Diskussjoni dwar il-Problema tal-Likwifikażjoni tal-Gass waqt it-Tinjiment ta' Kutturjarji f'Reġjonijiet tal-Ħsara Sillġa

Tekniska Spjegazzjoni dwar l-Interrutturi ta' Solfu Esaserfluorid (SF₆) u l-Problemi tal-Likwifikazzjoni tal-Gass

L-interrutturi ta' SF₆, li jagħmlu użu mill-gass tal-solfu esaserfluorid — magħruf għal-proprietajiet insulanti u speġġarċ tiż-żifna eccellenza — kif ark-extinguishing medium, huma diffuża ħafna fis-sistemi tal-enerġija. Dawn l-interrutturi huma opportuni għall-operazzjonijiet frekwenti u scenarijji li rikiedu interruzzjoni saħħa. Fis-Ċina, l-interrutturi ta' SF₆ huma bbażiċament użati għall-livelli tal-voltiġi ta' 110kV jew akbar. Ikkuntant, għal-li għall-proprietajiet fiżiċi tal-gass ta' SF₆, huwa jista' jlikwifika taħt certi kondizzjonijiet tal-temperatura u pressjoni, li jikkawża d-densità tal-gass ta' SF₆ fil-tank ta' l-interruttur tiddwar. Meta d-densità tidwar għal livell xierqa, l-interruttur jiġi attivat il-lockout ta' protezzjoni. F'dawn ir-reġjonijiet ta' Ċina, kif indikat f'l-Inner Mongolia, it-Tnejn tal-Punent, Xinjiang, u Tibet, fejn it-temperatura ambjentali tista' tirriċi -30°C jew aktar inqas ftit tal-inverno, il-fenomenu tal-lockout minħabba t-likwifikazzjoni tal-gass ta' SF₆ jiġi osservat waqt lil waqt.

Descrizjoni Brevi tal-Likwifikazzjoni tal-Gass ta' SF₆

Il-gass ta' SF₆ għandu stabilità kemika ekstremament alta. Huwa gass blu, bla tanġer, blu sliem, u mhux infammabbli fl-temperatura u pressjoni normali, bi proprietajiet insulanti u speġġarċ tiż-żifna eccellenza.

It-temperatura kritika ta' gass referijsa għal l-ebda temperatura fit-triq li l-gass jista' jlikwifika. Meta l-temperatura tkun aktar għoli minn dan il-valur, l-gass ma jistax jlikwifika, indipendentiment mill-pressjoni applikata.

Għal il-"gass permanenti" kif l-oqsigen, l-azot, l-idrogen, u l-helium, l-temperature kritika tagħhom huma inqas minn -100°C, li għaddejxa ma kellhomx jikkonsidraw il-likwifikazzjoni tal-gass fl-temperaturi ambjentali. Il-gass ta' SF₆ huwa differenti; it-temperatura kritika tiegħu hija 45.6°C. Huwa jista' jiżomm f'istat gass konstanti meta l-temperatura tkun aktar għoli minn 45.6°C. Fl-temperaturi ambjentali, huwa jista' jlikwifika meta l-pressjoni esterna tirdi l-valur xierqa. Għalhekk, għal l-equipament imballat mal-gass ta' SF₆, il-problema tal-likwifikazzjoni tal-gass tixtieq ikkonsidrata.

Il-kurva tal-parametri statu ta' l-gass ta' SF₆ hija tisbisa f'Figura 1. Fl-kondizzjonijiet ta' densità tal-gass kostanti ρ, meta l-temperatura tidwar, l-pressjoni tal-gass tidwar wkoll. Meta l-temperatura tidwar għal punt likwifikazzjoni A korrispondenti ghad-densità tal-gass, il-gass ibda jlikwifika, u d-densità tal-gass iddar.

Sitwazzjoni Reali fuq is-Sit

Il-Konverter Ximeng huwa situat f'Chaoke Wula Sumu, Città Xilinhot, Ligi Xilingol, Regioni Autonoma ta' l-Inner Mongolia. Bil-altitudini ta' 914 mitra u bil-latitudini ta' 44.2°, huwa għandu perjodu ta' skondi ta' 7 xahar u huwa klassifikat bħala reġjun ta' quld sew tal-Ċina. Fi l-area ta' filtru AC tal-stazzjoni, huma installati 20 set ta' 3AP3 DT tank-type circuit breakers manufatturati mill-Hangzhou Siemens, b'voltiġi nominata ta' 550 kV. Dawn l-interrutturi huma equipaggiati b'relay tal-densità b'funzjonalità tal-kompensazzjoni tal-temperatura, u l-indikazzjonijiet tagħhom irriflettu l-bidla fid-densità tal-gass mhux bidla fil-pressjoni. Il-parametri prinċipali tal-interrutturi huma tisbisa f'Tavola 1.

Fl-istallazzjoni, il-kariggjar tal-gass sar b'mod strett fit-tfittxija tal-parametri pruvduti mill-manufatturatur. Il-pressjoni nominali tal-kariggjar tal-gass settjat għal 0.8 MPa, l-pressjoni tal-allarm għal 0.72 MPa, u l-pressjoni tal-lockout għal 0.7 MPa (pressjoni relativa f'20°C). Il-kurva tal-parametri statu ta' l-gass ta' SF₆ hija tisbisa f'Figura 2. Kif tara mill-figura, meta l-tank huwa sigurat u m'għandux inċidenti ta' fuġir, il-gass fil-tank jibda jlikwifika meta l-temperatura tidwar għal -18°C; l-allarm jiġi attivat meta l-temperatura tiriċi -21°C; u l-interruttur jiġi blokkat meta l-temperatura tidwar għal -22°C. Is-sitwazzjoni reale fuq is-sit tisbisa f'Figura 3.

Is-sitwazzjoni reale fuq is-sit hi konsistenti mal-risultati ottenuti mill-kurva tal-parametri statu.

 Skont is-supplju tal-materiali fuq is-sit u l-progress ta' l-installazzjoni tal-equipament, l-interrutturi ta' tank kompletarlu l-istallazzjoni, l-evakuazzjoni tal-vakku, u l-kariggjar tal-gass fis-sibt tal-Novembru. It-testijiet tal-handover tal-equipament u l-messa f'operazzjoni kienu kontsentrat fi l-ewwel 10 għorof ta' Diċembru. Din il-ħin, l-temperatura ambjentali tidwar għal -22°C, u kollox minn dawn l-interrutturi installati kienu blokkati, li jaqbelx l-esegwiment normali tal-tests tal-handover tal-equipament tal-interrutturi, u b'dan affettar il-nodi tal-skeda tal-konstruzzjoni tas-sit kollettivament.

Soluzzjonijiet

Fl-ħsieb tal-fenomeni tal-lockout menzjonati hawn fuq is-sit, jiġu proponuti l-isoluzzjonijiet segwi:

Reduzzjoni tal-Kwantità tal-Kariggjar tal-Gass

Kif tara mill-kurva karatteristiċi tal-parametri tal-gass ta' SF₆, meta l-quantità tal-kariggjar tal-gass fil-tank tidwar, l-temperatura tal-likwifikazzjoni tidwar, u l-temperatura tal-lockout korrispondenti tidwar wkoll. Pereżempju, meta l-pressjoni nominali tal-kariggjar tal-gass tuġġiegħa għal 0.56 MPa, l-temperatura tal-likwifikazzjoni hija -28°C, u l-temperatura tal-lockout hija -32°C. Din il-ħin, l-temperatura tal-likwifikazzjuna hi inqas minn l-temperatura ambjentali, u ma jkunx fenomenu tal-lockout. Ikkuntant, wara l-riduzzjoni tal-quantità tal-kariggjar, l-prestazzjoni tal-speġġarċ u l-insulazzjoni tal-interruttur tiddwar. Soluzzjonijiet li involvu bidliet fil-statu finali tal-equipament u l-effektu fuq il-prestazzjoni tagħhom irridu jiġu studjati u demonstrati b'mod approfondit mill-unità tad-dizajn u mill-manufatturatur qabel l-implementazzjoni.

Jekk l-statu finali tal-equipament ma jkunx jibdil, jiġifieri, reduzzjoni tal-quantità tal-kariggjar għal valur xierqa (kif 0.6 MPa) qabel it-test tal-handover u radd tal-quantità tal-kariggjar għal valur nominali wara l-test u l-messa f'operazzjoni. Dan il-mod jista' jidher fattibile, iżda, fil-prattika, ma huwiex. Prima, wara l-riduzzjoni tal-quantità tal-kariggjar, l-insulazzjoni tal-interruttur tiddwar. Senza dimostrazzjoni accurata, jkun hemm riskju li l-interruttur jkun perforat waqt it-test tal-voltiġi tal-resistenza. Tani, anki jekk it-test jissolvi tajjeb, ir-riżultati tal-test ma jkunu xejn ta' referenza. It-test tal-handover huwa verifikazzjoni tal-kwalità tal-produzzjoni tal-manufatturatur u tal-kwalità tal-installazzjoni tal-installer, u għandu jsir wara l-installazzjoni tal-equipament tkun kompleta. U l-proċess tal-kariggjar tal-gass huwa eżit pass importanti fil-proċess tal-installazzjoni tal-equipament.

Użu tal-Gass Miskt

Attwalment, lokkal u barra, huma prattiki ta' riduzzjoni tal-temperatura tal-likwifikazzjoni permezz ta' miks ta' proporzjonijiet oħrajn ta' gass (kif CF₄, CO₂, u N₂) mal-gass ta' SF₆. Ikkuntant, l-insulazzjoni u l-speġġarċ tiż-żifna tal-gass miskt ma jistgħux jirraggiungu l-livell tal-gass ta' SF₆ puro. Fl-istess pressjoni tal-kariggjar, l-kapaċita tal-speġġarċ ta' l-interruttur imballat mal-gass miskt tkun aktar ta' 20% inqas minn l-interruttur imballat mal-gass ta' SF₆ puro. Jekk l-istess prestazzjoni insulanti għandha tmissiegħa, l-pressjoni tal-kariggjar tal-gass miskt għandha tkun aktar għoli minn l-pressjoni tal-gass ta' SF₆ puro.

Pereżempju, għal il-gass miskt ta' SF₆/N₂, tista' tuża l-formula segwi:

P_m=P_SF6(100/x%)^0.02

Fil-formula, Pm huwa l-pressjoni tal-kariggjar tal-gass miskt biex jirraggiungu l-istess prestazzjoni insulanti, P_SF6 huwa l-pressjoni tal-kariggjar tal-gass ta' SF₆ puro, u x% huwa l-perċentagg tal-gass ta' SF₆ fil-gass miskt. Kif tara mill-formula, għal il-gass miskt ta' SF₆/N₂ bl-20% ta' SF₆, l-pressjoni tal-kariggjar neċessarja hija aktar ta' 1.4 darba mill-gass ta' SF₆ puro. Għal l-interruttur fuq is-sit, l-pressjoni tal-kariggjar għandha tkun 1.12 MPa, li tippresenta riċerki ġodda għal struttura kollha tal-interruttur.

Installazzjoni ta' Dispożitivi ta' Skald

Il-fattur estern prinċipali tal-likwifikazzjoni tal-gass ta' SF₆ huwa li l-temperatura ambjentali tkun inqas minn l-temperatura tal-likwifikazzjoni. Jekk dispożitiv ta' skald ħalih mis-silġ jinstalja intornu l-tank biex jskald il-tank u jżid it-temperatura, il-problema tal-likwifikazzjoni tista' tikkelm.

L-interrutturi ta' tank ta' Hangzhou Siemens jagħmlu użu mill-relay tal-densità svizzera trafag, li għandha funzjonalità ta' kompensazzjoni tal-temperatura u l-indikazzjoni tagħha tirrifletti l-bidla fid-densità tal-gass mhux bidla fil-pressjoni. Il-prinċipju tal-indikazzjoni ta' din il-relay tal-densità huwa monitorjar id-densità tal-gass permezz tal-komparazzjoni tal-differenza fil-pressjoni bejn il-gass fil-tank tal-interruttur u l-gass standard portat mill-relay tal-densità. Kif tara f'Figura 7, meta l-temperatura ambjentali tibdil fit-tqifa ta' l-temperatura tal-likwifikazzjuna, il-pressjoni tal-gass fis-silġ gas chambers tibdil samment, il-differenza fil-pressjoni hija żero, l-expansion joint ma jiffaċċja lejn, u l-puntiera tal-meter ma tmexxi; meta l-gass fil-tank jlikwifika jew jfuġi, l-pressjoni tal-gass standard relatativament tżid, l-expansion joint iffakkar, u l-puntiera tal-meter tmexxi.

Meta l-temperatura ambjentali tidwar għal l-temperatura tal-likwifikazzjuna, l-dispożitiv ta' skald mis-silġ jattiva, u l-temperatura tal-tank tżid. Dan jikkrea differenza fit-temperatura bejn il-gass fil-tank u l-gass fil-expansion joint, li jkun effettivament divergenza fil-indikazzjoni tal-meter u preveni mill-reflezzjoni assoluta tal-kondizzjoni reali tal-gass fil-tank.

Konkluzzjoni

Din il-paper descrivi brevemente l-proċess tal-likwifikazzjoni tal-gass ta' SF₆. Riguardu l-problema tal-likwifikazzjoni tal-gass ta' SF₆ li ġarret waqt l-installazzjoni tal-interrutturi ta' tank fil-yard tal-filtru AC tal-Konverter Ximeng, ġew proponuti u diskussi tliet soluzzjonijiet: reduzzjoni tal-quantità tal-kariggjar, sostituzzjoni b'gass miskt, u l-aggiunta ta' dispożitivi ta' skald. Permezz analisi u konfront, sar notevoli li l-riduzzjoni tal-quantità tal-kariggjar u l-sostituzzjoni b'gass miskt jaffettaw l-insulazzjoni u l-speġġarċ tiż-żifna tal-gass, għalhekk mhumiex opportuni. Il-mod ta' użu ta' dispożitiv ta' skald mis-silġ biex jskald il-tank biex jpreveni l-likwifikazzjoni tal-gass, anki jkun jkun effettivament errori fil-indikazzjoni tal-meter, jista' jassenżura l-progrezz smut tal-test tal-handover tal-equipament, għalhekk huwa soluzzjoni aktar appropriata.