Reka Bentuk dan Kes Kasus Aplikasi Sistem Bilik Pemadam Busur 252kV Dead Tank SF6

Pengenalan

Dalam beberapa tahun terakhir, permintaan tenaga di Nigeria telah meningkat seiring dengan perkembangan ekonomi dan masyarakatnya. Sistem transmisi tenaga yang stabil dan dapat diandalkan sangat penting bagi pembangunannya. Garis transmisi tegangan tinggi 252kV memainkan peranan penting dalam jaringan tenaga Nigeria, dan prestasi pemutus litar secara langsung mempengaruhi keselamatan dan kestabilan garis-garis ini. ABB, sebagai pengeluar peralatan elektrik terkemuka dunia, telah mengembangkan pemutus litar SF6 tangki mati 252kV dengan sistem bilik pemadam busur canggih, yang direka untuk memenuhi keperluan khusus jaringan tenaga Nigeria dan telah mendapatkan pensijilan SONCAP, memastikan kepatuhannya dengan piawaian tempatan.

Reka Bentuk Sistem Bilik Pemadam Busur
Reka Bentuk Pemadam Busur Siri Dua Putus

Bilik pemadam busur pemutus litar SF6 tangki mati 252kV menggunakan reka bentuk siri dua putus. Dalam reka bentuk ini, dua pemutus disambungkan secara bersiri, dan setiap pemutus direka untuk menanggung kira-kira 50% daripada voltan total, iaitu 126kV. Pendekatan inovatif ini secara signifikan mengurangkan tekanan pemulihan dielektrik pada satu putus.

Apabila terjadi kesalahan hubungan pendek dalam jaringan tenaga, busur arus besar akan dihasilkan dalam pemutus litar. Dalam pemutus litar satu putus tradisional, seluruh voltan 252kV perlu ditanggung oleh satu pemutus semasa proses pemadaman busur, yang memberikan tekanan besar pada pemulihan dielektrik pemutus. Namun, dalam reka bentuk siri dua putus, voltan dibahagikan antara dua pemutus. Ini tidak hanya mengurangkan tekanan elektrik pada setiap pemutus tetapi juga memendekkan masa yang diperlukan untuk pemulihan dielektrik. Akibatnya, kecekapan pemadaman busur meningkat, dan risiko penyalakan semula busur selepas pemadaman sangat berkurang.

Untuk memastikan operasi stabil sistem siri dua putus, ABB juga telah mengembangkan satu set teknologi kawalan pembahagian voltan yang tepat. Kapasitor paralel khas dipasang di kedua-dua hujung setiap pemutus. Kapasitor ini dikalibrasi dengan teliti untuk memastikan pembahagian voltan antara dua pemutus adalah seimbang mungkin, walaupun dalam keadaan kesalahan transien yang kompleks. Mekanisme pembahagian voltan ini lebih meningkatkan kebolehpercayaan sistem bilik pemadam busur.

Struktur Silinder Tekanan Piston Jenis T

Silinder tekanan dalam sistem bilik pemadam busur direka dengan struktur piston jenis T, yang merupakan komponen utama untuk menghasilkan aliran gas SF6 berkelajuan tinggi. Apabila pemutus litar menerima perintah trip, piston jenis T bermula bergerak. Semasa proses membuka, piston mengompres gas SF6 dalam silinder kepada tekanan 1.2MPa.

Proses kompresi ini dikawal dengan tepat untuk memastikan aliran gas berkelajuan tinggi 600m/s dapat dihasilkan. Aliran gas SF6 berkelajuan tinggi memainkan peranan vital dalam proses pemadaman busur. Apabila busur dihasilkan, aliran gas berkelajuan tinggi dapat segera mendinginkan plasma busur, mengurangkan suhu busur, dan mengeluarkan partikel ionisasi dalam saluran busur. Dengan cara ini, ia mempercepat proses pemulihan kekuatan dielektrik dalam jurang pemadam busur, membolehkan pemutus litar dengan cepat memotong arus kesalahan dan menyelesaikan tugas pemadaman busur.

Struktur piston jenis T juga mempunyai kelebihan struktur mudah, kekuatan mekanikal tinggi, dan prestasi pektin yang baik. Struktur mudah ini menyokong pembuatan dan penyelenggaraan silinder tekanan, manakala kekuatan mekanikal tinggi memastikan piston dapat menanggung gerakan bertekanan dan kelajuan tinggi semasa operasi. Prestasi pektin yang baik silinder tekanan memastikan gas SF6 tidak bocor, memelihara operasi normal pemutus litar dan memastikan keselamatan jaringan tenaga.

Nozzle Serat Karbon Berkuat PTFE

Nozzle adalah bahagian penting bilik pemadam busur, dan prestasi bahan nozzle secara langsung mempengaruhi jangka hayat dan prestasi pemadaman busur pemutus litar. ABB telah memilih serat karbon berkuat PTFE sebagai bahan untuk nozzle bilik pemadam busur pemutus litar SF6 tangki mati 252kV.

Serat karbon berkuat PTFE mempunyai sifat-sifat unggul seperti ketahanan suhu tinggi, ketahanan aus, dan ketahanan erosi busur yang kuat. Semasa proses pemadaman busur, suhu di kawasan busur boleh mencapai nilai yang sangat tinggi, sering melebihi 10,000 °C. Ketahanan suhu tinggi serat karbon berkuat PTFE membolehkan nozzle mengekalkan integriti struktur dan kestabilan prestasi dalam keadaan yang keras tersebut.

Dari segi ketahanan erosi busur, bahan ini dapat menahan sekurang-kurangnya 2000 gangguan penuh kapasiti (50kA), yang sangat memanjangkan siklus penyelenggaraan pemutus litar. Berbanding bahan nozzle tradisional, nozzle serat karbon berkuat PTFE mempunyai jangka hayat yang lebih panjang, mengurangkan frekuensi penyelenggaraan dan penggantian peralatan, dan dengan itu mengurangkan kos operasi dan penyelenggaraan jaringan tenaga secara keseluruhan.

Pensijilan SONCAP dan Kebolehpatuhan

Untuk memasuki pasaran Nigeria, sistem bilik pemadam busur pemutus litar SF6 tangki mati 252kV yang dikembangkan oleh ABB telah berjaya melalui proses pensijilan SONCAP. Pensijilan SONCAP adalah program penilaian ketat yang dilaksanakan oleh Standards Organization of Nigeria untuk memastikan produk elektrik yang diimport memenuhi piawaian tempatan keselamatan, kesihatan, dan perlindungan alam sekitar.

Semasa proses pensijilan, produk ABB telah menjalani ujian komprehensif dari pelbagai aspek, termasuk prestasi elektrik, prestasi mekanikal, prestasi keselamatan, dan adaptabiliti alam sekitar. Reka bentuk pemadam busur siri dua putus, struktur silinder tekanan piston jenis T, dan nozzle serat karbon berkuat PTFE semua telah tahan kepada pemeriksaan dan pengesahan yang ketat.

Sebagai contoh, dalam ujian prestasi elektrik, prestasi pembahagian voltan sistem dua putus, kebolehan pemadaman busur pemutus litar di bawah arus kesalahan yang berbeza, dan ciri-ciri pemulihan dielektrik semuanya telah memenuhi atau melebihi keperluan piawaian Nigeria. Dalam ujian prestasi mekanikal, kekuatan dan daya tahan struktur piston jenis T, serta kebolehpercayaan operasi mekanikal pemutus litar, juga telah sepenuhnya diiktiraf.

Pencapaian pensijilan SONCAP yang berjaya bukan sahaja membuktikan kualiti dan kebolehpercayaan tinggi sistem bilik pemadam busur pemutus litar SF6 tangki mati 252kV ABB, tetapi juga memberikan jaminan yang kukuh untuk aplikasinya yang luas dalam jaringan tenaga Nigeria.

Aplikasi dalam Jaringan Tenaga Nigeria

Pemutus litar SF6 tangki mati 252kV dengan sistem bilik pemadam busur canggih ini telah berjaya digunakan dalam beberapa projek transmisi tenaga utama di Nigeria. Dalam projek-projek ini, pemutus litar telah menunjukkan prestasi yang luar biasa.

Semasa proses operasi, reka bentuk pemadam busur siri dua putus telah berkesan mengatasi beberapa kesalahan hubungan pendek, memastikan isolasi cepat kesalahan dan mengurangkan impak pada jaringan tenaga. Struktur silinder tekanan piston jenis T telah menghasilkan aliran gas SF6 berkelajuan tinggi dengan stabil, membolehkan pemutus litar menyelesaikan tugas pemadaman busur dalam masa singkat. Nozzle serat karbon berkuat PTFE juga telah mengekalkan prestasi yang baik, dan tiada pengerosian atau kerosakan yang signifikan walaupun selepas banyak operasi.

Berterima kasih kepada operasi yang boleh dipercayai pemutus litar ini, kebolehpercayaan dan kestabilan jaringan tenaga Nigeria telah meningkat secara signifikan. Gangguan bekalan tenaga yang disebabkan oleh kegagalan pemutus litar telah berkurang dengan drastik, menyediakan bekalan tenaga yang lebih stabil untuk pengeluaran industri dan kehidupan harian rakyat Nigeria. Pada masa yang sama, jangka hayat yang panjang dan keperluan penyelenggaraan yang rendah pemutus litar juga telah mengurangkan kos operasi dan penyelenggaraan jabatan tenaga tempatan, yang sangat penting untuk pembangunan lestari industri tenaga Nigeria.

Kesimpulan

Reka bentuk sistem bilik pemadam busur pemutus litar SF6 tangki mati 252kV oleh ABB, dengan reka bentuk pemadam busur siri dua putus inovatif, struktur silinder tekanan piston jenis T, dan nozzle serat karbon berkuat PTFE, memberikan penyelesaian yang luar biasa untuk transmisi tenaga tegangan tinggi Nigeria. Mendapatkan pensijilan SONCAP memastikan kepatuhan dengan piawaian tempatan, dan aplikasi berjaya dalam jaringan tenaga Nigeria telah mengesahkan kebolehpercayaan dan prestasi luar biasanya. Kasus reka bentuk ini bukan sahaja memenuhi keperluan pembangunan jaringan tenaga semasa Nigeria tetapi juga memberikan pengalaman dan rujukan bernilai untuk reka bentuk dan aplikasi pemutus litar tegangan tinggi serupa di wilayah lain. Di masa depan, ABB akan terus mengoptimumkan dan meningkatkan teknologi ini untuk memberikan sumbangan lebih banyak kepada pembangunan industri tenaga global.