Desain Optimal dan Promosi serta Aplikasi dari Pemutus Sirkuit Vakum Tegangan Tinggi Outdoor

Jaringan listrik adalah fondasi dan penjaga yang penting bagi perkembangan ekonomi modern dan kemajuan sosial. Tujuan membangun jaringan listrik yang kuat dan cerdas adalah untuk membangun sistem jaringan listrik modern yang aman, ramah lingkungan, efisien, dan interaktif, untuk mencapai pengembangan ilmiah jaringan listrik, dan menjadikan jaringan listrik sebagai platform hijau untuk optimasi alokasi sumber daya energi, platform layanan untuk memenuhi berbagai permintaan pengguna, serta platform dasar untuk menjamin keamanan energi nasional.

Pemutus sirkuit tegangan tinggi adalah perangkat kontrol dan perlindungan paling penting dan kritis dalam sistem tenaga. Terlepas dari kondisi jalur tenaga, seperti tanpa beban, berbeban, atau gangguan arus pendek, ketika diperlukan untuk beroperasi, pemutus sirkuit harus bertindak secara andal, baik menutup maupun membuka sirkuit. Fungsi utamanya adalah sebagai berikut:

ZW32 - 12/630 - 20 pemutus sirkuit vakum tegangan tinggi luar ruangan adalah perangkat penghubung yang luas digunakan dalam jaringan distribusi 12 kV saat ini. Ini menggunakan struktur tiga fase tiang, sepenuhnya tertutup, dan memiliki kinerja pemutusan yang stabil dan andal, tampilan sederhana dan ringkas, berat ringan, ukuran kecil, dan cocok untuk pemasangan di tiang. Karena banyak keuntungannya, sejak diperkenalkan ke pasar, telah mendapatkan sambutan luas dari pengguna tenaga. Perusahaan kami juga terlibat dalam produksinya, dengan volume penjualan tahunan lebih dari 5.000 unit. Berdasarkan layanan purna jual dalam beberapa tahun terakhir, kami telah melakukan beberapa peningkatan dan penyempurnaan teknis dan teknologi terhadap masalah yang sering dilaporkan oleh pengguna, yang telah dipromosikan dan diterapkan dengan baik.

1. Latar Belakang dan Prinsip Desain

Fokus utama "Rencana Lima Tahun Ke-12" adalah transformasi dan peningkatan. Rencana tersebut menganjurkan penggunaan teknologi tinggi untuk mentransformasi industri tradisional, meningkatkan daya saing inti produk melalui transformasi dan peningkatan industri, dan mempromosikan perkembangan teratur, sehat, dan cepat industri teknik listrik. Pada konferensi kerja tahun 2005, Perusahaan Jaringan Negara mengusulkan "mendorong standarisasi pembangunan jaringan listrik, menyatukan standar teknis untuk pembangunan proyek jaringan listrik di semua tingkatan, mempromosikan aplikasi desain tipikal, mengoptimalkan desain, menghemat investasi, dan meningkatkan efisiensi." Oleh karena itu, dengan fokus pada pelanggan, merespons kebutuhan pelanggan secara aktif, dan terus-menerus meningkatkan dan memperbarui kualitas produk sesuai standar adalah tugas mendesak bagi industri pemutus sirkuit tegangan tinggi.

Prinsip-prinsip desain adalah: keamanan dan keandalan, teknologi canggih, investasi wajar, standar yang disatukan, dan operasi yang efisien. Upaya dilakukan untuk mencapai kesatuan yang koordinatif antara keseragaman, keandalan, kemajuan, ekonomi, adaptabilitas, fleksibilitas, kecepatan, dan harmoni.

2. Isi Desain Optimal

2.1 Tata Letak Desain Saklar Pemutus

Dalam pemutus sirkuit yang ada dengan saklar pemutus, saklar pemutus semuanya dipasang di sisi keluaran. Penataan ini memiliki kekurangan berikut:

• Kekurangan 1: Pisau pemutus terhubung secara elektrik ke kontak keluaran pada trafo arus yang terhubung ke pemutus sirkuit vakum. Terlepas dari apakah pemutus sirkuit dan saklar pemutus dalam keadaan terbuka atau tertutup, ujung masuk pemutus sirkuit selalu hidup, yang tidak menguntungkan untuk inspeksi dan pemeliharaan pemutus sirkuit.

• Kekurangan 2: Proksimitas pisau pemutus ke trafo arus mengganggu pemasangan, kabel, dan pemeliharaan harian trafo arus, meningkatkan kesulitan inspeksinya.

Untuk mengatasi masalah teknis yang disebutkan di atas, kami telah mengadopsi solusi teknis berikut, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.

1. Kotak mekanisme pemutus sirkuit 2. Trafo arus 3. Tiang isolasi 4. Saklar pemutus pisau 5. Batang tarik isolasi 6. Insulator tiang 7. Dukungan saklar pemutus

2. Isi Desain Optimal

2.1 Tata Letak Desain Saklar Pemutus

Saklar pemutus dipasang di sisi pasokan pemutus sirkuit, dan kunci mekanis yang andal diatur antara saklar pemutus dan pemutus sirkuit.

• Keuntungan 1: Ketika kedua pemutus sirkuit dan saklar pemutus dalam keadaan terbuka, celah isolasi yang jelas terbentuk antara keduanya. Pada saat itu, pemasangan, pemeliharaan, dan inspeksi pemutus sirkuit dapat dilakukan dengan percaya diri, mengurangi kesulitan pemeliharaan pemutus sirkuit.

• Keuntungan 2: Saklar pemutus dan trafo arus dipasang di sisi masuk dan keluar pemutus sirkuit masing-masing, sehingga tidak akan saling mengganggu selama pemeliharaan, memudahkan inspeksi trafo arus dan saklar pemutus.

2.2 Pilihan Fleksibel Rasio Trafo Arus

Secara umum, trafo arus pemutus sirkuit vakum tegangan tinggi luar ruangan tiang memiliki dua struktur pemasangan: internal dan eksternal. Karena keterbatasan ruang, sebagian besar trafo arus memiliki desain gulungan tunggal, yang membuat sulit bagi pengguna untuk menyesuaikan rasio sesuai dengan beban di masa depan. Ini meningkatkan investasi dalam batas tertentu dan menyebabkan pemborosan sumber daya.

Untuk mengatasi masalah ini, kami telah melakukan banyak inovasi dan desain dalam hal struktur dan teknologi proses.

• Solusi 1: Trafo arus ganda digunakan untuk perlindungan dan pengukuran, memenuhi kebutuhan pengguna tenaga yang berbeda.

• Solusi 2: Trafo arus multi-tap digunakan untuk perlindungan arus berlebih. Misalnya, trafo arus dengan rasio 200/5, 400/5, dan 600/5 dikonfigurasikan. Kotak kontrol dipasang di sisi kiri kotak shell, dan switch konversi rasio CT didesain di bagian bawah kotak kontrol. Ini sangat memudahkan pengguna untuk menyesuaikan rasio di lapangan sesuai dengan beban aktual, seperti ditunjukkan pada Gambar 2, 3, dan 4.

2.3 Meningkatkan Jarak Ramping Insulasi Eksternal

Jarak ramping (jarak bocor) merujuk pada jarak terpendek sepanjang permukaan isolasi antara dua konduktor. Dari perspektif keandalan produk, isolasi udara adalah yang paling andal. Selama jarak insulasi bersih antara konduktor berbeda fase dan antara konduktor dan tanah terjamin, isolasi dapat dijamin.

Produk luar ruangan beroperasi dalam kondisi yang relatif keras dan terpapar berbagai kondisi iklim sepanjang tahun. Hal ini membuat mereka rentan terhadap masalah mekanis atau listrik, yang secara langsung mempengaruhi keandalan dan keamanan pasokan listrik dan produksi normal. Oleh karena itu, faktor ini harus dipertimbangkan secara penuh dalam desain dan manufaktur untuk memastikan keandalan produk dalam berbagai lingkungan.

Sebagai tanggapan terhadap situasi tersebut, untuk semua bagian isolasi saklar luar ruangan yang langsung terpapar lingkungan eksternal, termasuk bushing, trafo arus, batang tarik isolasi, dan insulator tiang, kami telah meningkatkan kepadatan rok tutup. Sebagai hasilnya, jarak ramping telah mencapai 372 mm (seperti ditunjukkan pada Gambar 1). Peningkatan ini meningkatkan kinerja insulasi struktural secara keseluruhan, memperluas lingkungan dan lokasi penggunaan jenis pemutus sirkuit vakum ini, memungkinkannya digunakan dalam lingkungan dengan debu tinggi, kelembaban tinggi, dan asin yang berat, serta menghilangkan risiko potensial hubungan singkat yang disebabkan oleh masalah insulasi.

1. Switch konversi rasio CT 2. Kotak kontrol  Tampak depan pemutus sirkuit yang ditingkatkan (Gambar 2)

Gambar 3 Diagram skematik switch konversi rasio CTCatatan: Posisi "0" menunjukkan tidak ada perlindungan dan hubungan singkat.

Peningkatan ke Pemutus Sirkuit Cerdas

Dengan terus berkembangnya bidang otomatisasi dalam sistem tenaga, produk otomatisasi jaringan distribusi telah menyongsong peluang pengembangan baru. Berdasarkan model ZW32 - 12/630 - 20, perusahaan kami telah mengembangkan produk baru secara mandiri: pemutus sirkuit vakum tekanan tinggi luar ruangan cerdas. Ini terutama terdiri dari empat bagian utama: badan pemutus sirkuit vakum, trafo arus nol urutan tiga fase terintegrasi, kontroler tipe FDK, dan trafo tegangan eksternal, seperti ditunjukkan pada Gambar 5.

Pemutus sirkuit cerdas ini luas digunakan dalam jaringan loop overhead perkotaan dan pedesaan 10 kV. Ini dapat berfungsi sebagai saklar pemisah bagian dan saklar penghubung, dan merupakan perangkat beralih otomatis yang memungkinkan alokasi beban otomatis dalam jaringan loop. Di cabang garis yang mensupply pengguna besar, dapat digunakan sebagai saklar batas (dikenal sebagai "watchdog"). Dalam jaringan distribusi feeder overhead, dapat berfungsi sebagai recloser dan sectionizer.

Saklar batas fitur mode manajemen jarak jauh, fungsi kontrol perlindungan, dan fungsi komunikasi. Dapat mendeteksi dan menilai secara andal arus nol urutan dalam rentang miliamper dan arus gangguan hubungan singkat fase-ke-fase dalam batasnya. Dapat memotong otomatis gangguan grounding satu fase dan gangguan hubungan singkat fase-ke-fase, memastikan operasi stabil dan andal jaringan listrik.

Fungsi Utama

• Fungsi 1: Penanganan Gangguan Grounding Satu Fase
  Ketika terjadi gangguan grounding satu fase di cabang garis pengguna, pemutus sirkuit cerdas secara otomatis terputus. Pengguna cabang lain di substation dan feeder tidak terpengaruh oleh gangguan tersebut.

• Fungsi 2: Isolasi Gangguan Hubungan Singkat Antar Fase
  Jika terjadi gangguan hubungan singkat antar fase di cabang garis pengguna, pemutus sirkuit cerdas terputus sebelum saklar proteksi garis keluar substation, secara otomatis mengisolasi garis yang bermasalah tanpa menyebabkan pemadaman listrik untuk pengguna cabang lain di feeder.

• Fungsi 3: Lokalisasi Cepat Gangguan
  Setelah pemutus sirkuit cerdas terputus akibat gangguan di cabang garis pengguna, hanya pengguna yang bertanggung jawab yang mengalami pemadaman listrik. Pengguna secara aktif melaporkan informasi gangguan, memungkinkan departemen pasokan listrik untuk segera mengerahkan personel ke lokasi untuk penyelesaian gangguan.

• Fungsi 4: Pemantauan Beban Pengguna
  Pemutus sirkuit cerdas dapat dilengkapi dengan aksesori komunikasi kabel atau nirkabel untuk mentransmisikan data pemantauan ke pusat pemantauan dan manajemen listrik, memungkinkan pemantauan data real-time jarak jauh beban pengguna. Pemutus sirkuit cerdas dapat diputus melalui SMS atau sistem back-end berbasis komputer.

Kesimpulan

Pemutus sirkuit vakum tegangan tinggi luar ruangan menggunakan koneksi overhead untuk kedua garis masuk dan keluar. Mereka menawarkan keuntungan seperti area yang kecil, tata letak yang jelas, operasi dan pemeliharaan yang mudah, struktur yang sedikit, dan konstruksi dan pemasangan yang cepat. Selama proses desain dan manufaktur, peningkatan dan optimasi berkelanjutan berbagai aspek kinerja harus dilakukan untuk mencapai keunggulan, memastikan operasi produk yang aman dan andal.