สถานีย่อยขนาดกะทัดรัดสำเร็จรูปคืออะไร? วิธีที่โรงงานก่อนการประกอบกำหนดนิยามใหม่ของการกระจายพลังงาน

คำถามเบื้องหลังคำถาม

บทความส่วนใหญ่เกี่ยวกับ สถานีย่อยขนาดกะทัดรัดสำเร็จรูป เปิดในลักษณะเดียวกัน: กล่องเหล็กที่ประกอบด้วยสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง หม้อแปลงไฟฟ้า และแผงจ่ายไฟแรงดันต่ำ ที่จัดส่งแบบมีสายล่วงหน้าและพร้อมที่จะจ่ายไฟ คำอธิบายนั้นถูกต้อง และเป็นส่วนที่น่าสนใจน้อยที่สุดของเรื่องด้วย การรู้ว่ามีอะไรอยู่ภายในกรงแทบจะไม่บอกคุณเลยว่าทำไมการสร้างสถานีไฟฟ้าย่อยด้วยวิธีนี้จึงแพร่กระจายอย่างรวดเร็วผ่านสวนอุตสาหกรรม การพัฒนาเชิงพาณิชย์ โครงการหมุนเวียน และเครือข่ายสาธารณูปโภคทั่วทุกทวีป

คำถามที่มีประโยชน์มากกว่าไม่ใช่ ว่าสถานีย่อยขนาดกะทัดรัดคือ อะไร แต่ อยู่ที่ว่าสร้างขึ้นที่ไหน และอะไรจะย้ายไปยังโรงงานเมื่อตู้ออกจากไซต์งาน กะการทำงานครั้งเดียวนั้นมากกว่าเทคโนโลยีส่วนประกอบหรือตู้ใดๆ เป็นสิ่งที่กำหนดวิธีการวางแผน ระบุ และส่งมอบโครงการพลังงานไฟฟ้าระดับการจำหน่ายใหม่

สถานีย่อยไม่ใช่อุปกรณ์ มันเป็นอินเทอร์เฟซ

ดึงภาพวาดออก และสถานีย่อยทุกแห่ง ทั้งแบบธรรมดาหรือแบบสำเร็จรูป ก็เป็นสายโซ่ของการส่งมอบระหว่างระบบย่อยที่สร้างขึ้นโดยบุคคลอื่น:

• สวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางจ่ายไฟให้กับหม้อแปลงไฟฟ้าผ่านการต่อสายเคเบิลซึ่งมีผู้ประสานงานฉนวนต้องคำนวณ

• ที่ หม้อแปลง จ่ายไฟให้กับบอร์ดแรงดันต่ำผ่านบัสบาร์หรือสายเคเบิลที่มีขนาดสำหรับระดับความผิดปกติที่ใครบางคนต้องยอมรับ

• รีเลย์ป้องกันในห้อง MV จะต้องประสานกับเส้นโค้งการเดินทางของเบรกเกอร์ LV ท้ายน้ำ ซึ่งเป็นการศึกษาการประสานงานที่ข้ามขอบเขตระหว่างชุดอุปกรณ์สองชุด

• กล่องหุ้มจะระบายความร้อนออกจากสิ่งที่กล่าวมาทั้งหมด และความสามารถในการระบายอากาศจะตัดสินอย่างเงียบ ๆ ว่าระดับแผ่นป้ายด้านในนั้นเป็นของจริงหรือไม่

ขอบเขตเหล่านี้ — ระหว่าง HV และหม้อแปลงไฟฟ้า, หม้อแปลงไฟฟ้ากับ LV, การป้องกันและการป้องกัน, แหล่งความร้อนและแผงระบายความร้อน — คือจุดที่โครงการกระจายสินค้าล้มเหลวจริงๆ ไม่ใช่เพราะว่าส่วนประกอบใดๆ มีข้อบกพร่อง แต่เป็นเพราะอินเทอร์เฟซได้รับการออกแบบโดยบุคคลที่ไม่เคยนั่งอยู่ในห้องเดียวกัน ผู้จำหน่ายสวิตช์เกียร์ถือว่ามีระดับความผิดปกติหนึ่งระดับ คณะกรรมการ LV ถูกยกมาเทียบกับอีกคณะกรรมการหนึ่ง หม้อแปลงไฟฟ้าได้รับการทดสอบความร้อนในอากาศอิสระ ผู้จำหน่ายตู้ทดสอบตู้เปล่า แต่ละฝ่ายมีความถูกต้องและผิดร่วมกันเป็นรายบุคคล

นี่เป็นโรคเรื้อรังที่เงียบสงบของสถานีไฟฟ้าย่อยที่ประกอบในพื้นที่ และเป็นปัญหาที่โรงงานประกอบล่วงหน้ามีไว้เพื่อแก้ไข

จริงๆ แล้ว 'สำเร็จรูป' หมายถึงอะไร

สถานีย่อยขนาดกะทัดรัดสำเร็จรูป - กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่จำหน่ายเป็นสถานีย่อยรองขนาดกะทัดรัด สถานีย่อยแพ็คเกจ สถานีย่อยคีออสก์ หรือ สถานีย่อยที่ ติดตั้งแบบลื่นไถล ขึ้นอยู่กับตลาด - ถูกกำหนดโดยการตัดสินใจที่ควบคุมเพียงครั้งเดียว: อินเทอร์เฟซทั้งหมดได้รับการออกแบบ เดินสาย และตรวจสอบภายใต้หลังคาเดียวกัน ก่อนที่หน่วยจะมองเห็นไซต์

โดยทั่วไปได้รับการจัดอันดับระหว่างประมาณ 630 kVA ถึง 2,500–3,150 kVA บนฝั่งหม้อแปลง โดยมีแรงดันไฟฟ้าหลักในย่านความถี่ 10–35 kV (ที่มีตัวแปร 40.5 kV สำหรับบางตลาด) ยูนิตนี้แบ่งออกเป็นสามหรือสี่ช่องภายในกล่องหุ้มกันฝนและแดดทั่วไป: ส่วน MV ที่มียูนิตหลักแบบวงแหวนหรือตู้ของเบรกเกอร์, ส่วนหม้อแปลง, ส่วนการกระจาย LV และมักจะเป็นการวัดแสงแรงดันต่ำหรือคุณภาพพลังงานโดยเฉพาะ ช่อง ตัวเครื่องมีระดับการป้องกันน้ำเข้า — IP54 หรือ IP55 เป็นมาตรฐานกลางแจ้งที่ใช้งานได้จริง — พร้อมระบบทำความร้อนป้องกันการควบแน่น และระบบเคลือบการกัดกร่อนที่ปรับให้เข้ากับบรรยากาศชายฝั่งหรืออุตสาหกรรมเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ

แต่รายการช่องมองเห็นได้ 20% การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเป็นไปตามสัญญาและทางเทคนิคในคราวเดียว อินเทอร์เฟซที่เคยเป็นความเสี่ยงของโครงการปัจจุบันเป็นของผู้ผลิต องค์กรเดียวกันกับที่กำหนดขนาดของหม้อแปลงจะต้องทำให้ตู้เย็นลง ทีมเดียวกับที่กำหนดค่าการป้องกัน MV จะต้องตรวจสอบพิกัดกับเบรกเกอร์ LV ที่จัดส่งในกล่องเหล็กเดียวกัน ไม่มีช่องว่างระหว่างผู้ขายสำหรับข้อผิดพลาดที่จะซ่อนไว้

สิ่งที่โรงงานมอบให้คุณแต่ไซต์ไม่สามารถทำได้: หลักฐานระดับระบบ

นี่คือข้อได้เปรียบที่ตารางเปรียบเทียบไม่เคยจับภาพได้ เนื่องจากไม่สามารถแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ที่ประหยัดได้จากงานโยธา

เมื่อมีการสร้างสถานีย่อยแบบธรรมดาที่ไซต์งาน ส่วนประกอบแต่ละชิ้นจะได้รับใบรับรองการทดสอบจากโรงงาน — สวิตช์เกียร์ผ่านการทดสอบตามปกติที่โรงงาน และหม้อแปลงที่ผ่านการทดสอบ สิ่งที่ไม่เคยทดสอบ เนื่องจากไม่สามารถทดสอบได้ทางกายภาพ ก็คือ ระบบที่ประกอบ ขึ้น ลำดับการเชื่อมต่อระหว่างสวิตช์ MV และประตูห้องโดยสาร อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของหม้อแปลงไฟฟ้าเมื่อกระจายไปยังเปลือกหุ้มจริง โดยมีรูปทรงการระบายอากาศตามจริง ที่โหลดจริง พฤติกรรมของรูปแบบการป้องกันด้วยความยาวสายเคเบิลจริงและหม้อแปลงกระแสที่ติดตั้ง

ในสถานที่ก่อสร้างที่มีการใช้งานจริง คุณไม่สามารถใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้าที่โหลดเต็มได้อย่างปลอดภัยเป็นเวลาแปดชั่วโมงเพื่อพิสูจน์ประสิทธิภาพการระบายความร้อนภายในห้องที่คุณเพิ่งสร้างขึ้น คุณไม่สามารถทำการทดสอบส่วนโค้งภายในกับโครงสร้างที่ประกอบจากอุปกรณ์ของซัพพลายเออร์สี่รายได้ คุณยอมรับการคำนวณทางวิศวกรรมและความหวัง

สถานีย่อยที่สร้างจากโรงงานจะกลับสิ่งนี้ ก่อนการจัดส่ง อุปกรณ์ทั้งชุด — หม้อแปลง สวิตช์เกียร์ บอร์ด LV อินเตอร์ล็อค ระบบทำความร้อน ไฟส่องสว่าง และอื่นๆ ทั้งหมด — ผ่านการทดสอบการยอมรับจากโรงงานในฐานะเครื่องจักรเครื่องเดียว:

• การตรวจสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิภายใต้สภาวะตู้จริง ไม่ใช่สมมติฐานเกี่ยวกับอากาศอิสระ นี่อาจเป็นการทดสอบที่มีค่าที่สุดเพียงครั้งเดียวในกระบวนการทั้งหมด เนื่องจากตู้ที่ไม่สามารถปฏิเสธความร้อนของหม้อแปลงจะลดความเร็วทั้งสถานีอย่างเงียบๆ และจะไม่มีใครค้นพบมันได้จนกว่าจะถึงฤดูร้อนครั้งแรกที่โหลดเต็มที่

• การพิสูจน์การเชื่อมต่อและการลำดับความปลอดภัย 'ประตูทุกบานเปิดเฉพาะเมื่อสวิตช์ที่เกี่ยวข้องถูกแยกออกและต่อสายดิน' คำกล่าวอ้างดังกล่าวเป็นวงจรทางกายภาพหลายสิบครั้งโดยผู้ที่สามารถแก้ไขสิ่งที่ล้มเหลวได้

• การทดสอบการทำงานของโครงร่างการป้องกัน ด้วย CT จริง การเดินสายไฟ และการตั้งค่ารีเลย์ที่จะจัดส่ง ไม่ใช่การจำลอง

• การทดสอบประเภท — รวมถึงการจำแนกส่วนโค้งภายในตามมาตรฐาน IEC 62271-202 — ดำเนินการกับการออกแบบ ดังนั้นพฤติกรรมของกล่องหุ้มภายใต้การลดแรงดันข้อผิดพลาดถือเป็นหลักฐาน ไม่ใช่คำมั่นสัญญา

สิ่งที่มาถึงไซต์ของคุณไม่ใช่ชุดส่วนประกอบที่ควรทำงานร่วมกัน เป็นหน่วยที่มีบันทึกการทดสอบระดับระบบเป็นเอกสาร มีผู้เห็นเหตุการณ์ ความแตกต่างระหว่างสองสิ่งนี้คือความแตกต่างระหว่างการว่าจ้างเป็นการตรวจสอบและการว่าจ้างเป็นการค้นพบ

'ติดตั้งภายในกี่วัน': อ่านการอ้างสิทธิ์อย่างถูกต้อง

หมายเลขกำหนดการที่ยกมาสำหรับสถานีย่อยที่มีขนาดกะทัดรัด — วันหรือสัปดาห์เทียบกับเดือน — เป็นตัวเลขจริง แต่มักถูกอ่านผิดว่า 'ไม่มีงานไซต์' สิ่งที่ถูกลบออกไปจริง ๆ ไม่ใช่งานไซต์ มันเป็น ที่ไม่สามารถควบคุมได้ งานไซต์

สิ่งที่เหลืออยู่บนไซต์งานนั้นสั้น ชัดเจนได้ และแทบไม่ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ: ฐานคอนกรีตเสริมเหล็กที่เตรียมไว้ล่วงหน้าสำหรับการเขียนแบบมิติที่ผู้ผลิตออกเมื่อหลายเดือนก่อน เครนยกของหน่วยที่ทราบน้ำหนักการขนส่งและจุดยกในเวลาสั่งซื้อ การต่อสายเคเบิลหลักและสายรองลงในช่องที่มีป้ายกำกับที่เตรียมไว้ และกระบวนการทดสอบการใช้งานที่จะตรวจสอบสิ่งที่ได้รับการพิสูจน์แล้วที่โรงงาน แทนที่จะพยายามพิสูจน์เป็นครั้งแรก

ตรงกันข้ามกับทางเลือกอื่น โดยที่ไซต์งานจะดูดซับทุกกำหนดการที่หยุดชะงัก: การค้าขายที่เข้าคิวอยู่เบื้องหลังกัน การบ่มคอนกรีตบนเส้นทางวิกฤติ ร่องลึกสายเคเบิลที่ประสานงานกับผู้รับเหมาอีกสามราย และทุกเหตุการณ์สภาพอากาศที่เขียนส่วนขยายลงในโปรแกรม สถานีย่อยที่มีขนาดกะทัดรัดไม่ได้ขจัดแรงงานในไซต์งานมากนัก เนื่องจากเป็นการ ขจัดไซต์ออกจากเส้นทางคุณภาพที่สำคัญ สามารถเทฐานของฐานได้ในขณะที่กำลังสร้างสถานีย่อยซึ่งอยู่ห่างออกไป 1,000 กิโลเมตร กำหนดการทั้งสองทำงานแบบขนาน ไม่ใช่แบบอนุกรม

ความเท่าเทียมนี้ — ไม่ใช่การยกหรือสายเคเบิล — คือจุดที่เดือนต่างๆ หายไปจริงๆ และนี่คือเหตุผลว่าทำไมรูปแบบจึงครอบงำโครงการที่ครอบงำ: กำลังไฟฟ้าในไซต์ก่อสร้าง นิคมอุตสาหกรรมที่ขยายตัวอย่างรวดเร็ว ฟาร์มโซลาร์ฟาร์มที่มีการลงโทษวันที่เชื่อมต่อโครงข่าย และโครงการฟื้นฟูภัยพิบัติที่ 'สร้างสถานีย่อยแบบอิฐขึ้นใหม่' ไม่ใช่ตัวเลือกตามกำหนดเวลา

การแลกเปลี่ยนอย่างซื่อสัตย์ที่ไม่มีใครเทียบได้ลงในตารางเปรียบเทียบ

บทความที่มีแต่ข้อดีคือโบรชัวร์ การแลกเปลี่ยนที่แท้จริงสามครั้งสมควรได้รับการประเมินอย่างจริงจัง:

1. ความหนาแน่นของความร้อนคือข้อจำกัดในการออกแบบที่ควบคุมทุกสิ่งทุกอย่าง การบีบอัดหม้อแปลง ความสูญเสีย และกลุ่มผลิตภัณฑ์สวิตช์เกียร์สองตัวให้มีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ จะทำให้ความร้อนรวมตัวเป็นปริมาตรที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ที่สูงกว่าประมาณ 1,600–2,000 kVA ในตู้ขนาดกะทัดรัด การระบายอากาศแบบพาสซีฟเริ่มยอมจำนนต่อการระบายอากาศแบบบังคับ และการระบายอากาศแบบบังคับจะนำพัดลม เช่น ตัวกรอง แบริ่ง โหมดความล้มเหลว การบำรุงรักษา เข้าสู่ระบบแบบคงที่ก่อนหน้านี้ หน่วยที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาอย่างดีจะจัดการเรื่องนี้อย่างซื่อสัตย์ โดยมีอัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่โหลดพิกัดที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว การออกแบบทางวิศวกรรมที่ไม่ดีจะจัดส่งระดับแผ่นป้ายชื่อซึ่งตู้ปิดอย่างเงียบๆ ไม่สามารถรองรับได้ นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมการทดสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของโรงงานที่อธิบายไว้ข้างต้นจึงไม่สามารถต่อรองได้ในข้อกำหนดที่ดี

2. การเข้าถึงการบำรุงรักษาได้รับการออกแบบหรือออกแบบ — อย่างถาวร ในอาคารสถานีย่อยแบบธรรมดา คุณมักจะหาวิธีติดตั้งแท่นยก เบรกเกอร์ทดแทน หรือช่างเทคนิคสองคนและภาพวาดที่วางไว้ในห้อง ในตู้ขนาดกะทัดรัด ทุกสถานการณ์การเข้าถึงจะต้องได้รับการคาดหวังล่วงหน้าหลายปี: รูปทรงของประตูห้องโดยสาร รูปแบบเบรกเกอร์แบบถอดได้เทียบกับแบบคงที่ กลยุทธ์การเปลี่ยนหม้อแปลง (ในการออกแบบที่เข้มงวด หน่วยทั้งหมดจะกลับไปที่โรงงาน) และดูว่าบุคคลสามารถตรวจสอบช่องที่อยู่ติดกันที่มีไฟฟ้าได้อย่างปลอดภัยในขณะที่เปิดช่องหนึ่งหรือไม่ ซื้อเค้าโครงที่ถือว่าไม่ดี และทุกกิจกรรมการบริการที่ตามมาจะสืบทอดความผิดพลาดนั้นไปตลอดอายุของสินทรัพย์

3. มีขอบเขตบน และการแสร้งทำเป็นอย่างอื่นต้องเสียค่าใช้จ่าย สูงกว่าประมาณ 5 MVA หรือในกรณีที่การเชื่อมต่อระหว่างบัสบาร์หนัก กลุ่มผลิตภัณฑ์สวิตช์เกียร์ที่มีอัตราอาร์คที่กว้างขวาง หรือข้อกำหนดด้านการปฏิบัติงานด้านสาธารณูปโภคครอบงำ สถานีย่อยแบบเดิมยังคงเป็นคำตอบทางวิศวกรรมที่ถูกต้อง สถานีไฟฟ้าย่อยขนาดกะทัดรัดชนะอาณาเขตของตนในระดับการจำหน่าย และผู้ผลิตที่ผลักดันรูปแบบนี้ให้เกินขีดจำกัดด้านความร้อนและการเข้าถึง จะขายลูกค้าของตนด้วยความยุ่งยากในการดำเนินงานตลอดทศวรรษพร้อมกับตู้

ไม่มีคำเตือนใดที่ขัดแย้งกับรูปแบบนี้ พวกเขาโต้เถียงกันในเรื่องการระบุมันด้วยความแม่นยำทางวิศวกรรมแบบเดียวกับที่โรงงานใช้ในการสร้างมัน

การเขียนข้อกำหนด: สิ่งที่ต้องการ

สำหรับวิศวกรที่เตรียมจัดซื้อหนึ่งข้อ ข้อกำหนดห้าประการจะแยกสถานีย่อยที่สร้างโดยโรงงานอย่างจริงจังออกจากโรงเก็บของที่มีอุปกรณ์อยู่ภายใน:

1. รายงานการทดสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิระดับระบบ เกี่ยวกับการออกแบบจริง — ติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า, ประตูปิด, ที่โหลดที่กำหนด — ไม่ใช่การทดสอบอากาศอิสระของหม้อแปลงพร้อมโบรชัวร์กล่องหุ้ม

2. การจำแนกส่วนโค้งภายใน (IAC) ตามมาตรฐาน IEC 62271-202 สำหรับช่อง MV โดยระดับการทดสอบจะจับคู่กับตำแหน่งที่ผู้คนจะยืนจริง

3. การทดสอบการทำงานของอุปกรณ์ทั้งชุดที่ FAT ซึ่งได้แก่ อินเตอร์ล็อค การป้องกันสะดุด การบ่งชี้ การทำความร้อน และแสงสว่าง โดยมีระเบียบการที่กำหนดไว้ก่อนวันทดสอบ ดังนั้นพยานจึงเฝ้าดูการทดสอบมากกว่าการสาธิต

4. แผนภาพบรรทัดเดียว การศึกษาการประสานงานการป้องกัน และกำหนดการอินเทอร์เฟซที่ออกเพื่อขออนุมัติตั้งแต่เนิ่นๆ และความรับผิดชอบทางเทคนิคจุดเดียวที่ระบุไว้สำหรับการประกอบทั้งชุด เนื่องจากความรับผิดชอบที่แบ่งแยกคือโรคที่มีรูปแบบที่ต้องรักษาอย่างแน่นอน

5. การส่งมอบฝั่งไซต์งานที่กำหนดไว้ในสัญญา ได้แก่ แบบร่างการบรรทุกฐาน จุดยก ตำแหน่งเข้าสายเคเบิล และการเตรียมเพลทเพลท และรายการตรวจสอบการทดสอบการใช้งานที่ถือว่าการทดสอบในโรงงานได้รับการเห็นและผ่านการทดสอบ

จุดที่ห้าสมควรได้รับการเน้น คุณค่าที่นำเสนอทั้งหมดจะพังทลายลงหากโรงงานส่งมอบกล่องที่ไม่ผ่านการตรวจสอบให้กับไซต์งาน หรือไซต์ถือว่าหน่วยที่ส่งมอบนั้นไม่ได้รับการพิสูจน์ สถานีย่อยสำเร็จรูปทำงานเป็น ระบบพิสูจน์ - หลักฐานจากโรงงาน, การตรวจสอบไซต์ที่ด้านบน - และข้อกำหนดคือสิ่งที่เชื่อมโยงทั้งสองครึ่งเข้าด้วยกัน

สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการกระจายพลังงานโดยรวม

เมื่อขยายออกไป แล้วสถานีย่อยขนาดกะทัดรัดสำเร็จรูปก็เป็นตัวอย่างหนึ่งของการย้ายถิ่นในวงกว้างทั่วทั้งอุตสาหกรรมพลังงาน: ไม่ว่าอุปกรณ์จะสามารถบูรณาการและตรวจสอบภายใต้สภาวะที่มีการควบคุมได้ อุปกรณ์ก็จะเป็นเช่นนั้น กำหนดการของโครงการ บันทึกคุณภาพ และโปรไฟล์ความเสี่ยงทั้งหมดได้รับการปรับปรุงด้วยเหตุผลพื้นฐานเดียวกัน — มีอินเทอร์เฟซที่ไม่สามารถควบคุมได้น้อยลง ซึ่งดำเนินการภายใต้สภาวะที่ได้รับการควบคุม โดยมีหนึ่งช่องที่รับผิดชอบในการทำให้หายใจไม่ออก