یکپارچه سازیتابلو برق 35 کیلو ولتورود به یک سیستم نظارت متمرکز (مانند SCADA یا EMS) یک گام مهم برای پستهای مدرن، نیروگاههای انرژی تجدیدپذیر و شبکههای برق صنعتی سنگین است. یک راهاندازی مانیتورینگ قوی، دید بیدرنگ دما، یکپارچگی عایق و وضعیت شکن را فراهم میکند که از خرابیهای فاجعهبار جلوگیری میکند و برنامههای تعمیر و نگهداری را بهینه میکند.
با این حال، کار در 35 کیلو ولت (اغلب تا حداکثر امتیاز 40.5 کیلو ولت مشخص می شود) الزامات ایمنی سختگیرانه و تداخل شدید الکترومغناطیسی (EMI) را معرفی می کند. در زیر یک راهنمای مهندسی حرفه ای در مورد نحوه اتصال موفقیت آمیز تابلو برق 35 کیلوولت به سیستم مانیتورینگ ارائه شده است.
مرحله 1: معمار توپولوژی ارتباطات و سخت افزار
برخلاف سیستم های ولتاژ پایین، یک سیستم مانیتورینگ 35 کیلوولت بر معماری سه لایه متکی است:سطح خلیج (حسگرها) ➔ سطح واحد (IED/رله های حفاظتی) ➔ سطح ایستگاه (SCADA/HMI).
قبل از نصب، باید مطمئن شوید که سیستم مانیتورینگ شما از رابط های سخت افزاری خاص تابلو برق شما پشتیبانی می کند. به عنوان مثال، کابینت های 35 کیلوولت با کیفیت بالا مانند Honghengکلید فلزی AC قابل جابجایی KYN61-40.5وسوئیچگیر ثابت XGN17-40.5با محفظه های اختصاصی ولتاژ پایین طراحی شده اند تا این اجزای هوشمند را به طور ایمن و دور از شینه های ولتاژ بالا قرار دهند.
مرحله 2: استقرار سنسورهای MV تخصصی
سنسورهای استاندارد نمی توانند در محیط ولتاژ بالا یک سیستم 35 کیلوولت دوام بیاورند. شما باید دستگاه های نظارتی تخصصی و ایزوله را مستقر کنید:
سنسورهای دمای بی سیم: مستقیماً روی نقاط تماس حیاتی مانند اتصالات شینه، انتهای کابل و کنتاکت های بازوی مدار شکن خلاء (VCB) نصب می شود. اینها باید از فناوری RF بی سیم یا امواج صوتی سطح آنلاین غیرفعال (SAW) برای اطمینان از ایزوله سازی گالوانیکی استفاده کنند.
سنسورهای تخلیه جزئی (PD).: سنسورهای فرکانس فوقالعاده بالا (UHF) یا ولتاژ زمین گذرا (TEV) در داخل کابل و محفظههای شکن نصب میشوند تا قبل از وقوع فلاش اور، تخریب عایق را بررسی کنند.
ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ (CTs/PTs): از خروجی های ثانویه (معمولا 5A/1A یا 100V) برای تغذیه ایمن داده های آنالوگ به ماژول های مانیتورینگ استفاده کنید.
مرحله 3: دستگاه های الکترونیکی هوشمند (IED) و رله ها را پیاده سازی کنید
سیگنال های آنالوگ و بی سیم از سنسورها نمی توانند مستقیماً به رایانه متصل شوند. آنها باید توسط جمع شونددستگاه های الکترونیکی هوشمند (IED)یا پیشرفتهرله های حفاظتی میکروکامپیوتردر محفظه ولتاژ پایین هر پانل 35 کیلوولت نصب شده است.
تجمیع داده ها: IED داده های خام حسگر (دما، وضعیت تماس دودویی، جریان سیم پیچ) را به بسته های داده دیجیتالی تبدیل می کند.
کنترل محلی به هم پیوسته: رله تضمین می کند که کنترل الکتریکی محلی و فرمان های راه دور با منطق های ایمنی از پیش تعریف شده مطابقت دارند (مثلاً جلوگیری از بسته شدن سوئیچ اتصال به زمین در حالی که کلید مدار در قفسه بندی قرار دارد).
مرحله 4: برقراری ارتباط پروتکل (انطباق با IEC 61850)
برای انتقال داده ها از اتاق تابلو به اتاق کنترل مرکزی، باید پروتکل ارتباطی را پیکربندی کنید.
[سنسورهای کلید 35 کیلو ولت] ──> [IED / رله محلی] ── (IEC 61850 روی فیبر نوری)──> [SCADA مرکزی]
استانداردهای پروتکل و رسانه برای سیستم های 35 کیلوولت
استاندارد صنعت:IEC 61850استاندارد جهانی برای اتوماسیون پست است. این امکان ارتباط پرسرعت و قابل اجرا بین تجهیزات سازنده های مختلف از طریق پیام GOOSE و SV را فراهم می کند.
پروتکل های میراث جایگزین: Modbus RTU (بیش از RS485) یا DNP3 را می توان برای تنظیمات ساده تر استفاده کرد اما سرعت و عمق داده IEC 61850 را ندارد.
رسانه انتقال:کابل فیبر نوری اجباری استبرای ستون فقرات ارتباطی سوئیچینگ 35 کیلوولت ولتاژ بالا پالس های الکترومغناطیسی (EMP) بسیار زیادی تولید می کند که داده های کابل های اترنت مسی سنتی را خراب می کند و به طور بالقوه به سوئیچ های شبکه آسیب می رساند.
مرحله 5: آستانه، آزمایش و راه اندازی را پیکربندی کنید
هنگامی که شبکه های فیزیکی و دیجیتالی به یکدیگر متصل شدند، سیستم باید تحت راه اندازی دقیق قرار گیرد:
نگاشت آستانه زنگ هشدار: هشدارهای چند مرحله ای را در نرم افزار SCADA تعریف کنید. به عنوان مثال، a را تنظیم کنیدهشداردر دمای شینه 75 درجه سانتیگراد و aماشه سفر بحرانیکه 90 درجه سانتیگراد
تست پایان به انتها سیگنال: کنتاکت های کمکی را به صورت دستی فعال کنید و جریان های شبیه سازی شده را تزریق کنید تا بررسی کنید که سیستم مانیتورینگ مرکزی به درستی موقعیت های قطع کننده (باز/بسته/سقوط) و مقادیر دقیق الکتریکی را نمایش می دهد.
تست تداخل: عملیات آزمایشی را بر روی مدارشکن خلاء 35 کیلو ولت در شرایط ایمن انجام دهید تا اطمینان حاصل شود که پیوند ارتباطی در طول یک قوس سوئیچینگ زنده قطع نمی شود یا دچار اشکال نمی شود.
کاهش چالش های کلیدی در پایش 35 کیلوولت
تداخل الکترومغناطیسی (EMI): همیشه مسیریابی کنترل ولتاژ پایین را از کابل های برق 35 کیلوولت جدا کنید. اطمینان حاصل کنید که قاب کابینت تابلو برق و محافظ سنسور به یک شبکه اتصال زمین پست با مقاومت کم متصل هستند.
طول عمر سنسور: محیط سخت حرارتی و ازن در داخل کابینت MV پیری اجزا را تسریع می کند. سنسورهایی با درجه IP بالا (IP65 یا بالاتر برای سنسورهای بسته) و تحمل دمای بالا انتخاب کنید.
نتیجه گیری
اتصال یک تابلو برق 35 کیلوولت به یک سیستم مانیتورینگ نیاز به درک عمیق ایزولاسیون ولتاژ بالا، پروتکل های ارتباط دیجیتال مانند IEC 61850 و کاهش EMI دارد.
به عنوان تولید کننده برتر راه حل های برق ولتاژ متوسط،هونگ هنگ (ghswitchcabinet.com)راه حل های سوئیچگیر 35 کیلوولت/40.5 کیلوولت کاملاً یکپارچه مجهز به آرایه های حسگر هوشمند از پیش مهندسی شده، رله های حفاظتی برتر و پورت های ارتباطی فیبر نوری آماده برای یکپارچه سازی بدون درز SCADA را ارائه می دهد.
همین امروز با بخش مهندسی ما تماس بگیریدبرای دریافت نقشه های فنی، طرح های کنترل سفارشی، یا قیمت مستقیم کارخانه B2B برای پروژه پست خود.
مراجع
IEC 62271-200: تابلو و تجهیزات کنترل ولتاژ بالا - قسمت 200: تابلو برق و تجهیزات کنترلی محصور در فلز AC برای ولتاژهای نامی بالاتر از 1 کیلو ولت و حداکثر 52 کیلو ولت.
IEC 61850: شبکه ها و سیستم های ارتباطی برای اتوماسیون برق.
راهنمای IEEE برای ایمنی در زمین پست AC (IEEE Std 80).