Optimaalisen ulkoisen korkean jännitteen tyhjiöpäätteen suunnittelu ja edistäminen sekä soveltaminen

Sähköverkko on olennainen perusta ja suojakeino nykyaikaiselle taloudelliselle kehitykselle ja yhteiskunnalliselle edistykselle. Vahvan ja älykkään sähköverkon rakentamisen tavoitteena on luoda moderni sähköverkkosysteemi, joka on turvallinen, ympäristöystävällinen, tehokas ja vuorovaikutteinen, saavuttaa sähköverkon tieteellisen kehityksen ja tekee sähköverkosta vihreän alustan energianvarojen optimoituun käsittelyyn, palvelualustan monipuolisiin käyttäjätarpeisiin vastaamiseen ja perusalaustan kansallisen energiaturvallisuuden takaamiseen.

Korkeajännitekatkaisimet ovat tärkeimmät ja kriittisimmät ohjaus- ja suojauslaitteet sähköverkossa. Riippumatta sähkölinjan tilasta, kuten tyhjästä, ladattuna tai lyhytsulku, katkaisimen tulisi toimia luotettavasti, kun sitä vaaditaan toimimaan, suljettaessa tai avaettaessa piiriä. Sen pääfunktiot ovat seuraavat:

ZW32-12/630-20 ulkokäyttöinen korkeajännitevakuummikatkaisin on laajalti käytetty kytkentälaitteisto nykyisessä 12 kV jakeluverkossa. Se käyttää kolmisivuista, täysin tiivistettyä rakenneja, ja sillä on vakaa ja luotettava katkaisusuorituskyky, yksinkertainen ja selkeä ulkonäkö, kevyt paino, pieni koko ja soveltuvuus paalulle asennettavana. Monien etujensa ansiosta se on löytänyt laajan suosion sähköalan käyttäjiltä sen markkinointiin ottamisen jälkeen. Yrityksemme on myös ryhtynyt sen valmistukseen, ja vuosittainen myyntimäärä ylittää 5 000 kappaletta. Viime vuosien huoltopalvelujen pohjalta olemme tehneet teknisiä ja teknologisia parannuksia ja tarkistuksia käyttäjien usein ilmoittamiin ongelmiin, jotka on hyvin edistetty ja sovellettu.

1. Suunnittelun tausta ja periaatteet

"12. viisivuotissuunnitelman" keskiössä on muutos ja päivitys. Sitä kannustetaan käyttämään korkeateknologiaa perinteisten teollisuudenalojen muuttamiseen, tuotteiden ydinmahdollisuuksien vahvistamiseen teollisuuden muutoksen ja päivityksen kautta, ja sähkötekniikan alan järjestelmällisen, terveen ja nopean kehityksen edistämiseen. Vuoden 2005 työkokouksessa Sähköverkkoyhtiö ehdotti "sähköverkon standardisoitua rakentamista, kaikkien tasojen sähköverkkorakentamisen teknisten standardien yhdenmukaistamista, typistysrakenteiden soveltamista, suunnittelun optimointia, investoinnin säästämistä ja tehokkuuden parantamista." Siksi asiakkaiden keskipisteenä, aktiivisesti vastaamalla asiakkaiden tarpeisiin ja jatkuvasti parantamalla ja päivittämällä tuotteen laatua standardien mukaisesti ovat kiireellisiä tehtäviä korkeajännitekytkentäalan kannalta.

Suunnitteluperiaatteet ovat: turvallisuus ja luotettavuus, edistynyt teknologia, kohtuullinen investointi, yhdenmukaiset standardit ja tehokas toiminta. Pyrkimys on saavuttaa yhteensopiva yhtenäisyys, luotettavuus, edistyksellisyys, taloudellisuus, sopeutuvuus, joustavuus, ajankohtaisuus ja harmonia.

2. Optimaalisuussuunnittelun sisältö

2.1 Eristävän kytkimen suunnittelurakenne

Olemassa olevissa eristävillä kytkimillä varustetuissa katkaisimissa eristävät kytkimet on asennettu ulospainovuuspuolelle. Tällä asettelulla on seuraavat haitat:

• Haitta 1: Eristävä lehti on sähköisesti yhdistetty ulospainovuusyhteyksiin, jotka liittyvät katkaisimen virtamittariin. Riippumatta siitä, ovatko katkaisin ja eristävä kytkin avoimessa vai suljetussa tilassa, katkaisimen sisäänpainovuuspää on aina sähkölatautunut, mikä ei ole suotuisa katkaisimen tarkastukselle ja huolloille.

• Haitta 2: Eristävän lehden läheisyys virtamittariin häiritsee virtamittarin asennusta, johtoa ja päivittäistä huollon, lisäämällä sen tarkastuksen vaikeuden.

Näiden mainittujen teknisten ongelmien ratkaisemiseksi olemme käyttäneet seuraavaa teknistä ratkaisua, kuten kuvassa 1 näkyy.

1.Katkaisimen mekanismilaatikko 2.Virtamittari 3.Erityypistä pylväs 4.Eristävä veitsi 5.Erityypistä vetopalkki 6.Pylväseristin 7.Eristävän kytkimen tuki

2. Optimaalisuussuunnittelun sisältö

2.1 Eristävän kytkimen suunnittelurakenne

Eristävä kytkin on asennettu katkaisimen sähkölähteensuuntaan, ja luotettava mekaaninen lukitus on asetettu eristävän kytkimen ja katkaisimen välille.

• Etu 1: Kun sekä katkaisin että eristävä kytkin ovat avoimessa tilassa, niiden välille muodostuu selvä eristävä kuilu. Tällä hetkellä katkaisimen asennus, huolto ja tarkastus voidaan suorittaa luottamuksella, vähentäen katkaisimen huollon vaikeutta.

• Etu 2: Eristävä kytkin ja virtamittari on asennettu katkaisimen sähkölähteensuuntaan ja ulospainovuuspuolelle, joten ne eivät vaikuta toisiinsa huollossa, helpottaen virtamittarin ja eristävän kytkimen tarkastusta.

2.2 Virtamittarin suhdeluvun joustava valinta

Yleisesti ottaen ulkokäyttöisten paalulle asennettavien korkeajännitevakuummikatkaisimien virtamittarilla on kaksi asennusrakennetta: sisäinen ja ulkoinen. Avaruusrajoitusten vuoksi useimmat virtamittarit ovat yksipyöräisiä, mikä tekee käyttäjille vaikeaksi säätää suhdelukua tulevaisuudessa kuormituksen mukaan. Tämä lisää investointeja jonkin verran ja aiheuttaa resurssien haaskannusta.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi olemme tehneet useita innovaatioita ja suunnitelmia rakenteen ja prosessitekniikan suhteen.

• Ratkaisu 1: Kaksipyöräiset virtamittarit käytetään suojaukseen ja mitattavuuteen, vastaten eri sähköalan käyttäjien tarpeisiin.

• Ratkaisu 2: Monipistaiseen virtamittariin käytetään ylivirtasuojaukseen. Esimerkiksi 200/5, 400/5 ja 600/5 suhdelukuisia virtamittareita on asennettu. Kontrollilaatikko on asennettu laatikon vasemmalle puolelle, ja CT:n suhdelukumuunnoskytkin on suunniteltu kontrollilaatikon pohjalle. Tämä helpottaa huomattavasti käyttäjiä säätämään suhdelukua paikan päällä todellisen kuorman mukaan, kuten kuvissa 2, 3 ja 4 näkyy.

2.3 Ulkoisen eristyksen valumaetäisyyden lisääminen

Valumaetäisyys (vuotoetäisyys) tarkoittaa lyhimpää etäisyyttä eristävän pinnan pitkin kahden johtimen välillä. Tuotteen luotettavuuden näkökulmasta ilmaeriste on luotettavin. Jos taataan eri vaiheiden johtimien väliset ja johtimien ja maan välisten nettoeristysetäisyydet, voidaan eristys taata.

Ulkokäyttöiset tuotteet toimivat suhteellisen ansoissa olosuhteissa ja altistuvat erilaisille sääolosuhteille koko vuoden ajan. Tämä tekee niistä alttiita mekaanisille tai sähköisille ongelmaille, jotka vaikuttavat suoraan sähköntoimituksen ja normaalin tuotannon luotettavuuteen ja turvallisuuteen. Siksi tämä tekijä pitäisi ottaa täysin huomioon suunnittelussa ja valmistuksessa, jotta tuotteen luotettavuus eri ympäristöissä voidaan taata.

Vastauksena tähän tilanteeseen olemme lisänneet ripustuksen tiheyden kaikissa ulkokäyttöisen kytkimen suoraan ulkopuolelle altistuville eristävälle osille, mukaan lukien bukseja, virtamittareita, eristäviä vetopalkkeja ja pylväseristintä. Tämän seurauksena valumaetäisyys on saavuttanut 372 mm (kuten kuvassa 1 näkyy). Tämä parannus parantaa kokonaistrukturin eristysominaisuuksia, laajentaa tämän tyyppisen vakuumpikatkaisimen käyttöympäristöä ja sijoitusta, mahdollistaa sen käytön korkeapölyisessä, kosteassa ja suuren suolahuurren ympäristössä, ja poistaa potentiaaliset lyhytsulkureitit, jotka johtuvat eristysongelmista.

1.CT:n suhdelukumuunnoskytkin 2.Kontrollilaatikko Parannelun katkaisimen edestä katsottu näkymä (Kuva 2)

Kuva 3 CT:n suhdelukumuunnoskytkimen kaavioHuom: "0" -paikka tarkoittaa, että ei ole suojaa ja lyhytsulkua.

Päivitys älykkääksi katkaisimeksi

Sähköverkon automatisoituksen jatkuvan laajentumisen myötä jakeluverkon automaatiotuotteilla on uusia kehitysmahdollisuuksia. ZW32-12/630-20 mallin pohjalta yrityksemme on itsenäisesti kehittänyt uuden tuotteen: ulkokäyttöisen älykkään korkeajännitevakuummikatkaisimen. Se koostuu pääasiassa neljästä osasta: vakuumpikatkaisimen rungosta, kolmifaseisesta integroitusta nolla-sekvenssivirtamittarista, FDK-tyyppisestä ohjaimesta ja ulkoisesta jännitemittarista, kuten kuvassa 5 näkyy.

Tämä älykkää katkaisin on laajalti käytetty 10 kV kaupunki- ja maaseutuympyräverkossa. Se voi toimia osavälin eristävänä kytkimenä ja yhteyden luojana, ja on automaattinen kytkentälaitteisto, joka mahdollistaa kuormituksen automaattisen jakoamisen ympyräverkossa. Suurten käyttäjien toimittavissa haaroissa se voidaan käyttää rajakytkimenä (yleisesti tunnettu nimellä "watchdog"). Ylöspäin kulkevassa jakeluverkossa se voi toimia uudelleenkytkentälaitteena ja osavälin eristävänä kytkimenä.

Rajakytkimen ominaisuudet sisältävät etähallintamoodin, suojauksen ja ohjausfunktiot, sekä kommunikaatiofunktiot. Se voi luotettavasti havaita ja arvioida milliamperimäisiä nolla-sekvenssivirtauksia ja vaihe-vaiheen lyhytsulkuvian virran rajan sisällä. Se voi automaattisesti katkaista yksivaiheisen maanjäristyksen ja vaihe-vaiheen lyhytsulkuvian virran, taatakseen sähköverkon vakauden ja luotettavuuden.

Pääfunktiot

• Funktio 1: Yksivaiheisen maanjäristyksen käsittely
  Kun käyttäjän haarassa tapahtuu yksivaiheinen maanjäristys, älykkää katkaisin katkaisee automaattisesti. Muut haarakäyttäjät alueellisessa substation ja syöttölinjalla eivät ole vaikutuksen alla.

• Funktio 2: Vaihe-vaiheen lyhytsulkuvian eristäminen
  Jos käyttäjän haarassa tapahtuu vaihe-vaiheen lyhytsulku, älykkää katkaisin katkaisee ennen substation ulospainovuuskytkimestä, eristäen automaattisesti viallinen linja, ilman että aiheuttaa sähkökatkoksia muille haarakäyttäjille syöttölinjalla.

• Funktio 3: Nopea vian paikannus
  Kun käyttäjän haarassa tapahtuu vika, älykkää katkaisin katkaisee, vain vastuullinen käyttäjä kokee sähkökatkos. Käyttäjä raportoi aktivisesti vian tiedot, mahdollistaen sähköntoimittajan nopean henkilöstön lähettämisen paikalle viankorjausta varten.

• Funktio 4: Käyttäjän kuormituksen valvonta
  Älykkään katkaisimen voidaan varustaa langallisia tai langattomia kommunikaatioosia, jotta se voi lähettää valvontatiedot sähkövalvonnan ja hallintakeskukseen, mahdollistaen käyttäjän kuormituksen etävalvonnaksi. Älykkää katkaisin voidaan katkaista tekstiviestillä tai tietokonepohjaisella taustajärjestelmällä.

Yhteenveto

Ulkokäyttöiset korkeajännitevakuummikatkaisimet käyttävät ylöspäin kulkevia yhteyksiä sekä sisään- että ulospainovuussuuntaan. Niillä on etuja, kuten pieni pinta-ala, selkeä asettelu, helppo käyttö ja huolto, vähemmän rakenteita ja nopea rakentaminen ja asennus. Suunnittelun ja valmistuksen aikana eri suorituskykyjen jatkuvaa parantamista ja optimointia tulisi toteuttaa erinomaisuuden saavuttamiseksi, taatakseen tuotteen turvallisen ja luotettavan toiminnan.