İxtisaslı 24kV Hava və Qazla Şəffaflandırılmış Aletin Qurulması

Hazırda Çin'in orta gerilimli dağıtım şəbəkələri əsasən 10kV-də işləyir. Tez iqtisadi inkişafla birlikdə elektrik yükü artıq, mövcud elektrik təchizat metodlarının limitlərinin açığa çıxması gəlir. 24kV yüksək gerilimli kommutator qutularının daha yüksək yük kapasitəsi tələblərini ödəməkdə çox yaxşı üstünlüklərə malik olması səbəbindən, bu texnika endirəçə dövründə endirəcə istifadə olunmağa başladı. Dövlət Şəbəkə Korporasiyasının "20kV Gerilim Səviyyəsinin Təşviqi haqqında Qərar"ın nəticəsində 20kV gerilim sinifi tez istifadə olunmağa başladı.

Bu gerilim sinifi üçün kritik məhsul kimi 24kV yüksək gerilimli kommutator qutularının strukturu və dielektrik dizaynı endirimdə fokuslaşdır. Elektrik sənayesi standartı "Yüksək Gerilimli Kommutator Qutuları və İdarəetmə Texnikası Ümumi Texniki Tələblər" (DL/T 593-2006) əsasında, kommutator qutuları üçün xüsusi dielektrik tələblər müəyyən edilib. 24kV məhsullar üçün dielektrik tələblər aşağıdakı kimidir:

Minimum hava boşluğu (fazalar arasında, faz və zəmin arasındakı): 180mm; Dalğalanan frekvensiya dayanığı voltaj (fazalar arasında, faz və zəmin arasındakı): 50/65 kV/dəq, (ayrılmış bağlantılarda): 64/79 kV/dəq; Yuxarı hissəti daralma dayanığı voltaj (fazalar arasında, faz və zəmin arasındakı): 95/125 kV/dəq, (ayrılmış bağlantılarda): 115/145 kV/dəq.

Qeyd: Sləshün solda yerləşən məlumatlar qatıq zəminlənmiş neutral sistemlərə tətbiq olunur, sağda olan məlumatlar isə arq supresor spiral vasitəsilə və ya zəminsiz neutral sistemlərə tətbiq olunur.

24kV yüksək gerilimli kommutator qutuları dielektrik üsulla aidən hava dielektrikli metal kaplı kommutator qutuları və gaz dielektrikli SF6 başlıq ana şəbəkə kommutator qutularına bölünə bilər. 24kV hava dielektrikli metal kaplı kommutator qutuları, xüsusilə orta quraşdırılmış cixişli tipi (burada 24kV orta quraşdırılmış kommutator qutusu kimi adlandırılır), bəzi mühüm dizayn nöqtələrinə çevrilmişdir. Bu məqalə 24kV orta quraşdırılmış kommutator qutusu və gaz dielektrikli SF6 başlıq ana şəbəkə kommutator qutularının strukturu və dielektrik dizaynı haqqında bir neçə tövsiyələr barədə müzakirə edilir və referans və rəyi üçün təqdim olunur.

1. 24kV Orta Quraşdırılmış Kommutator Qutusunun Dizaynı

24kV orta quraşdırılmış kommutator qutusu texnologiyası əsasən üç mənbədən gəlir: Birincisi, 12kV KYN28-12 məhsulinin yüksək gerilimli komponentlərlə doğrudan yenilənməsi. İkinci, ABB və Eaton Senyuan kimi xarici orta quraşdırılmış məhsulların içəriyə girməsi. Üçüncü, Çində özüstən inkişaf etdirilmiş 24kV orta quraşdırılmış kommutator qutusu. Üçüncü kateqoriya, Çində mövcud olan texniki şərtlər və tələblər üçün xüsusi dizayn edilmişdir və bazar üzrə ən konkurentli olanıdır. Buna görə, onun dizaynında ümumi məhsul strukturu və dielektrik dizayn tamamilə nəzərə alınmalıdır, detalları aşağıdakı kimi verilir:

1.1 Eyni Hündürlükli Şkaf Strukturu və Üçbucaqlı Faz Barları Düzeni

Çox sayda 12kV orta quraşdırılmış kommutator qutusu, ön tərəfdə yüksək, arxa tərəfdə aşağı struktur və üç faz barını üçbucaqlı (delta) konfiqurasiyada düzüldüyünə malikdir, və alət kompartimenti ayrılan, müstəqil bir struktur kimi qurulub. Əgər 24kV orta quraşdırılmış kommutator qutusu üçün bu üsul istifadə olunsa, 180mm minimal hava boşluğunun tələblərinə uyğunlaşdıra bilməyəcəkdir. Buna görə, 24kV orta quraşdırılmış kommutator qutusu eyni hündürlükli şkaf dizaynını istifadə etməlidir və alət kompartimenti asılı şkafın bir hissəsi kimi qurulmalıdır.

Şkafın hündürlüyü 2400mm-a uyğun olaraq artırılmalıdır, bu da faz barları və kontaktlayıcı kompartimenti üçün daha çox sahə təmin edir. Faz bar duvar bushingləri üçbucaqlı konfiqurasiyada yerləşdirilməlidir. Bu üsul hava boşluğu tələblərinə uyğunlaşdırmadan əlavə, elektromaqnit kuvvetlərini effektiv olaraq məhdudlaşdırır, faz barları soğumağını artırır və dielektrik nəzakətliliyini artırır.

1.2 Kommutator Qutusu Eninin Rasional Dizaynı

Dielektrik nəzakətinin baxımından, hava dielektri ən nəzakətli üsuldur; minimum izolyasiya boşluğunun təmin edilməsi şərtilə, izolyasiya tamamilə təmin edilə bilər. Tamamilə hava dielektrikli dizayna əsasən, 24kV kommutator qutusunun teorik eni 1020mm olmalıdır. Amma faktiki istehsalda, çoxsaylı istehsalçılar 1000mm enli şkaf seçir, bu da kombinasiya dielektriklərin istifadəsinə imkan verir. Genel olaraq, faz barlarına termoqisdiş tüplər tətbiq olunur və fazlar və faz və zəmin arasına SMC (Sheet Molding Compound) dielektrik barierlər qurulur ki, izolyasiyanı artırmaq üçün.

1.3 Bərabər Elektrik Sahə Dağılışının Dizaynı

Testlər göstərir ki, voltaj səviyyəsi yüksəkdən yüksək olanda, dalğalanan frekvensiya dayanığı voltaj testlərində lokal elektrik sahə gücü də yüksək olur, bəzən aydın parlatma səsləri ilə birgə gəlir. Qaydalara görə, ləğv edici parlatma olmasa kimi, test keçmiş hesab olunur. Amma yüksək lokal elektrik sahə gücü normal işləmə zamanı məhsulun aşırı voltajlara dayanma qabiliyyətini təsirləyə bilər. 

Buna görə, məhsul dizaynında mümkün qədər bərabər elektrik sahə dağılışı əldə etmək öncələk olmalıdır, lokal sahə konsentrasiyasını bağlamalıdır. Praktiki təcrübəyə görə, idmançıların formasını verərək bərabər sahəni əldə etmək effektivdir. Faz barlarının kəsilən ucuna form vermək üçün form vermə freze istifadə edilir. Kontakt qutusunun daxilindəki faz barlarının ucuna ilk öncə yarı-müngəçir forması verilir, sonra da form vermə frezesi ilə dairəvi form verilir. Mümkün olduğu hallarda, kontaktlayıcının çiçek bitkiləri kontaktlarına xarici metal qoruyucu qapaq qurulmalı və ya kontakt qutusunun dövrəndirilməsi zamanı metal qoruyucu şebəkə yerləşdirilməlidir. Bu tədbirlər elektrik sahə dağılışını bərabərləşdirmək, sahə qüvvəti zirvəsini məhdudlaşdırmak və izolyasiya səviyyəsini daha da artırmaqda effektivdir.

1.4 Uzun Kayma Məsafəsi Olan Dielektrik Materialların İstifadəsi

Divar bushingləri, kontakt qutuları və dəstəkleyici dielektriklər kimi dielektrik materialların geniş şəllər və kifayət qədər kayma məsafəsi olmalıdır ki, 24kV üçün izolyasiya tələblərini ödəyə bilələr. Xüsusilə kontakt qutularının dizaynında, metal qoruyucu şebəkə əlavə edilməlidir və daxili boşluq dilçəsi strukturundan istifadə edilməlidir ki, halqa strukturunda olan problemlər, əsasən operasiya zamanı kondensasyon və bulaqlaşmanın təsirlərindən qurtulmaq üçün.

2. 24kV Gaz Dielektrikli SF6 Başlıq Ana Şəbəkə Kommutator Qutularının Dizaynı

Xarici 24kV gaz dielektrikli SF6 başlıq ana şəbəkə kommutator qutuları əvvəlcədən başlamışdır; Siemens və ABB kimi şirkətlər 1980-ci illərin əvvəllərində onları təqdim etmişlər. Bu, çox sayda xarici ölkənin 24kV-ni əsas orta gerilimli dağıtım voltajı kimi istifadə etməsi səbəbindən oldu. Onların məhsulları texnologiyası ilə, performansı və nəzakəti hökmranlıq ilə tanınır. İçki 24kV gaz dielektrikli SF6 başlıq ana şəbəkə kommutator qutuları son illərdə inkişaf etmişdir. Çoxsaylı şərtlərə bağlı olaraq, məhsullar hələ də araşdırma, inkişaf və testləmə mərhələsindədir.

24kV gaz dielektrikli SF6 başlıq ana şəbəkə kommutator qutularının texnologiyası ilə, onların strukturu və dielektrik dizaynı xarici təcrübədən nəticələr almaq lazımdır. Aşağıda məhsul strukturu və dielektrik dizaynı haqqında bir neçə tövsiyə verilir:

2.1 Struktural Rasionallıq Üzerine Diqqət Qaratmaq

Çünki 24kV gaz dielektrikli SF6 başlıq ana şəbəkə kommutator qutularında bütün canlı hissələr və kontaktlayıcılar SF6 gazı ilə doldurulmuş nikel damı stalin şkafın daxilində qapalıdır, bu səbəbdən onlar kompaktlardır. Struktural dizaynda, dielektrik gücün və dielektrik gazın nem səviyyəsi nəzərə alınmalı və şkaf ölçüləri rasional olaraq dizayn edilməlidir. Vahid tam funksiyaya malik, sadə struktur və asan istifadəyə imkan verə bilər.

2.2 Konfiqurasiyaların Genişlənmə Potensialı

Konfiqurasiya dizaynının genişlənmə potensialına malik olması lazımdır. Bir məhsulun keyfiyyəti və yayılmanın potensialı, onun konfiqurasiya fleksibilliyinə bənzər bir dərəcədə asılıdır. Standartlaşdırılmış, modulyar dizayn sol və sağ genişlənməyə imkan verir.

2.3 Dielektrik Dizaynın Nəzakəti

24kV gaz dielektrikli SF6 başlıq ana şəbəkə kommutator qutuları üçün əsas risk, izolyasiya performansının azalmasıdır. Izolyasiyanın azalmasına səbəb olan amillər arasında: SF6 gazının sıxıntı; polimer dielektrik və ya mühür materyallarının fərqli gazlara (su buharı kimi) belə bir渗透力，导致容器内壁出现不可接受的凝结；SF6气体中的水分含量控制；以及绝缘部件的裂纹。 为了防止绝缘性能下降，必须采取相应的措施，例如：使用全焊接不锈钢制造气室，不留密封开口；电缆连接套管采用环氧树脂浇铸，并与气室整体焊接；加强气室密封性，减少水蒸气渗透；定期用SF6湿度测试仪测量水分含量，在密封外壳内放置适量干燥剂，并严格按照规定温度和时间对所有部件进行烘烤；在抽真空和充SF6开关设备时，用高纯度N2或SF6气体清洗充气管线；尽量减少绝缘部件内部的机械应力，以防止老化和开裂。这些措施将有效提高绝缘可靠性。 ### 3. 结论 虽然24kV高压开关柜的结构和绝缘设计基于12kV开关柜，但要求要高得多。此外，由于实际运行经验不足，在设计过程中必须充分考虑所有影响因素，以满足产品标准。