252kV surma tanki SF6 lüliti plamipäästekammer süsteemi disain ja rakendusjuhus

Sissejuhatus

Viimastel aastatel on Nigeeria elektrivajadus kasvanud selle majanduse ja ühiskonna arengu tõttu. Stabiilne ja usaldusväärne elektriülekandeline võrk on oluline tema arengu jaoks. 252kV kõrgepinge elektriülekandeline võrk mängib olulist rolli Nigeeria elektrivõrgus, ja lülite ümberlülitamise võime mõjutab otsevalt nende joonte ohutust ja stabiilsust. ABB, maailma juhtiv elektroonikaseadmete tootja, on arendanud 252kV pingevarustatud SF6 lüliti, mis kasutab täiuslikku voolukatkese süsteemi, mille eesmärk on rahuldada Nigeeria elektrivõrgu spetsiifilisi vajadusi ja mis on saanud SONCAP sertifikaadi, tagades vastavuse kohalikele standarditele.

Voolukatkese süsteemi disain
Kaksikvoolukatke sarirežiimi disain

252kV pingevarustatud SF6 lülite voolukatkes süsteem kasutab kaksikvoolukatke sarirežiimi disaini. Selle disaini raames on kaks katkeseadet ühendatud saris, ja iga katkeseadet on disainitud kannatama umbes 50% kogu pingest, st 126kV. See innovaatiline lähenemine vähendab oluliselt dielektrilist taastumispinge ühele katkeseadtele.

Kui elektrivõrgus esineb lühikircuit, tekib lülites suurjoontsükliliste vooluga kaasnev tugev voolukatk. Traditsioonilises ühekordse voolukatkega lülites peab üks katkeseade endale võtma kogu 252kV pinget voolukatke protsessi ajal, mis avaldab suurt survet katkeseadme dielektrilisele taastumisele. Kuid kaksikvoolukatke sarirežiimi korral jagatakse pinget kahe katkeseadme vahel. See vähendab mitte ainult iga katkeseadme elektrilist survepinget, vaid ka aega, mida vajatakse dielektrilise taastumiseks. Tulemusena paraneb voolukatke efektiivsus ja väheneb oluliselt voolukatke taaselustumise risk pärast seda, kui see on katkestatud.

Kaksikvoolukatke sarirežiimi stabiilseks tööks on ABB arendanud täpsete pingejagamise kontrollitehnoloogiate komplekti. Iga katkeseadme otsades on paigaldatud erilised paralleelsed kondensaatorid. Need kondensaatorid on hoolikalt kalibreeritud, et tagada, et pingel jaguneks kahel katkeseadmel võimalikult tasakaalustatult, isegi keerukates ajutistes veavigades. See pingejagamismeetod edastab veelgi rohkem kindlustunde voolukatkes süsteemile.

T-tüübi pistoonipinge silinder struktuur

Voolukatkes süsteemi pinge silindri struktuur on disainitud T-tüübi pistooniga, mis on oluline osa kiire SF6 gaasi voolu loomiseks. Kui lülite saab väljalülitamise käsku, hakkab T-tüübiline pistoon liikuma. Avamisprotsessi ajal pistoon pigistab silindris olevat SF6 gaasi 1,2MPa pingeni.

See pigistamisprotsess on täpselt kontrollitud, et tagada 600m/s kiirusega gaasi voolu tekkimist. Kiire SF6 gaasi vool mängib olulist rolli voolukatke protsessis. Kui voolukatk tekkib, saab kiire gaasi vool kiiresti jahutada voolukatke plasmas, vähendada voolukatke temperatuuri ja eemaldada ioniseerunud osakesed voolukatke kanalist. See viib kiiremale dielektrilisele taastumisele voolukatke lõhkes, lubades lülitajal kiiresti katkestada veafuju ja lõpetada voolukatke ülesanne.

T-tüübilisel pistoonil on eelised lihtsal struktuuril, kõrgetel mehaanilistel tugevustel ja headel tiivitsemisega. Lihtne struktuur aitab pinge silindri tootmisel ja hoolduses, samas kui kõrge mehaaniline tugevus tagab, et pistoon suudaks vastu seista kõrgepinge ja kiire liikumise operatsioonide ajal. Pinge silindri hea tiivitus tagab, et SF6 gaas ei lekkeks, säilitades lülitaja normaalset tööd ja tagades elektrivõrgu ohutuse.

PTFE tugevdatud süütiku noozlid

Noozlid on voolukatkes süsteemi oluline osa, ja nende materjali omadused mõjutavad otse lülitaja elu- ja voolukatke võimet. ABB on valinud 252kV pingevarustatud SF6 lülite voolukatkes süsteemi noozliteks PTFE tugevdatud süütiku materjali.

PTFE tugevdatud süütiku materjalil on väljapaistvad omadused nagu kõrge temperatuuri vastupidavus, kandsus ja tugev voolukatke erosiooni vastupidavus. Voolukatke protsessi ajal võib voolukatke ala temperatuur ulatuda väga kõrgeteni väärtusteni, sageli ületades 10 000 °C. PTFE tugevdatud süütiku kõrge temperatuuri vastupidavus võimaldab noozlidel säilitada oma struktuurse terviklikkuse ja stabiilsuse sellistel raskeolukordadel.

Voolukatke erosiooni vastupidavuse osas suudab see materjal taluda vähemalt 2000 täistehingu (50kA) katkestust, mis pikendab oluliselt lülitaja hooldusintervallit. Traditsiooniliste noozlimaterjalidega võrreldes on PTFE tugevdatud süütiku noozlid pikema elueaga, vähendades seeläbi varustuse hoolduse ja asendamise sagedust, mis omakorda vähendab elektrivõrgu üldist hoolduskulusid.

SONCAP sertifikaat ja vastavus

Nigeeria turule sisenemiseks on ABB arendatud 252kV pingevarustatud SF6 lülite voolukatkes süsteem edukalt läbinud SONCAP sertifitseerimisprotsessi. SONCAP sertifikaat on Nigeeria Standardorganisatsiooni poolt rakendatav range hindamisprogramm, mis tagab, et imporditavad elektrotehnilised tooted vastavad kohalikele ohutus-, tervise- ja keskkonnakaitsestandarditele.

Sertifitseerimisprotsessi käigus on ABB toode läbinud mitmesuguseid testide, sealhulgas elektrilise, mehaanilise, ohutuse ja keskkondliku soovidavuse testide. Kaksikvoolukatke sarirežiim, T-tüübilise pistoonipinge silinder struktuur ja PTFE tugevdatud süütiku noozlid on kõik läbinud rangel kontrolli ja verifitseerimise.

Näiteks elektriliste testide käigus on kaksikvoolukatke süsteemi pingejagamine, lülitaja voolukatke võime erinevatel veafujude tingimustel ja dielektriliste taastumisomadused vastanud või ületanud Nigeeria standardite nõuded. Mehaniilsete testide käigus on T-tüübilise pistooni struktuuri tugevus ja kestevus, kui ka lülitaja mehaanilise töö käitumine, täielikult tunnustatud.

SONCAP sertifikaadi edukas saamine ei näita mitte ainult ABB 252kV pingevarustatud SF6 lülite voolukatkes süsteemi kõrget kvaliteeti ja usaldusväärsust, vaid pakub ka kindla tagatise selle laiaulatusliku kasutamiseks Nigeeria elektrivõrgus.

Rakendamine Nigeeria elektrivõrgus

252kV pingevarustatud SF6 lülitaja, millel on see täiuslik voolukatkes süsteem, on edukalt rakendatud mitmesse olulisesse elektriülekande projekti Nigeerias. Neis projektides on lülitajad näidanud väljapaistvat tööd.

Operatsioonide käigus on kaksikvoolukatke sarirežiim tõhusalt lahendanud mitmeid lühikuiteid, tagades nende kiire isolatsiooni ja vähendades nende mõju elektrivõrgule. T-tüübilise pistoonipinge silinder struktuur on stabiilselt toodnud kiire SF6 gaasi voolu, võimaldades lülitajatel lõpetada voolukatke ülesande lühemas ajas. PTFE tugevdatud süütiku noozlid on ka säilitanud head tööd, ilma et palju toimingute jälgi oleks tekkinud märkimisväärne erosioon ega kahjustus.

Lülitajate usaldusväärse töö tõttu on Nigeeria elektrivõrgu usaldusväärsus ja stabiilsus oluliselt paranenud. Lülitajate katkedustest tingitud energiakatked on oluliselt vähenenud, pakkudes Nigeeriale stabiilsemat elektrivarustust nii tööstusliku tootmise kui ka inimeste igapäevaelu jaoks. Samal ajal on lülitajate pikem elu- ja madal hooldusnõuded vähendanud kohaliku energiaameti hoolduskulusid, mis on oluline Nigeeria energiateoste jätkusuutlikuks arenguks.

Järeldus

ABB 252kV pingevarustatud SF6 lülite voolukatkes süsteemi disain, mis sisaldab innovaatilist kaksikvoolukatke sarirežiimi, T-tüübilist pistoonipinge silinder struktuuri ja PTFE tugevdatud süütiku noozleid, pakub häid lahendusi Nigeeria kõrgepinge elektriülekandele. SONCAP sertifikaadi saamine tagab vastavuse kohalikele standarditele, ja selle edukas rakendamine Nigeeria elektrivõrgus on kinnitanud selle kõrget usaldusväärsust ja väljapaistvat tööd. See disainijuhtumi ei lahenda mitte ainult praegust Nigeeria elektrivõrgu arenguvajadust, vaid pakub ka väärtuslikku kogemust ja viitet piirkondade teiste kõrgepinge lülitajate disainimisel ja rakendamisel. Tulevikus jätkab ABB selle tehnoloogia optimeerimist ja täiustamist, et anda veelgi suuremat panust globaalsele elektriteoste arengule.