252kV Olum Tankı SF6 Dövüşmə Qüvvəsi Sisteminin Layihələndirilməsi və Tətbiq Məsəli

Giriş

Son yıllarda, Nijerya'nın ekonomik ve sosyal gelişimiyle birlikte enerji talebi artmıştır. İstikrarlı ve güvenilir bir elektrik iletim sistemi, bu gelişim için kritik öneme sahiptir. 252kV yüksek gerilim iletim hatları, Nijerya'nın elektrik ağındaki önemli bir role sahip olup, devre kesicilerin performansı doğrudan bu hatların güvenliği ve istikrarını etkiler. ABB, dünya çapında önde gelen elektrik ekipmanları üreticisi olarak, gelişmiş bir ark söndürme odası sistemi ile 252kV dead tank SF6 devre kesicisi geliştirmiştir. Bu sistem, Nijerya elektrik ağına özgü ihtiyaçlara uygun tasarlanmıştır ve yerel standartlara uygunluğunu sağlayacak SONCAP sertifikasını almıştır.

Ark Söndürme Odası Sisteminin Tasarımı
Çift Kesim Seri Ark Söndürme Tasarımı

252kV dead tank SF6 devre kesicisinin ark söndürme odası, çift kesim seri tasarımını kullanmaktadır. Bu tasarımda, iki kesici serileştirilmiş olarak bağlanır ve her bir kesici yaklaşık %50'lik toplam gerilimi, yani 126kV'yi taşıyacak şekilde tasarlanmıştır. Bu yenilikçi yaklaşım, tek bir kesimdeki dielektrik kurtarma basıncını önemli ölçüde azaltır.

Enerji ağında kısa devre arızası meydana geldiğinde, devre kesicide büyük akım arkı oluşur. Geleneksel tek kesimli devre kesicilerde, ark söndürme süreci sırasında tüm 252kV geriliminin tek bir kesici tarafından taşınması gerekmekte, bu da kesicinin dielektrik kurtarması üzerinde büyük bir baskı oluşturur. Ancak, çift kesim seri tasarımında, gerilim iki kesici arasında paylaşılmaktadır. Bu, her bir kesici üzerindeki elektrik stresini azaltmanın yanı sıra, dielektrik kurtarma süresini de kısaltır. Sonuç olarak, ark söndürme verimliliği artar ve arkın söndürülmesinden sonra yeniden yanma riski büyük ölçüde azalır.

Çift kesim seri sisteminin istikrarlı çalışmasını sağlamak için ABB, hassas gerilim paylaşım kontrol teknolojileri geliştirmiştir. Her bir kesicinin her iki ucuna özel paralel kondansatörler monte edilmiştir. Bu kondansatörler, karmaşık geçici arızalı durumlar altında bile iki kesici arasındaki gerilim dağılımının mümkün olduğunca dengeli olmasını sağlamak üzere dikkatlice kalibre edilmiştir. Bu gerilim paylaşım mekanizması, ark söndürme odası sisteminin güvenilirliğini daha da artırır.

T - Tip Piston Basınç Silindiri Yapısı

Ark söndürme odası sistemindeki basınç silindiri, T - tip piston yapısına sahiptir. Bu, yüksek hızda SF6 gaz akışı oluşturmak için kritik bir komponenttir. Devre kesicisi bir kesme emri alırken, T - tip piston harekete başlar. Açılış süreci boyunca, piston silindirdeki SF6 gazını 1.2MPa'ya sıkıştırır.

Bu sıkıştırma süreci, 600m/s hızındaki yüksek hızlı gaz akışının oluşturulmasını sağlamak üzere hassas bir şekilde kontrol edilir. Yüksek hızlı SF6 gaz akışı, ark söndürme sürecinde kritik bir rol oynar. Ark oluştuğunda, yüksek hızlı gaz akışı ark plazmayı hızla soğutur, arktaki sıcaklığı düşürür ve ark kanalındaki iyonlaşmış parçacıkları ortadan kaldırır. Böylece, ark söndürme boşluğunun dielektrik güç kurtarma sürecini hızlandırır, devre kesicisine hata akımını hızlıca kesmesini ve ark söndürme görevini tamamlamasını sağlar.

T - tip piston yapısı, basit yapı, yüksek mekanik dayanım ve iyi nüfuz geçirmezlik özellikleri sunar. Basit yapı, basınç silindirinin imalatını ve bakımını kolaylaştırırken, yüksek mekanik dayanım, pistonun işlem sırasında yüksek basınç ve hızlı hareketleri dayanmasını sağlar. Basınç silindirinin iyi nüfuz geçirmezliği, SF6 gazının sızmadığını, devre kesicisinin normal çalışmasını ve elektrik ağın güvenliğini sağlar.

PTFE - Güçlendirilmiş Karbon Fiber Nozullar

Nozul, ark söndürme odasının önemli bir parçasıdır ve malzemesinin performansı, devre kesicinin ömrü ve ark söndürme performansını doğrudan etkiler. ABB, 252kV dead tank SF6 devre kesicisi ark söndürme odası nozulları için PTFE - güçlendirilmiş karbon fiber malzemesini seçmiştir.

PTFE - güçlendirilmiş karbon fiber, yüksek sıcaklık direnci, aşınma direnci ve güçlü ark aşınma direnci gibi üstün özelliklere sahiptir. Ark söndürme sürecinde, ark bölgesindeki sıcaklık çok yüksek değerler ulaşabilir, genellikle 10.000 °C'yi aşabilir. PTFE - güçlendirilmiş karbon fiberin yüksek sıcaklık direnci, nozulun bu sert koşullar altında yapısal bütünlüğünü ve performans stabilitesini korumasını sağlar.

Ark aşınma direnci açısından, bu malzeme en az 2000 tam kapasite kesme (50kA) dayanabilir, bu da devre kesicinin bakım çevresini büyük ölçüde uzatır. Geleneksel nozul malzemelerine göre, PTFE - güçlendirilmiş karbon fiber nozullar daha uzun ömürlüdür, ekipman bakımı ve değiştirme sıklığını azaltarak elektrik ağındaki toplam işletme ve bakım maliyetlerini düşürür.

SONCAP Sertifikasyonu ve Uyumluluk

Nijerya piyasasına giriş yapabilmek için ABB tarafından geliştirilen 252kV dead tank SF6 devre kesicisi ark söndürme odası sistemi, SONCAP sertifikasyon sürecini başarıyla geçmiştir. SONCAP sertifikasyonu, Nijerya Standartları Örgütü tarafından uygulanarak ithal edilen elektrik ekipmanlarının yerel güvenlik, sağlık ve çevre koruma standartlarına uyduğunu sağlamak için zorunlu olan katı bir değerlendirme programıdır.

Sertifikasyon sürecinde, ABB'nin ürünü, elektrik performansı, mekanik performans, güvenlik performansı ve çevre uyumluluğu dahil olmak üzere çeşitli yönlerden kapsamlı testler geçmiştir. Çift kesim seri ark söndürme tasarımı, T - tip piston basınç silindiri yapısı ve PTFE - güçlendirilmiş karbon fiber nozullar, katı inceleme ve doğrulama işlemlerini başarıyla geçmiştir.

Örneğin, elektrik performans testlerinde, çift kesim sisteminin gerilim paylaşım performansı, farklı hata akımlarındaki devre kesicinin ark söndürme yeteneği ve dielektrik kurtarma özellikleri, Nijerya standartlarına uygun veya üstündeydi. Mekanik performans testlerinde, T - tip piston yapısının dayanımı ve dayanıklılığı, ayrıca devre kesicinin mekanik operasyonunun güvenilirliği de tamamen tanındı.

SONCAP sertifikasyonunun başarıyla alınması, ABB'nin 252kV dead tank SF6 devre kesicisi ark söndürme odası sisteminin yüksek kalitesini ve güvenilirliğini kanıtlamış olup, aynı zamanda Nijerya elektrik ağındaki geniş uygulaması için sağlam bir garanti sağlamıştır.

Nijerya Elektrik Ağında Uygulama

Bu ileri düzey ark söndürme odası sistemi ile donatılmış 252kV dead tank SF6 devre kesicisi, Nijerya'daki birkaç anahtar elektrik iletim projesinde başarıyla uygulanmıştır. Bu projelerde, devre kesiciler excellent performans göstermiştir.

İşlem sırasında, çift kesim seri ark söndürme tasarımı, birden fazla kısa devre arızasını etkili bir şekilde ele alarak, hataların hızlı izolasyonunu sağlayıp, elektrik ağına olan etkileri minimuma indirmiştir. T - tip piston basınç silindiri yapısı, yüksek hızlı SF6 gaz akışını istikrarlı bir şekilde oluşturmuştur, bu da devre kesicilerin kısa süre içinde ark söndürme görevini tamamlamasını sağlamıştır. PTFE - güçlendirilmiş karbon fiber nozullar da iyi performans göstermiştir ve birçok işlem sonrasında bile önemli aşınma veya hasar oluşmamıştır.

Bu devre kesicilerin güvenilir çalışması sayesinde, Nijerya elektrik ağındaki güvenilirlik ve istikrar önemli ölçüde artmıştır. Devre kesicisi arızalarından kaynaklanan elektrik kesintileri büyük ölçüde azaltılmış, Nijerya'daki endüstriyel üretim ve halkın günlük yaşamı için daha istikrarlı bir elektrik sağlama imkanı sağlanmıştır. Aynı zamanda, devre kesicilerin uzun ömrü ve düşük bakım gerekliliği, yerel elektrik departmanının işletme ve bakım maliyetlerini azaltmış, bu da Nijerya elektrik sektörünün sürdürülebilir gelişimi için büyük önem taşımaktadır.

Kesif

ABB tarafından geliştirilen 252kV dead tank SF6 devre kesicisi ark söndürme odası sisteminin tasarımı, yenilikçi çift kesim seri ark söndürme, T - tip piston basınç silindiri yapısı ve PTFE - güçlendirilmiş karbon fiber nozullar ile, Nijerya'nın yüksek gerilim elektrik iletimi için mükemmel bir çözüm sunmaktadır. SONCAP sertifikasyonunun alınması, yerel standartlara uygunluğunu sağlarken, Nijerya elektrik ağındaki başarılı uygulaması, yüksek güvenilirliği ve excellent performansını doğrulamıştır. Bu tasarım örneği, Nijerya'nın mevcut elektrik ağı gelişim ihtiyaçlarını karşılamakla birlikte, diğer bölgelerde benzer yüksek gerilim devre kesicilerin tasarımı ve uygulaması için değerli deneyim ve referans sağlamıştır. Gelecekte, ABB bu teknolojiyi sürekli optimize ederek ve geliştirerek, küresel elektrik sektörünün gelişimine daha fazla katkı sağlayacaktır.