Yuqori boqarli vakuum avtomatlarining oʻtkan va hozirgi holati haqida qisqacha tarix

Юқори босилаш вакуум бөлүвчилари: Жалпы маълумот

Киритма

Юқори босилаш вакуум бөлүвчилари (ЮБВБ) традицион SF6 газ-изоляцияли бөлүвчикларга алтирган жаңича варианат сифатида кенг таралган, асасан кўп мартта ўзгартириш ва камроқ техникавий курашиш зарурлиги бор ишлаб чиқариш усулларидаги. 2014 йилдан буюрча ЮБВБ юқори босилаш газ бөлүвчикларининг алтиргачи сифатида кенг таралган, SF6 - бу кучли ижобий эффектга эга босилган газнинг ишлатилишини бекор қилиб, яшил ва қолдиқлик ечимни тақдим этади.

Вакуум коммутация технологияси үткунлик системаларда үч он йилдан буюрча кенг ишлатилмоқда, асасан фазодан чиккан токларни жойлаштириш ва айрим турдаги ёғовларни ўзgartirish uchun. Вакуум коммутация технологиясининг орта босилаш диапазонида (52 кВ гача) ишончлилиги ва ишга киритилиши нозик, бу унинг үткунлик системаларидаги мукобилигининг сабаби бўлган. Аммо, вакуум коммутация технологиясини юқори босилаш деңгизларига кенгайтиришга 1960-йилдарда башланган, 1980 йилдарда Японияда биринчи юқори босилаш вакуум бөлүвчилари орнатилганда маҳаллий мақсадларга етказилган. 2010 йилга келганда, 10,000 дан юқори ЮБВБ ишлаб чиқарилган, асасан саноий доираларда, аммо энергетика доираларидахам. Вакуум технологиясининг SF6 га караганда кўп мартта ўзгартириш операцияларини бажариш ва камроқ техникавий курашиш зарурлиги борлиги учун танланган.

АҚШда, вакуум конденсатор банк коммутаторлари 242 кВ гача босилашда бир неча он йилдан буюрча ишлатилмоқда. 2008 йилга келганда, Китош ва Европа ишлаб чиқарувчи компаниалари ЮБВБларни ишлаб чиқишга интилган, SF6 ишлатилишини камайтириш ёки бекор қилишга кўнгил буришди. Бу 145 кВ гача ишлаб чиқарилган продуктларга олиб келишди. Китошда, ЮБВБларни саноий доираларда кенг таралган ишлаб чиқарилган, 126 кВ гача босилашда сотлар таражиси ишлаб чиқарилган. Европада, тип лабораториясида синов қилинган қурувчиларнинг ишга киритилишини тасдиқлаш мақсадида майдаги синовлар амалга оширилади.

Технология ва дизайн

Барча ЮБВБ продуктлар орта босилаш вакуум интерраптор технологияси асосида ишлаб чиқарилган, бу технология йиллар давомида рафинирован этилган. Бу технологияни юқори босилаш деңгизларига кенгайтириш учун ниҳоятга келиш керак эган технологик қўшимчалар талаб этилмаган. Асосий чаллашув интеррапторнинг геометриясини юқори босилаш деңгизларига мослаштиришда. Мисол учун, диаметр ва контакт ўзлиги узунлиги 52 кВ дан юқори босилаш учун оширилган. Бир кейдаларда, 126 кВ дан юқори босилаш учун серияда иккита вакуум ўзлиги ишлатилади, ишончли ишга киритилишини камирасиз.

Ишга киритилиш ҳусусиятлари

• Нормал ток бажаруви: 2,500 А гача нормал токлар учун ЮБВБлар ва SF6 бөлүвчиклар ортасида маҳдум хеч қандай ўзгаришлар йўқ. Аммо, ЮБВБларда 2,500 А дан юқори ток деңгизларини (юқори ток деңгизларини) бажаруви контакти тузилишининг иссиқ пайдо бошқариш ва интеррапторнинг чекланган иссиқ уткашу имкониятининг сабаби бор.

• Мониторинг: SF6 бөлүвчикларда ишга киритилиш медианинг сифатини мониторинг қилиш осон, чунки ЮБВБларда вакуум дараяси хизмат кўрсатиш муносабатида практикада мониторинг қилинмайди.

• Коммутация операциялари: ЮБВБлар SF6 бөлүвчикларга караганда кўпроқ коммутация операцияларини бажариш мумкин, вакуум контакти тузилишининг аркка кучли ишончлилиги сабаби бор. Бу технология кўпроқ коммутация талаб этилган ишлар учун, масалан, кунлик ишлар учун мақсималь кенг таралган.

• Драйвер энергияси: 72.5 кВ гача стандарт босилаш деңгизида, вакуум бөлүвчик учун талаб этилган драйвер энергияси катта ривожланган - эквивалент SF6 бөлүвчик учун талаб этилган энергиянинг якка чиқган 20% га тенг. Иккита турдаги қурувчиларнинг физик ҳажми мақолли.

• Интерраптор тузилиши: 145 кВ дан юқори босилашда, ЮБВБлар серияда иккита интеррапторни талаб этиш мумкин, бирок SF6 технологияси 1994 йилдан буюрча 550 кВ гача бир бөлүвчикли бөлүвчикларни муваффақиятли ишлаб чиқарган, бу бир коқонада кенг таралган.

• Арк ҳусусиятлари: ЮБВБларда арк босилаши SF6 бөлүвчикларга караганда кўпроқ, адатта десяткалар вольтдан соткалар вольтгача. Шундан тышкар, вакуум коммутация технологиясида фазодан чиккан токларнинг арк вақти кыска, минимум 5-7 мсга караганда SF6 бөлүвчикларда 10-15 мс. Бу ЮБВБлар учун кўпроқ коммутация операцияларини мумкин этишга олиб келишади.

• Рентген парчаланиши: 145 кВ гача рейтинг босилаш вакуум бөлүвчиклар ишга киритилиш шартларидаги стандартизацияланган чегарадан паст 5 µSv/h рентген парчаланиши қилади. SF6 бөлүвчиклар рентген парчаланиши қилмайди.

Электр ҳусусиятлари

• Фазодан чиккан токларни бажаруви: ЮБВБлар фазодан чиккан токларни бажарувида, транзиент восстановления напряжения (TRV) нисбий тез кўтарилади, чунки уларнинг диэлектрик восстановления тезроқ, бу SF6 бөлүвчикларга караганда тезроқ.

• Бездействие статистика: Вакуум ўзликлар теоретикада юқори бездействие босилашига эга, аммо нисбий орта босилашларда бездействие ҳолати эхиёлларини кенг таралган. Вакуум ўзликлар айрим вақтда спонтан лате бездействие ҳолати ҳисобланади, бу ток ишга киритилишидан сўнга кетма-кет тақрибан бир неча юз миллисекунддан кейин бўлиши мумкин. Аммо, бундай ҳолатларнинг натижалари чекланган, чунки вакуум ўзлиги аниқ тез изоляциясини кайтаради. Лате бездействие ҳолати системага таассирин тўлиқ тушунмайди.

• Индуктив ёғовлар коммутацияси: Индуктив ёғовлар, масалан, параллель реакторлар коммутациясида, ЮБВБлар бир мощностной частота ток нольида кўпроқ такрарланган йўнашувларни тажрибалайди. Бу вакуумнинг йўнашувдан сўнга кетма-кет келиши токларини бажарувига эга булиши сабаби бор. Бундай йўнашув транзиентларининг иштирокчи қурувчиларга, масалан, RC гаситчи ва метал оксид аресторларга таассирин хазирги вақтда изланиб турилади.

• Конденсатор банк коммутацияси: Конденсатор банк коммутациясида, чоқиқ иртоқ токларини тафсилий тақсимлаш мақсадида, бу контакт тузилишининг диэлектрик ҳусусиятларини бепардош килиши мумкин. Бу чаллашув ЮБВБлар ва SF6 бөлүвчикларга ҳам келади. Чечимлар серияда реакторлар ёки контролируемый коммутация ишлатишдан иборат, аммо ЮБВБлар учун соҳада тажриба чекланган.

Келажак кўзгулари ва бозор рухсатномалари

Юқори босилаш коммутаторлар фойдаланувчилари ортасида амалга оширилган сўров юрисида, SF6 йўқлиги вакуум коммутация технологиясининг асосий фаоллиги ҳисобланган, агар ташқи изоляция ҳам SF6-сиз бўлса. Аммо, трансляция босилаш деңгизларидаги кенг тажрибанинг йўқлиги ЮБВБларнинг кенг таралганга олиб келиши учун муҳим замонавийлик бор. Шундан тышкар, вакуум технологиясининг табиёт ва ишга киритилиш фаоллиги бу сохада давом этадиган қизиқиш ва ривожланишни кутилади.

Юқори босилаш вакуум бөлүвчиклар (ЮБВБ) фойдаланувчилари кўп мартта ток қисмалашуви ва коммутация операцияларидаги рентген парчаланиши ҳақида чорвадалар. Бул масалалар ЮБВБларнинг хавфсиз ва ишончли ишга киритилишини камрок этади, аммо алар трансляция босилаш деңгизларидаги кенг таралганга олиб келиши учун муҳим.

Рентген парчаланиши

Бир бөлүвчикли қурувчилар ҳамда 145 кВ гача рейтинг босилаш вакуум бөлүвчиклар ишга киритилиш шартларидаги стандартизацияланган чегарадан паст 5 µSv/h рентген парчаланиши қилади. Бир неча бөлүвчикли қурувчилар даха кам рентген парчаланиши қилади. Бул регламент ва хавфсизлик учун муҳим эсас, чунки ЮБВБлар хизматчиларга ёки табиётга кўпроқ радиация хавфларини бермайди.

Пилот проектлар

Коپ қисмий жавобдорлар ЮБВБ технологияси билан тажриба топиш учун пилот проектларни бошлашга кўңли буришларини кўрсатишади. Бундай проектлар энергетика ва системалар операторларининг ЮБВБларнинг ишга киритилиши, ишончлилиги ва ишга киритилиш ҳусусиятларини реал вақт шартларида баҳолаш имкониятини беради. Тезлик қилинган тармоқлар пилот проектлар учун тавсия этилади, чунки орта босилаш системаларидаги тармоқ шартлари трансляция босилаш тармоқларидаги шартларга ҳамеша мақолли эмас, асасан земля условияларига карата. Бул ёндашув трансляция деңгизларидаги кенг таралганга олиб келиш учун тажрибанинг мақолли ва қолдиқлик ҳолати камирасиз.

Стандартизация

Жорий IEC бөлүвчик стандарт, IEC 62271-100, SF6 коммутация технологиясига кўнгил буришга эга, бу вакуум коммутациянинг уникал ҳусусиятларига ва чаллашувларига тўлиқ мақолли эмас. Мисол учун, SF6 учун чечимли тест вақтлар, масалан, короткий линия фазодан чиккан токлар тестлари, вакуум технологияси учун анчалар критикал бўлмайди. Аксинча, синтетик тестларда нусха вақтининг ишлатилиши, бу SF6 учун анчалар мақолли эмас, вакуум интеррапторларда лате бездействие ҳолатининг ёқлигини кўрсатиш учун кўпроқ мақолли бўлиши мумкин. ЮБВБлар кенг таралганга олиб келиши билан, жорий стандартларни тажриба этиш ёки кенгайтириш ва вакуум технологиясини кенг таралганга олиб келиш учун керак бўлиши мумкин.

SF6-сиз дизайннинг техник таассирлари

SF6 ташқи изоляция медиаси йўқ бўлганда, башка техник таассирларни кўриб чиқиш керак. Мисол учун, альтернатив изоляция усуллари юқори босиш, кўпроқ вазн, кенг ранг ёки башка дизайн кўринишларни керак бўлиши мумкин, адекват изоляция ишга киритилишини камрок этади. Ишлаб чиқарувчилар SF6 ҳамкори учун ишончли альтернативаларни ишлаб чиқиш ва кенг таралганга олиб келишга кўнгил буришади, аммо янги технология табилганга чидам SF6 ҳамкори ҳамда кенг таралганга олиб келиши мумкин.

Ишлаб чиқарувчи ишончлилиги

Ишлаб чиқарувчилар SF6 технологияси учун ишончли альтернативаларни ишлаб чиқиш ва кенг таралганга олиб келишга кўнгил буришади. SF6 юқори босилаш ишларидаги доминант изоляция гази сифатида ишлатилган, унинг нозик диэлектрик ҳусусиятлари сабаби бор. Аммо, SF6 га борлиги ижобий эффектга эга босилган газнинг ижобий эффекти ва ишончлилиги ишлаб чиқарувчиларнинг яшил ечимларни кидиришга кўнгил буришди. ЮБВБлар биринчи вақтда бу ечимлардан бир сифатида кенг таралган, кўпроқ коммутация ва камроқ техникавий курашиш талаб этилган ишлар учун. Аммо, SF6 дан ўткани кадам-кадамга бўлинган булади, ишлаб чиқарувчилар янги технологияларни ишлаб чиқиш ва рафинированишга давом этади, электр энергетика соҳасидаги арзона талабларга жавоб беради.