใช้พลังงานกริดอย่างมีประสิทธิภาพ

2.2 การป้องกันความปลอดภัยของวงจรเพื่อสร้างการป้องกันกริดเทอร์มินัล

เมื่อรวมกับเซอร์กิตเบรกเกอร์ ฟิวส์ ตัวป้องกันการรั่วไหล ตัวป้องกันการโอเวอร์โหลด สวิตช์แยก และส่วนประกอบป้องกันหลักอื่นๆ ตู้กระจายสินค้าถือเป็นอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัยที่สำคัญที่สุดที่เทอร์มินัลโครงข่ายไฟฟ้า เมื่อเกิดข้อผิดพลาด เช่น โอเวอร์โหลด ไฟฟ้าลัดวงจร ไฟฟ้ารั่ว และแรงดันไฟฟ้าตกในวงจรจำหน่าย ตู้จ่ายไฟจะตัดวงจรที่ผิดพลาดออกโดยอัตโนมัติ และแยกจุดความผิดปกติอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้ข้อผิดพลาดแพร่กระจายไปยังหม้อแปลงและโครงข่ายไฟฟ้าหลัก ปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนปลายไม่ให้หมดไฟ และขจัดอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น เช่น ไฟไหม้และไฟฟ้าช็อต ให้การรับประกันแบบคู่สำหรับการทำงานของโครงข่ายที่เสถียรและความปลอดภัยในการใช้พลังงาน

2.3 การจัดการวงจรและการทำงานและการบำรุงรักษาเพื่อปรับปรุงความสามารถในการควบคุมกริด

ตู้จำหน่ายรองรับการสตาร์ทวงจรด้วยตนเองและอัตโนมัติ- เช่นเดียวกับการตัดไฟตามโซนเพื่อการบำรุงรักษา ในระหว่างการตรวจสอบโครงข่าย การบำรุงรักษาอุปกรณ์ และการปรับปรุงวงจร ผู้ปฏิบัติงานสามารถตัดการจ่ายไฟของสาขาที่เกี่ยวข้องผ่านตู้จ่ายไฟได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ต้องปิดหม้อแปลงหรือโครงข่ายหลักโดยรวม ซึ่งช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาได้อย่างมาก และปรับปรุงความยืดหยุ่นในการทำงานของกริด ในขณะเดียวกัน ตู้จ่ายไฟอัจฉริยะสามารถตรวจสอบกระแสไฟฟ้าของวงจร แรงดันไฟฟ้า พลังงาน อุณหภูมิ และข้อมูลอื่นๆ ของวงจร-ได้อย่างทันท่วงที ทำให้ทราบสถิติข้อมูลการใช้พลังงาน การเตือนข้อผิดพลาดล่วงหน้า และการจัดการระยะไกล ซึ่งปรับให้เข้ากับความต้องการในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาของโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะสมัยใหม่

2.4 เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าและการกรองเพื่อปรับปรุงคุณภาพแหล่งจ่ายไฟของเทอร์มินัล

ในสถานการณ์การใช้พลังงานทางอุตสาหกรรมที่ซับซ้อน การสตาร์ท-การหยุดและโหลดที่ผันผวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าและการรบกวนฮาร์มอนิกได้ง่าย ตู้กระจายสินค้าแบบมืออาชีพสามารถติดตั้งอุปกรณ์ชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟและอุปกรณ์กรอง เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าที่เทอร์มินัลให้คงที่และกรองฮาร์โมนิกของกริด ช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของแหล่งจ่ายไฟที่เสถียร หลีกเลี่ยงการสูญเสียอุปกรณ์ การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น และการสูญเสียกริดที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าที่ผิดปกติและฮาร์โมนิกที่มากเกินไป และปรับปรุงคุณภาพแหล่งจ่ายไฟโดยรวมของโครงข่ายไฟฟ้า

3. การแบ่งงานหลักระหว่างตู้กระจายสินค้าและหม้อแปลงไฟฟ้า

ผู้ใช้หลายคนสับสนระหว่างฟังก์ชันของหม้อแปลงและตู้จ่ายไฟ แม้จะเชื่อว่าฟังก์ชันซ้อนทับกันก็ตาม ในความเป็นจริง อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์หลักที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้สองประเภทที่มีการเชื่อมต่อตามลำดับและความรับผิดชอบตามลำดับในระบบส่งกำลัง:

• หม้อแปลงไฟฟ้า: หน้าที่หลักของมันคือการแปลงระดับแรงดันไฟฟ้าที่เป็นของอุปกรณ์แปลงกำลัง ส่วนใหญ่จะลดระดับพลังงานไฟฟ้าแรงสูง- เช่น 10kV และ 35kV ในกริดเป็นพลังงานไฟฟ้าแรงดันต่ำมาตรฐาน- เช่น 400V/220V สำหรับการใช้งานเทอร์มินัล แก้ปัญหาแรงดันไฟฟ้าไม่ตรงกันและการจ่ายไฟโดยตรงไม่พร้อมใช้งาน ไม่มีหน้าที่ในการกระจายพลังงานหรือป้องกันความปลอดภัย
• ตู้จำหน่าย: หน้าที่หลักของมันคือการกระจายพลังงานและการจัดการวงจรที่เป็นของอุปกรณ์จำหน่ายไฟฟ้า โดยรับหน้าที่จ่ายไฟแรงดันต่ำ-โดยหม้อแปลง และดำเนินการจ่ายไฟ การป้องกันความปลอดภัย การจัดการวงจรและการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน แก้ปัญหาการกระจายพลังงานที่วุ่นวาย การใช้พลังงานที่ไม่ปลอดภัย และการบำรุงรักษาที่ไม่สะดวก ไม่มีฟังก์ชันการแปลงแรงดันไฟฟ้า

4. หลักการทำงาน Synergic ที่สมบูรณ์ของตู้กระจายสินค้าและหม้อแปลงไฟฟ้า

ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าแบบโครงข่ายที่สมบูรณ์ หม้อแปลงและตู้จ่ายไฟจะสร้างระบบการทำงานร่วมกันแบบวงปิด-ของ "การแปลงพลังงานไฟฟ้าแรงสูง- → การจ่ายพลังงานไฟฟ้าแรงดันต่ำ- → การใช้พลังงานที่เทอร์มินัล" ทั้งสองร่วมมือกันทีละขั้นตอนและปกป้องซึ่งกันและกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีการส่งผ่านพลังงานที่เสถียรจากกริดหลักไปยังอุปกรณ์ปลายทาง กระบวนการทำงานร่วมกันเฉพาะแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอนสำคัญ:

4.1 การแปลงกำลังไฟฟ้าแรงสูง-: หม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าให้เสร็จสิ้น

กระแสสลับแรงดันสูง-ที่ส่งโดยโครงข่ายไฟฟ้าหลักในเมืองจะเชื่อมต่อกับหม้อแปลงไฟฟ้าในขั้นแรก ตามหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า หม้อแปลงจะลดระดับกำลังไฟฟ้าแรงสูง-ไปเป็นกำลังไฟฟ้าแรงดันต่ำมาตรฐาน- (เอาต์พุตทั่วไปสาม-เฟส 380V, -เฟสเดียว 220V) เหมาะสำหรับสถานการณ์ทางแพ่งและอุตสาหกรรม ในขั้นตอนนี้ กำลังไฟฟ้าจะเสร็จสิ้นการแปลงแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น และส่งออกในรูปแบบรวมศูนย์ ซึ่งไม่สามารถจ่ายให้กับอุปกรณ์ปลายทางต่างๆ ได้โดยตรง และต้องมีการประมวลผลรองโดยตู้กระจายสินค้า

4.2 ช่องจ่ายไฟแรงดันต่ำ-: ตู้จำหน่ายจ่ายไฟเข้า

ปลายเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าต่ำ-ของหม้อแปลงเชื่อมต่อโดยตรงกับปลายทางเข้าหลักของตู้จ่ายไฟผ่านบัสบาร์และสายเคเบิลเพื่อเชื่อมต่อกำลังไฟให้เสร็จสมบูรณ์ ในฐานะอุปกรณ์ดาวน์สตรีมหลักของหม้อแปลง ตู้กระจายจ่ายไฟ-แบบสเต็ปดาวน์ทั้งหมดอย่างเต็มที่ และกลายเป็นศูนย์กลางการจัดการเฉพาะสำหรับการใช้พลังงานที่เทอร์มินัล ทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่ราบรื่นระหว่างการแปลงพลังงานและลิงก์การจ่ายพลังงาน

4.3 การแบ่งและการจัดการ: การกระจายโหลดไฟฟ้าอย่างละเอียด

ตู้จ่ายไฟจะแบ่งกำลังไฟฟ้าเข้าจากหม้อแปลงไปยังสวิตช์หลักภายในและสวิตช์แยกสาขาภายในเป็นหน่วยจ่ายไฟแยกอิสระหลายชุดตามความต้องการพลังงานในไซต์งาน สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม สาขาต่างๆ สามารถแบ่งออกเป็นวงจรอุปกรณ์ไฟฟ้า วงจรไฟส่องสว่าง วงจรดับเพลิง- และวงจรเครื่องปรับอากาศ สำหรับชุมชนที่อยู่อาศัย สาขาต่างๆ รวมถึงการสร้างวงจรหลักและวงจรย่อยในครัวเรือน- แต่ละสาขาจะรับภาระไฟฟ้าที่สอดคล้องกันโดยอิสระ หลีกเลี่ยงการหยุดชะงักของแหล่งจ่ายไฟโดยรวมที่เกิดจากข้อผิดพลาดของโหลดเดี่ยว และเพิ่มการใช้กำลังการผลิตเอาท์พุตของหม้อแปลงให้เกิดประโยชน์สูงสุด

4.4 การป้องกันแบบเชื่อมโยง: การรับประกันความปลอดภัยแบบคู่สำหรับกริดและอุปกรณ์

นี่คือคุณค่าหลักของการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์ทั้งสอง หม้อแปลงไฟฟ้าได้รับการติดตั้งการป้องกันกระแสเกิน-และการโอเวอร์โหลดขั้นพื้นฐานเพื่อจัดการกับข้อผิดพลาดของกริดขนาดใหญ่-และ{3}}ความเข้มสูง ตู้กระจายสินค้าจะตรวจสอบสถานะการทำงานของวงจรย่อยแต่ละวงจรในฐานะหน่วยป้องกันเทอร์มินัล เมื่อไฟฟ้าลัดวงจรหรือข้อผิดพลาดการรั่วไหลเกิดขึ้นในสาขาเดียว ตู้จ่ายไฟจะตัดวงจรภายในทันทีโดยไม่ทำให้หม้อแปลงตัดการทำงาน เพื่อให้มั่นใจว่าแหล่งจ่ายไฟโดยรวมจะไม่ถูกรบกวน

ในทางตรงกันข้าม ในกรณีของความผิดปกติของแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่-และการทำงานเกินพิกัด หม้อแปลงจะเปิดใช้งานการป้องกันการโอเวอร์โหลดและเชื่อมโยงกับตู้จ่ายไฟเพื่อตัดไฟโดยรวม ป้องกันการลุกลามของหม้อแปลงและความผิดปกติของกริดแพร่กระจาย ทั้งสองสร้างระบบความปลอดภัยแบบคู่ "การป้องกันเทอร์มินัลที่ได้รับการปรับปรุง + การป้องกันส่วนหน้าโดยรวม-" ทำให้ระบบจำหน่ายไฟฟ้าทั้งหมดมีเสถียรภาพและปลอดภัยยิ่งขึ้น

5. ข้อได้เปรียบหลักของการดำเนินงานร่วมกัน

การประยุกต์ใช้ร่วมกันของหม้อแปลงไฟฟ้าและตู้กระจายสินค้าเป็นโซลูชันการกระจายพลังงานมาตรฐานสำหรับอาคารโยธา โรงงานอุตสาหกรรม อาคารพาณิชย์ โครงการเทศบาล และสถานการณ์อื่นๆ โดยมีข้อดีหลักสามประการ:

1. ความเสถียรของแหล่งจ่ายไฟที่สูงขึ้น: หม้อแปลงมุ่งเน้นไปที่การรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าและสเต็ปดาวน์- ในขณะที่ตู้จ่ายไฟมุ่งเน้นไปที่การแบ่งและการจัดการ การแบ่งงานที่ชัดเจนช่วยหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดของแหล่งจ่ายไฟที่เกิดจากความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าและโหลดที่ไม่สม่ำเสมอได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่สูงขึ้น: ระบบป้องกันสองชั้น-แยกข้อผิดพลาดเฉพาะจุดอย่างเป็นอิสระ และปกป้องระบบโดยรวมอย่างครอบคลุม ลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยในการใช้พลังงาน และความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดของกริด
3. ลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา: การออกแบบการกระจายพลังงานแบบโซนช่วยอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาอุปกรณ์ การแก้ไขปัญหาข้อผิดพลาด และการปรับโหลดโดยไม่ต้องปิดระบบโดยรวม ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของกริดอย่างมาก และลดการสูญเสียการดำเนินงานและการบำรุงรักษา

6. บทสรุป

ในระบบโครงข่ายไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นแกนหลักของการแปลงแรงดันไฟฟ้าการแก้ปัญหาการปรับแรงดันไฟฟ้าของระบบส่งกำลัง ตู้กระจายสินค้าเป็นแกนหลักของการกระจายพลังงานและการจัดการความปลอดภัยแก้ปัญหาการกระจายพลังงานเทอร์มินัล การป้องกันความปลอดภัย และการใช้งานและบำรุงรักษาที่สะดวก ทั้งสองไม่ได้อยู่ในความสัมพันธ์ทดแทน แต่เป็นการผสมผสานที่สนับสนุนซึ่งกันและกัน

จากการแปลงพลังงานไฟฟ้าแรงสูง-ไปสู่การใช้พลังงานที่เทอร์มินัล หม้อแปลงจะ "ลดระดับพลังงาน" ให้เสร็จสิ้น และตู้จ่ายไฟจะ "ลงสู่แหล่งพลังงาน" อย่างสมบูรณ์ ระบบการทำงานร่วมกันที่ครบกำหนดนี้เป็นรากฐานสำหรับการดำเนินงานที่ปลอดภัย มีเสถียรภาพ และมีประสิทธิภาพของโครงข่ายจ่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำ-ทั้งหมด รวมถึงตรรกะการทำงานหลักของระบบจำหน่ายทางวิศวกรรมกำลังทั้งหมด