Reka Bentuk Optimal dan Penjenisan serta Aplikasi Pemutus Litar Vakum Tekanan Tinggi Luaran

Rangkaian elektrik adalah asas dan penjaga yang penting bagi pembangunan ekonomi moden dan kemajuan sosial. Tujuan membangunkan rangkaian elektrik yang kukuh dan cergas adalah untuk membina sistem rangkaian elektrik moden yang selamat, mesra alam, cekap, dan interaktif, untuk mencapai pembangunan saintifik rangkaian elektrik, dan menjadikan rangkaian elektrik sebagai platform hijau untuk mengoptimumkan pengagihan sumber tenaga, platform perkhidmatan untuk memenuhi permintaan pelanggan yang berbeza, dan platform asas untuk menjamin keselamatan tenaga negara.

Pemutus litar tegangan tinggi adalah peranti kawalan dan perlindungan yang paling penting dan kritikal dalam sistem tenaga. Tidak kira keadaan laluan tenaga, seperti tanpa beban, berbeban, atau ralat pendek litar, apabila diperlukan untuk beroperasi, pemutus litar harus bertindak dengan reliable, sama ada menutup atau membuka litar. Fungsi utamanya adalah seperti berikut:

Pemutus litar vakum tegangan tinggi luaran ZW32 - 12/630 - 20 adalah peranti pemutusan yang luas digunakan dalam rangkaian pengagihan 12 kV semasa. Ia menggunakan struktur tiang tiga fasa, sepenuhnya tertutup, dan mempunyai prestasi pemutusan yang stabil dan boleh dipercayai, reka bentuk yang ringkas, berat yang ringan, saiz yang kecil, dan sesuai untuk pemasangan pada tiang. Berkat banyak kelebihannya, ia telah mendapat sambutan meluas dari pengguna tenaga sejak diperkenalkan ke pasaran. Syarikat kami juga terlibat dalam penghasilannya, dengan jumlah jualan lebih daripada 5,000 unit setahun. Berdasarkan perkhidmatan selepas jualan dalam beberapa tahun terakhir, kami telah membuat beberapa penambahbaikan dan penyempurnaan teknikal dan teknologi kepada isu-isu yang sering dilaporkan oleh pengguna, yang telah dipromosikan dan diaplikasikan dengan baik.

1. Latar Belakang dan Prinsip Reka Bentuk

Fokus utama "Rancangan Lima Tahun Ke-12" adalah transformasi dan peningkatan. Ia menggalakkan penggunaan teknologi canggih untuk mentransformasikan industri tradisional, meningkatkan daya saing inti produk melalui transformasi dan peningkatan industri, dan mempromosikan pembangunan berperingkat, sihat, dan cepat industri kejuruteraan elektrik. Pada sidang kerja 2005, Syarikat Grid Negara mengusulkan "mempromosikan pembinaan standardisasi rangkaian tenaga, menyatukan standard teknikal untuk pembinaan enjinering rangkaian tenaga di semua peringkat, mempromosikan penggunaan reka bentuk tipikal, mengoptimumkan reka bentuk, menghemat pelaburan, dan meningkatkan kecekapan." Oleh itu, mengambil pelanggan sebagai fokus perhatian, merespon aktif keperluan pelanggan, dan berterusan meningkatkan dan menaik taraf kualiti produk mengikut standard adalah tugas mendesak bagi industri pemutus litar tegangan tinggi.

Prinsip reka bentuk adalah: keselamatan dan kebolehpercayaan, teknologi canggih, pelaburan yang munasabah, standard yang diseragamkan, dan operasi yang cekap. Usaha dilakukan untuk mencapai keserasian antara keseragaman, kebolehpercayaan, kemajuan, ekonomi, adaptabiliti, fleksibiliti, kepentingan masa, dan harmoni.

2. Kandungan Reka Bentuk Optimum

2.1 Susun Atur Reka Bentuk Pemisah

Dalam pemutus litar sedia ada yang dilengkapi dengan pemisah, pemisah tersebut semuanya dipasang di sisi laluan keluar. Susunan ini mempunyai kekurangan berikut:

• Kekurangan 1: Pisau pemisah secara elektrik disambungkan ke kontak laluan keluar pada transformer arus yang dikaitkan dengan pemutus litar vakum. Tidak kira sama ada pemutus litar dan pemisah berada dalam keadaan terbuka atau tertutup, hujung laluan masuk pemutus litar sentiasa hidup, yang tidak menguntungkan untuk pemeriksaan dan penyelenggaraan pemutus litar.

• Kekurangan 2: Proksimiti pisau pemisah dengan transformer arus mengganggu pemasangan, penghubungan, dan penyelenggaraan harian transformer arus, meningkatkan kesukaran pemeriksaannya.

Untuk mengatasi isu teknikal yang disebutkan, kami telah mengambil langkah teknikal berikut, seperti ditunjukkan dalam Gambar 1.

1. Kotak mekanisme pemutus litar 2. Transformer arus 3. Tiang isolasi 4. Pemisah pisau 5. Roda tarikan isolasi 6. Insulator tiang 7. Sokongan pemisah

2. Kandungan Reka Bentuk Optimum

2.1 Susun Atur Reka Bentuk Pemisah

Pemisah dipasang di sisi bekalan tenaga pemutus litar, dan satu interlok mekanikal yang boleh dipercayai ditetapkan antara pemisah dan pemutus litar.

• Kelebihan 1: Apabila kedua-dua pemutus litar dan pemisah berada dalam keadaan terbuka, jurang pemisahan yang jelas terbentuk di antara keduanya. Pada masa ini, pemasangan, penyelenggaraan, dan pemeriksaan pemutus litar boleh dilakukan dengan keyakinan, mengurangkan kesukaran penyelenggaraan pemutus litar.

• Kelebihan 2: Pemisah dan transformer arus dipasang masing-masing di sisi laluan masuk dan keluar pemutus litar, jadi mereka tidak akan saling mengganggu semasa penyelenggaraan, memudahkan pemeriksaan transformer arus dan pemisah.

2.2 Pilihan Fleksibel Nisbah Transformer Arus

Secara umum, transformer arus pemutus litar vakum tegangan tinggi luaran tiang mempunyai dua struktur pemasangan: dalaman dan luaran. Dikarenakan batasan ruang, kebanyakan transformer arus mempunyai reka bentuk single-winding, yang membuatnya sukar bagi pengguna untuk menyesuaikan nisbah mengikut beban di masa hadapan. Ini meningkatkan pelaburan dalam tahap tertentu dan menyebabkan pembaziran sumber.

Untuk mengatasi isu ini, kami telah membuat banyak inovasi dan reka bentuk dari segi struktur dan teknologi proses.

• Solusi 1: Transformer arus dwi-winding digunakan untuk perlindungan dan pengukuran, memenuhi keperluan pengguna tenaga yang berbeza.

• Solusi 2: Transformer arus multi-tap digunakan untuk perlindungan arus berlebihan. Sebagai contoh, transformer arus dengan nisbah 200/5, 400/5, dan 600/5 dikonfigurasikan. Kotak kawalan diletakkan di sisi kiri cangkerang kotak, dan skop penukaran nisbah CT direka di bawah kotak kawalan. Ini sangat memudahkan pengguna untuk menyesuaikan nisbah di tempat mengikut beban sebenar, seperti ditunjukkan dalam Gambar 2, 3, dan 4.

2.3 Meningkatkan Jarak Merembes Isolasi Luar

Jarak merembes (jarak kebocoran) merujuk kepada jarak terpendek sepanjang permukaan insulasi antara dua konduktor. Dari sudut pandangan kebolehpercayaan produk, isolasi udara adalah yang paling boleh dipercayai. Selagi jarak insulasi bersih antara konduktor fasa yang berbeza dan antara konduktor dan tanah dijamin, insulasi dapat dijamin.

Produk luaran beroperasi dalam keadaan yang relatif keras dan terdedah kepada pelbagai keadaan cuaca sepanjang tahun. Ini membuatnya rentan kepada masalah mekanikal atau elektrikal, yang secara langsung mempengaruhi kebolehpercayaan dan keselamatan bekalan tenaga dan produksi normal. Oleh itu, faktor ini harus dipertimbangkan sepenuhnya dalam reka bentuk dan pembuatan untuk memastikan kebolehpercayaan produk dalam pelbagai persekitaran.

Sebagai respons kepada situasi yang disebutkan, untuk semua bahagian insulasi switch luaran yang terdedah secara langsung kepada persekitaran luar, termasuk bushing, transformer arus, rod tarikan insulasi, dan insulator tiang, kami telah meningkatkan ketumpatan lipatan rok. Akibatnya, jarak merembes telah mencapai 372 mm (seperti ditunjukkan dalam Gambar 1). Penambahbaikan ini meningkatkan prestasi insulasi struktur keseluruhan, memperluas persekitaran dan lokasi penggunaan jenis pemutus litar vakum ini, membolehkannya digunakan dalam persekitaran dengan debu tinggi, kelembapan tinggi, dan semburan garam yang berat, dan menghapus risiko pendek litar yang mungkin disebabkan oleh isu insulasi.

1. Skop penukaran nisbah CT 2. Kotak kawalan  Pandangan depan pemutus litar yang telah ditingkatkan (Gambar 2)

Gambar 3 Schematic diagram of the CT ratio conversion switchNota: Posisi "0" menunjukkan tiada perlindungan dan pendek litar.

Penambahbaikan ke Pemutus Litar Cergas

Dengan peningkatan berterusan bidang otomasi dalam sistem tenaga, produk otomasi rangkaian pengagihan telah menyambut peluang pembangunan baru. Berdasarkan model ZW32 - 12/630 - 20, syarikat kami telah mengembangkan produk baru secara bebas: pemutus litar vakum tegangan tinggi luaran cergas. Ia terdiri daripada empat bahagian utama: badan pemutus litar vakum, transformer arus nol-sequence tiga fasa, pengawal jenis FDK, dan transformer voltan luaran, seperti ditunjukkan dalam Gambar 5.

Pemutus litar cergas ini digunakan secara meluas dalam laluan jaringan gantung 10 kV bandar dan luar bandar. Ia boleh berfungsi sebagai pemisah seksyen dan pemisah hubungan, dan merupakan peranti pemutusan automatik yang membolehkan pengagihan beban automatik dalam laluan jaringan. Dalam laluan cabang yang menyediakan kepada pengguna besar, ia boleh digunakan sebagai pemisah sempadan (biasanya dikenali sebagai "watchdog"). Dalam jaringan pengagihan laluan gantung, ia boleh berfungsi sebagai pemutus semula dan pemisah seksyen.

Pemisah sempadan cergas mempunyai mod pengurusan jarak jauh, fungsi kawalan perlindungan, dan fungsi komunikasi. Ia boleh mendeteksi dan menilai arus nol-sequence dalam julat milliampere dan arus ralat pendek antara fasa dalam sempadan. Ia boleh memotong secara automatik ralat pendek fasa tunggal dan ralat pendek antara fasa, memastikan operasi stabil dan boleh dipercayai rangkaian tenaga.

Fungsi Utama

• Fungsi 1: Penanganan Ralat Pendek Fasa Tunggal
  Apabila ralat pendek fasa tunggal berlaku dalam laluan cabang pengguna, pemutus litar cergas akan memotong secara automatik. Pengguna cabang lain di stesen dan laluan pengagihan tidak terjejas oleh ralat.

• Fungsi 2: Isolasi Ralat Pendek Antara Fasa
  Dalam hal ralat pendek antara fasa berlaku dalam laluan cabang pengguna, pemutus litar cergas akan memotong sebelum pemutus litar perlindungan laluan keluar stesen, mengisolasi laluan ralat secara automatik tanpa menyebabkan gangguan bekalan kepada pengguna cabang lain di laluan pengagihan.

• Fungsi 3: Lokasi Ralat Cepat
  Selepas pemutus litar cergas memotong akibat ralat dalam laluan cabang pengguna, hanya pengguna yang bertanggungjawab mengalami gangguan bekalan. Pengguna secara aktif melaporkan maklumat ralat, membolehkan jabatan bekalan tenaga menghantar orang ke tapak dengan cepat untuk penyelesaian ralat.

• Fungsi 4: Pemantauan Beban Pengguna
  Pemutus litar cergas boleh dilengkapi dengan aksesori komunikasi berwayar atau tanpa wayar untuk menghantar data pemantauan ke pusat pemantauan dan pengurusan tenaga, membolehkan pemantauan data beban pengguna secara real-time dari jarak jauh. Pemutus litar cergas boleh dipotong melalui SMS atau sistem belakang berbasis komputer.

Kesimpulan

Pemutus litar vakum tegangan tinggi luaran menggunakan sambungan gantung untuk laluan masuk dan keluar. Ia menawarkan kelebihan seperti jejak kaki yang kecil, susun atur yang jelas, operasi dan penyelenggaraan yang mudah, struktur yang kurang, dan pembinaan dan pemasangan yang cepat. Semasa proses reka bentuk dan pembuatan, penambahbaikan dan pengoptimuman berterusan kepada pelbagai aspek prestasi harus dilakukan untuk mencapai kecemerlangan, memastikan operasi produk yang selamat dan boleh dipercayai.