Optimalna konstrukcija i promocija i primena spoljnjeg visokonaponskog vakuumskog prekidača

Električna mreža je ključni temelj i zaštita modernog ekonomskog razvoja i društvenog napretka. Cilj izgradnje snažne i inteligentne električne mreže jeste izgradnja moderne sistema električne mreže koji je siguran, ekološki prihvatljiv, efikasan i interaktivni, kako bi se postigao znanstveni razvoj električne mreže, te kako bi električna mreža postala zelena platforma za optimizaciju raspodele energetskih resursa, servisna platforma za ispunjavanje raznovrsnih korisničkih potreba i fundamentalna platforma za osiguranje nacionalne energetske sigurnosti.

Visokonaponski prekidaci su najvažniji i kritični uređaji za kontrolu i zaštitu u sistemu snabdijevanja strujom. Bez obzira na stanje strujne linije, poput prazne, opterećene ili uslova kratkog spoja, kada je potrebno da rade, prekidaci trebaju pouzdano da reaguju, bilo da to znači zatvaranje ili otvaranje kruga. Njihove glavne funkcije su sledeće:

ZW32 - 12/630 - 20 visokonaponski vakumski prekidac za spoljašnju upotrebu je široko korišćen prekidni uređaj u trenutnoj 12 kV distribucijskoj mreži. Koristi trofazni stupasti, potpuno zatvoreni dizajn, sa stabilnom i pouzdanom performansom prekidanja, jednostavnim i elegantnim izgledom, malom težinom, kompaktnim dimenzijama i prikladnosti za montažu na stub. Zbog svojih mnogostrukih prednosti, od samog stavljanja na tržište, dobio je široku popularnost među korisnicima struje. Naša kompanija takođe proizvodi ovaj uređaj, sa godišnjom prodajom preko 5.000 komada. Na osnovu posleprodajne usluge u poslednjih nekoliko godina, unapredili smo i poboljšali tehnička i tehnološka rešenja za često prijavljivanje problema od strane korisnika, koja su dobro primenjena i promovisana.

1. Pozadina i principi dizajna

Ključni fokus "Dvanaestog petogodišnjeg plana" jeste transformacija i nadogradnja. On promoviše korišćenje visokih tehnologija za transformaciju tradicionalnih industrija, jačanje jezgre konkurentnosti proizvoda putem industrijske transformacije i nadogradnje, kao i promovisanje redovnog, zdravog i brzog razvoja elektrotehničke industrije. Na radnoj konferenciji 2005. godine, Državna mrežna kompanija je predložila "promovisanje standardizovane konstrukcije električne mreže, jedinicu tehničkih standarda za gradnju inženjerskih projekata na sve nivoje električne mreže, promovisanje primene tipičnih dizajna, optimizaciju dizajna, štednju ulaganja i povećanje efikasnosti." Stoga, uz fokusiranje na klijente, aktivno reagovanje na potrebe klijenata i neprekidno unapređivanje i nadogradnju kvaliteta proizvoda u skladu sa standardima, su akutne zadatke za industriju visokonaponskih prekidaca.

Principi dizajna su: bezbednost i pouzdanost, napredna tehnologija, razumno ulaganje, jedinični standardi i efikasna operacija. Pokušava se postići usklađenost uniformnosti, pouzdanosti, naprednosti, ekonomije, prilagodljivosti, fleksibilnosti, vremenske primenljivosti i harmonije.

2. Sadržaj optimalnog dizajna

2.1 Dizajn rasporeda prekidača-izolatora

U postojećim prekidacima opremljenim prekidačima-izolatorima, prekidači-izolatori su svi instalirani na strani izlaza. Ovaj raspored ima sledeće nedostatke:

• Nedostatak 1: Isolacioni ležaj je električki povezan sa kontaktom izlazne linije na transformatoru struje vezanom za vakumski prekidac. Bez obzira da li su prekidac i prekidac-izolator u stanju otvoren ili zatvoren, ulazni deo prekidaca je uvek pod napajanjem, što nije povoljno za održavanje i reviziju prekidaca.

• Nedostatak 2: Blizina izolacionog ležaja transformatoru struje smetnja je za instalaciju, kablove i svakodnevno održavanje transformatora struje, povećavajući težinu njegovog održavanja.

Za rešavanje gore navedenih tehničkih problema, mi smo usvojili sledeće tehničko rešenje, kao što je prikazano na slici 1.

1.Mehanizam kutije prekidaca 2.Transformator struje 3.Izolaciona stuba 4.Prekidač-izolator 5.Izolaciona vucica 6.Stub insulator 7.Podrška za prekidač-izolator

2. Sadržaj optimalnog dizajna

2.1 Dizajn rasporeda prekidača-izolatora

Prekidač-izolator je instaliran na strani snabdevanja prekidaca, i postavljen je pouzdan mehanički interlok između prekidača-izolatora i prekidaca.

• Prednost 1: Kada su i prekidac i prekidač-izolator u stanju otvoreno, formira se očigledna izolaciona rastojanja između njih. U tom trenutku, može se sa pouzdanošću vršiti instalacija, održavanje i revizija prekidaca, smanjujući težinu održavanja prekidaca.

• Prednost 2: Prekidač-izolator i transformator struje su instalirani na stranama ulaza i izlaza prekidaca, pa se ne utiču jedan na drugog tokom održavanja, omogućavajući lakše održavanje transformatora struje i prekidača-izolatora.

2.2 Fleksibilna izbor omjera transformatora struje

Obično, transformatori struje vanjskih stožernih visokonaponskih vakumskih prekidaca imaju dve strukture montaže: internu i externu. Zbog ograničenja prostora, većina transformatora struje ima jednosavojnu konstrukciju, što korisnicima teško dopušta prilagođavanje omjera prema opterećenju u budućnosti. To na neki način povećava investicije i dovodi do gubitka resursa.

Za rešavanje ovog problema, mi smo učinili mnoge inovacije i dizajne u pogledu strukture i tehnologije proizvodnje.

• Rešenje 1: Koriste se dvostruki transformatori struje za zaštitu i merenje, ispunjavajući potrebe različitih korisnika struje.

• Rešenje 2: Koriste se višestruki transformatori struje za prekomjerno-zaštitu. Na primer, konfigurisani su transformatori struje sa omjerima 200/5, 400/5 i 600/5. Kontrolna kutija je postavljena na levoj strani kutije, a prekidač za pretvorbu omjera CT-a je dizajniran na dnu kontrolne kutije. Ovo znatno olakšava korisnicima da na mestu prilagode omjer prema stvarnom opterećenju, kao što je prikazano na slikama 2, 3 i 4.

2.3 Povećanje vanjske izolacione raspona plizanja

Raspon plizanja (raspon curenja) odnosi se na najkraće rastojanje duž izolacione površine između dva vodilja. Sa aspekta pouzdanosti proizvoda, vazdušna izolacija je najpouzdanija. Ako su osigurana čista izolaciona rastojanja između vodilja različitih faz i između vodilja i zemljišta, izolacija je osigurana.

Vanjski proizvodi rade pod relativno teškim uslovima i su izloženi različitim klimatskim uslovima tokom cele godine. To ih čini lošim za mehaničke ili električne probleme, koji direktno utiču na pouzdanost i bezbednost snabdijevanja strujom i normalne proizvodnje. Stoga, ovaj faktor treba u potpunosti uzeti u obzir u dizajnu i proizvodnji kako bi se osigurala pouzdanost proizvoda u različitim okruženjima.

U odgovoru na navedenu situaciju, za sve izolacione dijelove vanjskog prekidaca koji su izravno izloženi vanjskom okruženju, uključujući cevi, transformatore struje, izolacione vucice i stub insulatora, povećali smo gustinu šlepova. Tako je raspon plizanja dostigao 372 mm (kao što je prikazano na slici 1). Ovo poboljšanje unapređuje ukupnu strukturnu izolacionu performansu, širi okruženje i lokacije korišćenja ovog tipa vakumskog prekidaca, omogućavajući mu korišćenje u okruženjima sa visokom prašninom, visokom vlagoznosti i velikim solnim para, eliminirajući potencijalne rizike od kraćenja izazvanih problemima izolacije.

1.Prekidač za pretvorbu omjera CT 2.Kontrolna kutija  Prednji pogled poboljšanog prekidaca (Slika 2)

Slika 3 Shema prekidača za pretvorbu omjera CT Napomena: Pozicija "0" označava nema zaštite i kratkog spoja.

Nadogradnja na pametni prekidac

Sa kontinuiranim proširenjem polja automatizacije u sistemu snabdijevanja strujom, proizvodi za automatizaciju distribucijske mreže doživeli su nove prilike za razvoj. Na osnovu modela ZW32 - 12/630 - 20, naša kompanija je nezavisno razvila novi proizvod: vanjski pametni visokonaponski vakumski prekidac. Glavni sastojci su četiri velika dijela: telo vakumskog prekidaca, integralni transformator nultog niza tri faze, FDK tip kontroler i vanjski transformator napona, kao što je prikazano na slici 5.

Ovaj pametni prekidac se široko koristi u 10 kV urbanim i ruralnim zračnim kružnim mrežama. Može služiti kao odsečni prekidač-izolator i prekidač-veznik, i jest automatski prekidni uređaj koji omogućava automatsko raspoređivanje opterećenja u kružnim mrežama. U granama koje snabdevaju velike korisnike, može se koristiti kao granica prekidaca (poznat kao "čuvar"). U zračnim distribucijskim mrežama, može funkcionirati kao ponovo zatvarajući prekidac i odsečni prekidac.

Granični prekidac ima mod distancijskog upravljanja, funkcije zaštite i kontrolu, te komunikacijske funkcije. Može pouzdano detektovati i oceniti nultostrujne struje u miliamperima i struje međufaznog kratkog spoja unutar svoje granice. Može automatski odseći jednofazne zemljišne greške i međufazne kratke spojeve, osiguravajući stabilno i pouzdano funkcionisanje električne mreže.

Glavne funkcije

• Funkcija 1: Rukovanje jednofaznim zemljišnim greškama
  Kada dođe do jednofazne zemljišne greške u grani korisnika, pametni prekidac automatski isključuje. Ostali korisnici u podstanici i na isporučivačkoj liniji nisu utičeni greškom.

• Funkcija 2: Izolacija međufaznih kratkih spojeva
  U slučaju međufaznog kratkog spoja u grani korisnika, pametni prekidac isključuje pre prekidaca zaštite izlazne linije podstanice, automatski izolujući grešnu liniju bez izazivanja prekida snabdijevanja strujom ostalih korisnika na isporučivačkoj liniji.

• Funkcija 3: Brzo lokiranje grešaka
  Nakon što pametni prekidac isključi zbog greške u grani korisnika, samo odgovorni korisnik doživi prekid struje. Korisnik aktivno prijavljuje informacije o grešci, omogućavajući departmanu za snabdijevanje strujom da brzo pošalje ljude na mesto za otklanjanje grešaka.

• Funkcija 4: Praćenje opterećenja korisnika
  Pametni prekidac može biti opremljen žičnim ili bežičnim komunikacionim dodacima za slanje podataka o praćenju u centar za nadzor i upravljanje snabdijevanjem strujom, omogućavajući udaljeno stvarno-vremensko praćenje opterećenja korisnika. Pametni prekidac može biti isključen putem SMS poruka ili računarskog pozadinskog sistema.

Zaključak

Vanjski visokonaponski vakumski prekidaci koriste zračne veze za ulazne i izlazne linije. Pružaju prednosti kao što su mali prostor, jasan raspored, lako održavanje, manje struktura i brza izgradnja i instalacija. Tokom procesa dizajna i proizvodnje, treba neprekidno unapređivati i optimizovati razne performanse kako bi se postigla izuzetnost, osiguravajući bezbedno i pouzdano funkcionisanje proizvoda.