Disenyo at Kaso ng Aplikasyon ng 252kV Dead Tank SF6 Circuit Breaker Arc-Quenching Chamber System

Panimula

Sa mga nakaraang taon, ang pangangailangan sa kuryente sa Nigeria ay patuloy na tumataas kasabay ng pag-unlad ng ekonomiya at lipunan nito. Mahalagang may matatag at maasahang sistema ng paghahatid ng kuryente para sa pag-unlad nito. Ang 252kV high-voltage transmission lines ay naglalaro ng mahalagang papel sa power grid ng Nigeria, at ang performance ng mga circuit breakers ay direktang nakakaapekto sa kaligtasan at katatagan ng mga linya na ito. Bilang isang world-leading electrical equipment manufacturer, ang ABB ay nagdesinyo ng 252kV dead tank SF6 circuit breaker na may advanced arc-quenching chamber system, na itinayo upang tugunan ang tiyak na pangangailangan ng Nigerian power grid at nakamit ang SONCAP certification, na nagse-certify ng pagtutugon nito sa lokal na pamantayan.

Disenyo ng Arc-Quenching Chamber System
Dual-Break Series Arc-Quenching Design

Ang arc-quenching chamber ng 252kV dead tank SF6 circuit breaker ay gumagamit ng dual-break series design. Sa disenyo na ito, dalawang interrupters ang konektado sa serye, at bawat interrupter ay disenyo upang tanggapin ang humigit-kumulang 50% ng kabuuang voltage, o 126kV. Ang bagong pamamaraan na ito ay siyang nagbibigay ng malaking pagbawas sa dielectric recovery pressure sa isang break.

Kapag may short-circuit fault sa power grid, lumilikha ng malaking current arc sa circuit breaker. Sa tradisyonal na single-break circuit breaker, ang buong 252kV voltage ay kailangang suportahan ng isang interrupter sa proseso ng pagquench ng arc, na nagpapadala ng malaking presyon sa dielectric recovery ng interrupter. Gayunpaman, sa dual-break series design, ang voltage ay ibinabahagi sa dalawang interrupters. Ito ay hindi lamang nagbabawas ng electrical stress sa bawat interrupter kundi nagbibigay rin ng mas maikling oras para sa dielectric recovery. Dahil dito, ang epektibidad ng pagquench ng arc ay nabubuo, at ang panganib ng re-ignition ng arc pagkatapos ng pagquench ay lubhang nababawasan.

Upang siguruhin ang matatag na operasyon ng dual-break series system, ang ABB ay nagdesinyo rin ng set ng precise voltage-sharing control technologies. Inilapat ang mga espesyal na parallel capacitors sa parehong dulo ng bawat interrupter. Ang mga capacitor na ito ay mapagkalkulahang naka-calibrate upang siguruhin na ang voltage distribution sa pagitan ng dalawang interrupters ay mahusay na balanse, kahit sa hirap na kondisyon ng transient fault. Ang mekanismo ng voltage-sharing na ito ay nagpapalakas pa ng reliabilidad ng arc-quenching chamber system.

T-Type Piston Pressure Cylinder Structure

Ang pressure cylinder sa arc-quenching chamber system ay may disenyo ng T-type piston structure, na isa sa mga pangunahing komponente para makabuo ng mataas na bilis na SF6 gas flow. Kapag natanggap ng circuit breaker ang trip command, magsisimula ang T-type piston na galawin. Sa proseso ng pagbubuksan, ang piston ay pina-compress ang SF6 gas sa cylinder hanggang sa abot ng 1.2MPa ng presyon.

Ang proseso ng compression ay naka-control ng maigi upang siguruhin na mabubuo ang mataas na bilis na gas flow ng 600m/s. Ang mataas na bilis na SF6 gas flow ay may mahalagang papel sa proseso ng pagquench ng arc. Kapag naging arc, ang mataas na bilis na gas flow ay mabilis na maaaring makuha ang arc plasma, bawasan ang temperatura ng arc, at alisin ang ionized particles sa arc channel. Sa pamamagitan nito, inaasista ito sa proseso ng dielectric strength recovery sa arc-extinguishing gap, na nagbibigay-daan sa circuit breaker na mabilis na putulin ang fault current at matapos ang pagquench ng arc.

Ang T-type piston structure ay may mga adhikain tulad ng simple structure, mataas na mechanical strength, at magandang sealing performance. Ang simple structure ay makakatulong sa paggawa at pag-maintain ng pressure cylinder, habang ang mataas na mechanical strength ay nag-aasikaso na ang piston ay maaaring tanggapin ang mataas na presyon at mataas na bilis na galaw sa proseso ng operasyon. Ang magandang sealing performance ng pressure cylinder ay nagse-siguro na ang SF6 gas ay hindi maaaring lumabas, na nagpapanatili ng normal na operasyon ng circuit breaker at nagse-siguro ng kaligtasan ng power grid.

PTFE-Reinforced Carbon Fiber Nozzles

Ang nozzle ay isang mahalagang bahagi ng arc-quenching chamber, at ang kanyang material performance ay direktang nakakaapekto sa serbisyo at performance ng circuit breaker. Ang ABB ay pinili ang PTFE-reinforced carbon fiber bilang materyales para sa nozzles ng 252kV dead tank SF6 circuit breaker arc-quenching chamber.

Ang PTFE-reinforced carbon fiber ay may mga kamangha-manghang katangian tulad ng high temperature resistance, wear resistance, at malakas na arc-erosion resistance. Sa panahon ng proseso ng pagquench ng arc, ang temperatura sa arc area ay maaaring umabot sa napakataas na halaga, madalas na lumampas sa 10,000 °C. Ang high-temperature resistance ng PTFE-reinforced carbon fiber ay nagbibigay-daan sa nozzle na panatilihin ang kanyang structural integrity at performance stability sa ganitong hirap na kondisyon.

Sa aspeto ng arc-erosion resistance, ang materyales na ito ay maaaring tanggapin ang hindi bababa sa 2000 full-capacity interruptions (50kA), na lubhang nagpapahaba ng maintenance cycle ng circuit breaker. Kumpara sa mga tradisyonal na materyales ng nozzle, ang PTFE-reinforced carbon fiber nozzles ay may mas mahabang serbisyo, nagbabawas ng frequency ng pagmaintain at pagpalit ng equipment, at nagpapababa ng kabuuang cost ng operasyon at pagmaintain ng power grid.

SONCAP Certification and Compliance

Upang makapasok sa merkado ng Nigeria, ang 252kV dead tank SF6 circuit breaker arc-quenching chamber system na idinisenyo ng ABB ay matagumpay na lumampas sa SONCAP certification process. Ang SONCAP certification ay isang mahigpit na assessment program na ipinapatupad ng Standards Organization of Nigeria upang siguruhin na ang mga in-import na electrical products ay sumasang-ayon sa lokal na safety, health, at environmental protection standards.

Sa panahon ng certification process, ang produkto ng ABB ay dinala sa komprehensibong mga test sa iba't ibang aspeto, kabilang ang electrical performance, mechanical performance, safety performance, at environmental adaptability. Ang dual-break series arc-quenching design, T-type piston pressure cylinder structure, at PTFE-reinforced carbon fiber nozzles ay lahat ay lumampas sa mahigpit na scrutiny at verification.

Halimbawa, sa mga electrical performance tests, ang voltage-sharing performance ng dual-break system, ang arc-quenching ability ng circuit breaker sa iba't ibang fault currents, at ang dielectric recovery characteristics ay lahat ay sumasang-ayon o lumampas sa mga requirement ng Nigerian standards. Sa mga mechanical performance tests, ang lakas at durability ng T-type piston structure, at ang reliability ng mechanical operation ng circuit breaker, ay lubhang kinilala din.

Ang matagumpay na pagkuha ng SONCAP certification hindi lamang nagpapatunay ng mataas na kalidad at reliabilidad ng 252kV dead tank SF6 circuit breaker arc-quenching chamber system ng ABB kundi nagbibigay rin ng matatag na guarantee para sa malawak na aplikasyon nito sa Nigerian power grid.

Application in Nigeria's Power Grid

Ang 252kV dead tank SF6 circuit breaker na may advanced arc-quenching chamber system na ito ay matagumpay na naipapatupad sa ilang mga key power transmission projects sa Nigeria. Sa mga proyekto na ito, ang mga circuit breakers ay nagpakita ng mahusay na performance.

Sa panahon ng operasyon, ang dual-break series arc-quenching design ay epektibong naghahandle ng maraming short-circuit faults, na nagse-siguro ng mabilis na isolation ng mga fault at minimization ng impact sa power grid. Ang T-type piston pressure cylinder structure ay matatag na nagbubuo ng mataas na bilis na SF6 gas flow, na nagbibigay-daan sa mga circuit breakers na matapos ang pagquench ng arc sa maikling oras. Ang PTFE-reinforced carbon fiber nozzles ay patuloy na nagpapakita ng mahusay na performance, at walang significant erosion o damage na nangyari kahit maraming operasyon.

Dahil sa reliable na operasyon ng mga circuit breakers na ito, ang reliabilidad at katatagan ng Nigerian power grid ay lubhang nabago. Ang mga brownout na dulot ng failure ng circuit breaker ay lubhang nabawasan, nagbibigay ng mas matatag na supply ng kuryente para sa industriya at pang-araw-araw na buhay ng mga tao sa Nigeria. Samantalang, ang mahabang serbisyo at mababang maintenance requirements ng mga circuit breakers ay nagpapababa rin ng cost ng operasyon at maintenance ng lokal na departamento ng kuryente, na may malaking kahalagahan para sa sustainable development ng power industry ng Nigeria.

Kawalan

Ang disenyo ng 252kV dead tank SF6 circuit breaker arc-quenching chamber system ng ABB, kasama ang kanyang innovatibong dual-break series arc-quenching, T-type piston pressure cylinder structure, at PTFE-reinforced carbon fiber nozzles, ay nagbibigay ng mahusay na solusyon para sa high-voltage power transmission ng Nigeria. Ang pagkuha ng SONCAP certification ay nagse-siguro na sumasang-ayon ito sa lokal na pamantayan, at ang matagumpay na aplikasyon nito sa Nigerian power grid ay napatunayan ang kanyang mataas na reliabilidad at mahusay na performance. Ang kaso ng disenyo na ito hindi lamang sumasang-ayon sa kasalukuyang pangangailangan ng power grid ng Nigeria kundi nagbibigay rin ng mahalagang karanasan at reference para sa disenyo at aplikasyon ng mga similar na high-voltage circuit breakers sa iba pang rehiyon. Sa hinaharap, ang ABB ay patuloy na mag-o-optimize at mag-i-improve ng teknolohiya na ito upang makapagbigay ng mas marami sa pag-unlad ng global power industry.