252kV mirstā rezervuāra SF6 līknes iznīcināšanas sistēmas dizains un lietošanas gadījums

Ievads

Pēdējos gados Nigērijas enerģijas pieprasījums ir pieaugis tās ekonomikas un sabiedrības attīstības dēļ. Stabila un uzticama elektroenerģijas pārraides sistēma ir būtiska tās attīstībai. 252kV augsprieguma pārraides līnijas spēlē nozīmīgu lomu Nigērijas elektrotīklā, un šķēršņu izolatoru darbība tieši ietekmē šo līniju drošumu un stabilitāti. ABB, kā pasaules vadošais elektriskā aprīkojuma ražotājs, ir izstrādājis 252kV mirsto tvertnes SF6 šķēršņu izolatoru ar uzlabotu loku apgāšanas kameru, kas izstrādāts, lai atbilstu Nigērijas elektrotīkla specifiskajām vajadzībām, un to ir apstiprinājusi SONCAP sertifikācija, nodrošinot atbilstību vietējiem standartiem.

Loku apgāšanas kameras dizains
Dubultās šķēršņu virzienā loku apgāšanas dizains

252kV mirsto tvertnes SF6 šķēršņu izolatora loku apgāšanas kamera izmanto dubultās šķēršņu virzienā dizainu. Šajā dizainā divi šķēršņi ir savienoti virzienā, un katrs šķēršņu izolators ir izstrādāts, lai izturētu aptuveni 50% no kopējā sprieguma, t.i., 126kV. Šis inovatīvais pieejas veids būtiski samazina dielektisko atveseļošanās spiedienu uz vienu šķēršņu.

Ja elektrotīklā notiek īslaistes trūkums, šķēršņu izolatorā rodas liela strāvas loka. Tradicionālajā vienā šķēršņa šķēršņu izolatorā visu 252kV spriegumu jāiztur vienam šķēršņu izolatoram loku apgāšanas procesā, kas rada lielu spiedienu uz šķēršņu dielektisko atveseļošanos. Tomēr dubultās šķēršņu virzienā dizainā spriegums tiek sadalīts starp abiem šķēršņu izolatoriem. Tas ne tikai samazina katram šķēršņu izolatoram raksturīgo elektrospiedienu, bet arī saīsina laiku, kas nepieciešams dielektiskai atveseļošanai. Tādējādi loku apgāšanas efektivitāte tiek uzlabota, un loka atdzimšanas risks pēc apgāšanas tiek būtiski samazināts.

Lai nodrošinātu dubultās šķēršņu virzienā sistēmas stabīgu darbību, ABB ir arī izstrādājuši precīzu sprieguma sadalīšanas kontrolēšanas tehnoloģijas. Abās šķēršņu izolatora beznosakumā ir instalētas īpašas paralēlas kondensatori. Šie kondensatori ir rūpīgi pielāgoti, lai nodrošinātu, ka sprieguma sadalījums starp abiem šķēršņu izolatoriem ir tik labi kā iespējams līdzsvarots, pat sarežģītos pagaidu trūkuma stāvokļos. Šī sprieguma sadalīšanas mehānisma papildus uzlabo loku apgāšanas kameras sistēmas uzticamību.

T-tipa pistona spiediena cilindra struktūra

Loku apgāšanas kameras sistēmas spiediena cilindrs ir izstrādāts ar T-tipa pistona struktūru, kas ir galvenais komponents, lai radītu augsto ātrumu SF6 gāzes plūsmu. Kad šķēršņu izolators saņem komandu, lai atvieglinātu, T-tipa pistons sāk kustēties. Atvieglošanas procesā pistons komprēmē SF6 gāzi cilindrā līdz 1,2MPa spiedienam.

Šis kompresijas process tiek precīzi kontrolēts, lai nodrošinātu, ka var tikt ģenerēta 600m/s ātra gāzes plūsma. Augstā ātruma SF6 gāzes plūsma spēlē nozīmīgu lomu loku apgāšanas procesā. Kad loks tiek ģenerēts, augstā ātruma gāzes plūsma ātri dzesina loka plazmu, samazina loka temperatūru un noņem jonizētās daļiņas loka kanālā. Tādējādi tā paātrina dielektisko atveseļošanās procesu loka apgāšanas sprāgvietā, ļaujot šķēršņu izolatoram ātri nogriezt defektīvo strāvas plūsmu un pabeigt loku apgāšanas uzdevumu.

T-tipa pistona struktūrai ir arī priekšrocības, piemēram, vienkārša struktūra, augsta mehāniskā stipruma un laba caurumniecības izole. Vienkārša struktūra palīdz cilindra ražošanā un uzturēšanā, bet augsts mehāniskais stiprums nodrošina, ka pistons var izturēt augstu spiedienu un augstu ātrumu darbības procesā. Cilindra laba caurumniecības izole nodrošina, ka SF6 gāze neatnes, uzturējot šķēršņu izolatora normālo darbību un nodrošinot elektrotīkla drošību.

PTFE armētās uglekļa fibras sprāgas

Sprāga ir svarīgs loku apgāšanas kameras elements, un tās materiāla īpašības tieši ietekmē šķēršņu izolatora izmantošanas ilgumu un loku apgāšanas efektivitāti. ABB ir izvēlējušies PTFE armēto uglekļa fibru kā materiālu 252kV mirsto tvertnes SF6 šķēršņu izolatora loku apgāšanas kameras sprāgām.

PTFE armētā uglekļa fibra ir īpašības, piemēram, augsta temperatūras izturība, mierināšanās un stipra loka erozijas izturība. Loku apgāšanas procesā loka zonā temperatūra var sasnigt ļoti augstās vērtības, bieži pārsniedzot 10,000 °C. PTFE armētās uglekļa fibras augsta temperatūras izturība ļauj sprāgai saglabāt savu strukturālo veselību un darbības stabilitāti šādos grūtajos apstākļos.

Loku erozijas izturības ziņā šis materiāls var izturēt vismaz 2000 pilnas jaudas pārtraukumu (50kA), kas būtiski paplašina šķēršņu izolatora uzturēšanas ciklu. Salīdzinājumā ar tradicionālajiem sprāgu materiāliem, PTFE armētās uglekļa fibras sprāgas ir ilgāks izmantošanas periods, samazinot iekārtas uzturēšanas un aizstāšanas biežumu, tādējādi samazinot elektrotīkla kopējos operatīvos un uzturēšanas izmaksas.

SONCAP sertifikācija un atbilstība

Lai ieietu Nigērijas tirgū, ABB izstrādātais 252kV mirsto tvertnes SF6 šķēršņu izolatora loku apgāšanas kameras sistēma veiksmīgi ir noslēgusi SONCAP sertifikācijas procesu. SONCAP sertifikācija ir stingrs novērtēšanas programmas, ko ievieš Nigērijas standartu organizācija, lai nodrošinātu, ka importētie elektriskie produkti atbilst vietējiem drošības, veselības un vides aizsardzības standartiem.

Sertifikācijas procesā ABB produktam ir veikti visaptveroši testi dažādās jomās, ieskaitot elektrisko, mehānisko, drošības un vides adaptācijas veiktspēju. Dubultās šķēršņu virzienā loku apgāšanas dizains, T-tipa pistona spiediena cilindra struktūra un PTFE armētās uglekļa fibras sprāgas ir visi izturējuši stingrus pārbaudes un verifikācijas.

Piemēram, elektriskās veiktspējas testos, dubultās šķēršņu sistēmas sprieguma sadalīšanas veiktspēja, šķēršņu izolatora loku apgāšanas spēja dažādos defektīgo strāvas plūsmu apstākļos un dielektiskā atveseļošanās īpašības visi atbilst vai pārsniedz Nigērijas standartus. Mehāniskās veiktspējas testos, T-tipa pistona struktūras stipruma un ilgtermiņa izturība, kā arī šķēršņu izolatora mehāniskā darbības uzticamība, tika pilnībā atzīta.

Veiksmīga SONCAP sertifikācijas iegūšana ne tikai pierāda ABB 252kV mirsto tvertnes SF6 šķēršņu izolatora loku apgāšanas kameras sistēmas augsto kvalitāti un uzticamību, bet arī nodrošina solīdu garantiju tās plašai lietošanai Nigērijas elektrotīklā.

Lietojums Nigērijas elektrotīklā

252kV mirsto tvertnes SF6 šķēršņu izolators ar šo uzlaboto loku apgāšanas kameras sistēmu ir veiksmīgi tika ieviests vairākos svarīgos elektroenerģijas pārraides projektos Nigērijā. Šajos projektos šķēršņu izolatori ir parādījuši izcilu veiktspēju.

Darbības procesā, dubultās šķēršņu virzienā loku apgāšanas dizains efektīvi ir risinājis vairākus īslaistes trūkumus, nodrošinot ātru trūkumu atdalīšanu un samazinot ietekmi uz elektrotīklu. T-tipa pistona spiediena cilindra struktūra ir stabili ģenerējusi augsto ātruma SF6 gāzes plūsmu, ļaujot šķēršņu izolatoriem īsā laikā pabeigt loku apgāšanas uzdevumu. PTFE armētās uglekļa fibras sprāgas arī ir uzturējušas labu veiktspēju, un pat daudzos darbības reizēm nav notikušas nozīmīgas erozijas vai bojājumi.

Dankā šo šķēršņu izolatoru uzticamai darbībai, Nigērijas elektrotīkla drošība un stabilitāte ir būtiski uzlabojusies. Elektrotīkla pārtraukumi, kas izraisīti šķēršņu izolatoru defektu, ir būtiski samazināti, nodrošinot stabāku elektroenerģijas piegādi Nigērijas rūpnieciskajai produkcijai un cilvēku ikdienas dzīvei. Turklāt šķēršņu izolatoru ilgais izmantošanas periods un zemas uzturēšanas prasības arī samazina vietējo elektroservisa operatīvos un uzturēšanas izmaksas, kas ir nozīmīgs Nigērijas elektroenerģijas nozares ilgtspējīgai attīstībai.

Secinājums

ABB izstrādātais 252kV mirsto tvertnes SF6 šķēršņu izolatora loku apgāšanas kameras sistēmas dizains, ar tā inovatīvo dubultās šķēršņu virzienā loku apgāšanas, T-tipa pistona spiediena cilindra struktūru un PTFE armētās uglekļa fibras sprāgām, sniedz izcilu risinājumu Nigērijas augsprieguma elektroenerģijas pārraidei. Iegūstot SONCAP sertifikāciju, tā nodrošina atbilstību vietējiem standartiem, un tā veiksmīga ieviešana Nigērijas elektrotīklā ir pierādījusi tās augsto uzticamību un izcilu veiktspēju. Šis dizaina gadījums ne tikai atbilst Nigērijas pašreizējām elektrotīkla attīstības vajadzībām, bet arī sniedz vērtīgu pieredzi un atsauce līdzīgu augsprieguma šķēršņu izolatoru dizainam un lietošanai citās teritorijās. Nākotnē ABB turpinās optimizēt un uzlabot šo tehnoloģiju, lai vēl vairāk ieguldītu globālā elektroenerģijas nozares attīstībā.