בתחנות כוח אנרגטיות חדשות (כגון תחנות כוח פוטו-וולטאיות וחוות רוח), למרות שמתקני מתח גבוה ונמוך אינם מייצרים חשמל, זה המפתח לשאלה האם המערכת כולה יכולה לפעול ביציבות. ככל שהקיבולת המותקנת של אנרגיה חדשה ממשיכה לגדול, דרישות גבוהות יותר מונחות לאמינות, התאמה ואינטליגנציה של ציוד הפצה תומך.
מדוע תחנות כוח חדשות צריכות במיוחד-מתג באיכות גבוהה?
תחנות כוח תרמיות מסורתיות מספקות חשמל יציב עם תנודות מתח מינימליות. אבל כוח השמש והרוח תלויים במזג האוויר, והתפוקה שלהם יכולה להשתנות באופן מיידי. לסירוגין ולתנודתיות זו השפעה משמעותית על הרשת, ומציבה דרישות גבוהות יותר לציוד הפצה תומך.
בשלב זה, מתג מתח גבוה ונמוך ממלא תפקיד כפול בתיאום פיקוד והבטחת בטיחות:
צד מתח גבוה (למשל, 10kV, 35kV): אחראי על קבלת הספק החשמלי המוגבר-וביצוע הפצה, הגנה וניטור;
צד מתח נמוך (בדרך כלל 380V/660V): משמש לכוח עזר בתוך התחנה, כגון תאורה, בקרת מהפך ומערכות ניטור.
אם הציוד מגיב באיטיות או מספק הגנה לא מדויקת, נפילת מתח פתאומית עלולה להשבית את כל תחנת הכוח, וכתוצאה מכך הפסדים של עשרות אלפי יואן.
שלב ראשון: בדוק אם הסוג המבני תואם לתרחיש היישום
נכון לעכשיו, מתג מתח נמוך-מיינסטרים מתחלק בעיקר לשני סוגים: קבוע ונשלף.
סוג קבוע (כגון GGD): מבנה פשוט, עלות נמוכה, מתאים לפרויקטים קטנים עם עומסים יציבים ותחזוקה קלה.
סוג נשלף (כגון GCS, MNS, GCK): כל יחידה פונקציונלית (למשל, מפסק) מותקנת על עגלה נשלפת-, כך שאם מתרחשת תקלה, ניתן להסירה ולהחליפה מבלי להשפיע על פעולתם של מעגלים אחרים. עיצוב זה מתאים במיוחד לתחנות כוח חדשות בקנה מידה גדול-. הוא נמצא בשימוש נרחב במיוחד בפרויקטי כוח רוח פוטו-וולטאיים או אזור מרוחק.
עבור מתג-מתח גבוה, מתגים נשלפים-מתכתיים כגון KYN28A-12 ו-KYN61-40.5 הפכו לבחירה המרכזית עבור תחנות חיזוק אנרגיה חדשות, בשל ביצועי הבידוד המצוינים שלהן, ההשתלבות המכנית וחמש פונקציות המניעה שלהן.
חלק מהפרויקטים דורשים גם את הציוד לתמיכה בממשקים דיגיטליים כדי להקל על השילוב במערכות אוטומציה מקיפות.
הרמה השנייה: הפרמטרים החשמליים חייבים להתאים בהחלט לתכנון המערכת
בעת הבחירה, יש לבדוק את הפרמטרים הטכניים הבאים:
מתח עבודה מדורג: ציוד במתח נמוך- הוא בדרך כלל 380V, תרחישים תעשייתיים מסוימים או פרויקטי יצוא עשויים להשתמש ב-660V; ציוד במתח גבוה- הוא בדרך כלל 12kV או 40.5kV.
זרם מדורג: הזרם של האפיק הראשי במתח-נמוך יכול להגיע ל-4000A, אשר צריך להיקבע בהתאם לקיבולת ולעומס של השנאי.
קיבולת שבירת-קצר: מפסק המתח הנמוך- אמור להיות מסוגל לקטוע באופן אמין את זרם הקצר הצפוי-, שבדרך כלל נדרש להיות לא פחות מ-50kA; מתג-מתח גבוה צריך לעמוד בדרישות קיבולת-המעגל הקצר של המערכת ולעבור את אימות היציבות התרמית הדינמית המתאים.
רמת הגנה: מומלץ שרמת ההגנה של הארון לא תהיה נמוכה מ-IP42 בסביבות חיצוניות או חול ואבק (כגון בסיסים פוטו-וולטאיים בצפון מערב סין) כדי למנוע חפצים זרים להיכנס ולהשפיע על ביצועי הבידוד.
תנאי סביבה: כולל גובה, טמפרטורה, לחות וכו', יש לשקול תיקון בידוד אוויר באזורי גובה רב.
כל הפרמטרים צריכים להתבסס על דיאגרמת המערכת החשמלית הראשית של הפרויקט, הימנעות מאמפיריות או פשוט ליישם את הסכימה הישנה.
הרמה השלישית: המודיעין הפכה לתצורה הסטנדרטית בתעשייה
בשנים האחרונות, עם התפתחות הרשת החכמה ותפעול ותחזוקה דיגיטליים, מיתוג מתח גבוה ונמוך שילב בדרך כלל פונקציות של רכישת נתונים ותקשורת. תצורות טיפוסיות כוללות HMI מקומי עם מסך מגע, מודול ניטור איכות החשמל, תוכנת ניתוח אנרגיה וממשקי תקשורת מרחוק.
המשמעות היא שלא צריך להיכנס לאתר כדי לדעת דרך הטלפון הנייד או המחשב האם יעילות ייצור החשמל תקינה, האם טמפרטורת המעגל חריגה וכמה חשמל מנוצל החודש בהשוואה לחודש הקודם.
במיוחד עבור חוות רוח פוטו-וולטאיות מבוזרות או מרוחקות, ניטור מרחוק יכול להפחית במידה ניכרת את עלויות ה-O&M. מערכות חכמות מסוימות יכולות אפילו להנפיק אזהרות מוקדמות 72 שעות לפני התרחשות כשלים, ובאמת למנוע בעיות לפני שהן מתרחשות.
יש לשים לב לרמה הרביעית: הסמכה ודוחות בדיקה
המדינה קובעת כי כל סטים שלמים של מתגים במתח גבוה ונמוך חייבים לעבור מערך שלם של בדיקות במעבדות מוכרות לאומית לפני היציאה מהמפעל, כולל עליית טמפרטורה, קצר חשמלי, חיים מכניים ועוד עשרות פריטים.
כמו כן, ניתנת עדיפות למוצרים שעברו את מערכת ניהול האיכות ISO 9001 והסמכת מערכת ניהול הסביבה ISO 14001. אם הפרויקט כולל חיבור לרשת, יש צורך גם לאשר אם הציוד כלול ברשימת הספקים המוסמכים של רשת המדינה או חברות חשמל מקומיות. פרויקטי יצוא צריכים לשים לב לאישורים בינלאומיים כמו CE ו-UL.
הבחירה של מתג מתח גבוה ונמוך הוא פרויקט שיטתי, שצריך לשקול באופן מקיף את קנה המידה של הפרויקט, סביבת ההפעלה, רמת האוטומציה וצרכי התפעול והתחזוקה ארוכי הטווח-.
סט של מתג מתח גבוה ונמוך צריך לעתים קרובות להיות בשירות במשך יותר מ-15 שנים, ולאחר ההתקנה, הוא כמעט קשור לתחנת הכוח לכל החיים. לכן, במקום להיאבק בכמה מאות דולרים זולים יותר, הקדישו קצת יותר זמן לבחון את האמינות, המדרגיות והתמיכה בשירות של המוצר.
בחירה סבירה יכולה לא רק לשפר את אמינות הפעולה של תחנת הכוח, אלא גם להפחית את העלות של כל מחזור החיים, ולספק תמיכה מוצקה להכנסה היציבה לטווח ארוך של הפרויקט.
