Optimální návrh a propagace a aplikace venkovní vysokovoltové vakuové vypínače

Elektrická síť je klíčovým základem a ochranou pro moderní ekonomický rozvoj a sociální pokrok. Cílem vytváření silné a inteligentní elektrické sítě je postavit moderní systém elektrické sítě, který je bezpečný, environmentálně přátelský, efektivní a interaktivní, dosáhnout vědeckého rozvoje elektrické sítě a činit elektrickou síť zelenou platformou pro optimalizaci alokace energetických zdrojů, služební platformou pro splňování různorodých uživatelských požadavků a základní platformou pro zajištění národní energetické bezpečnosti.

Vysokonapěťové vypínače jsou nejdůležitějšími a klíčovými kontrolními a ochrannými zařízeními v elektrickém systému. Bez ohledu na stav elektrické linky, jako je například bez zátěže, s nákladem nebo při krátkém spojení, když je požadováno jejich zapojení, vypínač by měl spolehlivě působit, buď uzavírat nebo otevírat obvod. Jeho hlavní funkce jsou následující:

ZW32 - 12/630 - 20 venkovní vysokonapěťový vakuumový vypínač je široce používané přepínací zařízení v současné distribuční síti 12 kV. Používá třífázovou sloupovou, plně uzavřenou strukturu a má stabilní a spolehlivou vlastnost přerušování, jednoduchý a stručný vzhled, nízkou hmotnost, malé rozměry a je vhodný pro montáž na sloup. Díky svým mnoha výhodám se od svého uvedení na trh získal širokou oblibu mezi elektrickými uživateli. Naše společnost se také zabývá jeho výrobou, s ročním objemem prodeje přes 5 000 ks. Na základě posledních let poskytování servisní podpory jsme provedli některé technické a technologické vylepšení a zdokonalení běžně hlášených problémů uživatelů, které byly dobře propagovány a uplatněny.

1. Designový pozadí a principy

Klíčovým zaměřením "Dvanáctého pětiletého plánu" je transformace a modernizace. Podporuje použití vysokých technologií k transformaci tradičních odvětví, zvyšování jádrové konkurenceschopnosti produktů prostřednictvím průmyslové transformace a modernizace a podporu řádného, zdravého a rychlého rozvoje elektrotechnického průmyslu. Na své konferenci v roce 2005 státní elektrárna navrhla "podporu standardizované výstavby elektrické sítě, sjednocení technických standardů pro výstavbu elektrické sítě všech úrovní, podporu použití typických návrhů, optimalizaci návrhů, šetření investic a zvyšování efektivity." Proto je naléhavou úlohou pro vysokonapěťový přepínačový průmysl zaměření se na zákazníky, aktivní reakce na potřeby zákazníků a kontinuální zlepšování a modernizace kvality produktů v souladu se standardy.

Designové principy jsou: bezpečnost a spolehlivost, pokročilá technologie, rozumné investice, sjednocené standardy a efektivní provoz. Snažíme se dosáhnout koordinovaného jednotného celku jednotnosti, spolehlivosti, pokročilosti, ekonomiky, adaptabilita, flexibility, aktuálnosti a harmonie.

2. Obsah optimálního návrhu

2.1 Návrh uspořádání izolátoru

U existujících vypínačů vybavených izolátory jsou izolátory vždy nainstalovány na straně vycházející linky. Toto uspořádání má následující nevýhody:

• Nevýhoda 1: Izolační čepel je elektricky spojena s vycházejícím lineárním stykem na proudovém transformátoru, který je propojen s vakuumovým vypínačem. Bez ohledu na to, zda jsou vypínač a izolátor ve stavu otevřeno nebo zavřeno, vstupní konec vypínače je vždy pod napětím, což není výhodné pro kontrolu a údržbu vypínače.

• Nevýhoda 2: Blízkost izolační čepel k proudovému transformátoru ruší instalaci, připojení a běžnou údržbu proudového transformátoru, což zvyšuje obtížnost jeho kontroly.

Pro řešení těchto technických problémů jsme přijali následující technické řešení, jak je znázorněno na obrázku 1.

1.Mechanismus vypínače 2.Proudový transformátor 3.Izolační sloup 4.Izolátor s čepelí 5.Izolační táhlo 6.Sloupcový izolátor 7.Podpora izolátoru

2. Obsah optimálního návrhu

2.1 Návrh uspořádání izolátoru

Izolátor je nainstalován na straně dodávky vypínače a mezi izolátorem a vypínačem je nastavena spolehlivá mechanická vzájemná blokáda.

• Výhoda 1: Když jsou jak vypínač, tak i izolátor ve stavu otevřeno, mezi nimi vznikne zřetelný izolační mezera. V této chvíli lze důvěrně provést instalaci, údržbu a kontrolu vypínače, což snižuje obtížnost údržby vypínače.

• Výhoda 2: Izolátor a proudový transformátor jsou nainstalovány na straně dodávky a vycházející linky vypínače, takže se neovlivňují během údržby, což usnadňuje kontrolu proudového transformátoru a izolátoru.

2.2 Flexibilní výběr poměru proudového transformátoru

Obecně mají proudové transformátory venkovních sloupových vysokonapěťových vakuumových vypínačů dvě instalace: interní a externí. Kvůli omezení místa mají většina proudových transformátorů jednovítekový design, což způsobuje, že uživatelé budoucí měnit poměr podle zátěže. To do určité míry zvyšuje investice a způsobuje zbytečnou spotřebu zdrojů.

Pro řešení tohoto problému jsme provedli mnoho inovací a návrhů v oblasti struktury a technologií výrobního procesu.

• Řešení 1: Pro ochranu a měření se používají proudové transformátory s dvojitým vinutím, aby splňovaly potřeby různých elektrických uživatelů.

• Řešení 2: Pro ochranu před přetížením se používají proudové transformátory s více čepci. Například jsou nakonfigurovány proudové transformátory s poměry 200/5, 400/5 a 600/5. Na levé straně skříně je umístěna ovládací skříň a na dně ovládací skříně je navržen přepínač poměru CT. To velmi usnadňuje uživatelům přizpůsobení poměru na místě podle skutečné zátěže, jak je znázorněno na obrázcích 2, 3 a 4.

2.3 Zvýšení vnějšího izolačního cestování

Cestování (únikové dráhy) se týká nejkratší vzdálenosti podél izolační povrchu mezi dvěma vodiči. Z hlediska spolehlivosti produktu je vzduchová izolace nejspolehlivější. Pokud jsou zajištěny čisté izolační vzdálenosti mezi vodiči různých fází a mezi vodiči a zemí, lze zajistit izolaci.

Venkovní produkty pracují za relativně tvrdých podmínek a jsou vystaveny různým klimatickým podmínkám po celý rok. To je činí náchylnými k mechanickým nebo elektrickým problémům, které přímo ovlivňují spolehlivost a bezpečnost dodávky energie a normální výrobu. Proto by tento faktor měl být plně zohledněn v návrhu a výrobě, aby byla zajištěna spolehlivost produktu v různých prostředích.

V reakci na tuto situaci jsme pro všechny izolační části venkovního přepínače přímo expozované vnějšímu prostředí, včetně terminálů, proudových transformátorů, izolačních táhel a sloupcových izolátorů, zvýšili hustotu okrajových šupin. Výsledkem je, že cestování dosáhlo 372 mm (jak je znázorněno na obrázku 1). Toto zlepšení zlepšuje celkovou strukturní izolační vlastnost, rozšiřuje využití prostředí a umístění tohoto typu vakuumového vypínače, umožňuje jeho použití v prostředích s vysokým prachem, vysokou vlhkostí a silnou solnou mlhou a eliminuje potenciální rizika krátkého spojení způsobené problémy s izolací.

1.Přepínač poměru CT 2.Ovládací skříň Přední pohled na zlepšený vypínač (Obrázek 2)

Obrázek 3 Schéma přepínače poměru CT Poznámka: Poloha "0" znamená žádnou ochranu a krátké spojení.

Upgradování na inteligentní vypínač

S neustálým rozšiřováním oblasti automatizace v elektrickém systému mají distribuční automatizační produkty nové možnosti rozvoje. Na základě modelu ZW32 - 12/630 - 20 naše společnost samostatně vyvinula nový produkt: venkovní inteligentní vysokonapěťový vakuumový vypínač. Je hlavně složen ze čtyř hlavních částí: tělo vakuumového vypínače, třífázový integrovaný nulový proudový transformátor, kontrolér typu FDK a externí napěťový transformátor, jak je znázorněno na obrázku 5.

Tento inteligentní vypínač je široce používán v 10 kV městských a venkovských nadhoubových smyčkových linkách. Může sloužit jako sekční izolátor a spojovací vypínač a je automatizovaným přepínacím zařízením, které umožňuje automatické rozdělení zátěže v smyčkových linkách. V odvětvových linkách dodávajících velkým uživatelům může být použit jako hranicový vypínač (obvykle nazývaný "watchdog"). V nadhoubové distribuční síti může sloužit jako recloser a sekční vypínač.

Hranicový vypínač má funkci vzdálené správy, ochrany a řízení a komunikační funkce. Spolehlivě detekuje a hodnotí nulové proudy v rozsahu miliamperů a fázové krátké spojení uvnitř hranice. Automaticky odděluje jednofázové zemní přetoky a fázové krátké spojení, což zajišťuje stabilní a spolehlivou operaci elektrické sítě.

Hlavní funkce

• Funkce 1: Zpracování jednofázového zemního přetoku
  Když dojde k jednofázovému zemnímu přetoku v odvětvové lince uživatele, inteligentní vypínač automaticky spustí. Jiní odvětvoví uživatelé v podstanici a na vedení nejsou ovlivněni přetokem.

• Funkce 2: Izolace fázového krátkého spojení
  V případě, že dojde k fázovému krátkému spojení v odvětvové lince uživatele, inteligentní vypínač spustí před ochranným vypínačem vycházející linky v podstanici, automaticky izoluje vadnou linku, aniž by došlo k výpadku energie pro jiné odvětvové uživatele na vedení.

• Funkce 3: Rychlá lokalizace poruchy
  Po spuštění inteligentního vypínače kvůli poruše v odvětvové lince uživatele dojde k výpadku energie pouze pro odpovědného uživatele. Uživatel aktivně hlásí informace o poruše, což umožňuje dodavateli energie rychle poslat pracovníky na místo pro diagnostiku a opravu.

• Funkce 4: Monitorování zátěže uživatele
  Inteligentní vypínač může být vybaven drátovými nebo bezdrátovými komunikačními příslušenstvím pro přenos monitorovacích dat do centra sledování a správy energie, což umožňuje vzdálené reálné časové sledování zátěže uživatele. Inteligentní vypínač lze spustit pomocí SMS nebo počítačového back-end systému.

Závěr

Venkovní vysokonapěťové vakuumové vypínače používají nadhoubové spojení pro vstupní i výstupní linky. Nabízí výhody jako malý prostorový rozsah, jasná dispozice, snadná obsluha a údržba, méně struktur a rychlá výstavba a instalace. Během návrhu a výroby by měly být nepřetržitě prováděny vylepšení a optimalizace různých vlastností, aby byla dosažena vynikající kvalita a zajištěna bezpečná a spolehlivá operace produktu.