நம்பிக்கையான 24kV வாயு மற்றும் காற்று-தடைப்படுத்தப்பட்ட உபகரணங்களை வடிவமைத்தல்

தற்போது, சீனாவின் நடுத்தர மின்னழுத்த பரிமாற்று வலையமைப்புகள் பெரும்பாலும் 10kV இல் இயங்குகின்றன. வேகமான பொருளாதார வளர்ச்சியுடன், மின்சார சுமைகள் அதிகரித்து வருகின்றன, இது உள்ளேயே உள்ள மின்சப்பிடி முறைகளின் குறைபாடுகளை அதிகமாக வெளிப்படுத்துகிறது. அதிக சுமை திறன் தேவைகளை பூர்த்தி செய்வதில் 24kV உயர் மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியரின் சிறந்த நன்மைகளைக் காரணமாகக் கொண்டு, இது தொழில்துறையில் அமைதியாக பிடிபட்டுள்ளது. ஸ்டேட் கிரிட் கார்ப்பரேஷனின் "20kV மின்னழுத்த நிலையை ஊக்குவிப்பது குறித்த அறிவிப்பு" ஐத் தொடர்ந்து, 20kV மின்னழுத்த வகை வேகமாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டு வருகிறது.

இந்த மின்னழுத்த நிலைக்கான ஒரு முக்கிய தயாரிப்பாக, 24kV உயர் மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியரின் அமைப்பு மற்றும் காப்பு வடிவமைப்பு தொழில்துறையில் முக்கிய கவனத்தை ஈர்த்துள்ளன. மின்சார தொழில் தரத்தின்படி "உயர் மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியர் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு உபகரணங்களுக்கான பொதுவான தொழில்நுட்ப தேவைகள்" (DL/T 593-2006), ஸ்விட்ச்கியருக்கான குறிப்பிட்ட காப்பு தேவைகள் தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன. 24kV தயாரிப்புகளுக்கான காப்பு தேவைகள் பின்வருமாறு:

குறைந்தபட்ச காற்று இடைவெளி (நிலை-நிலை, நிலை-நிலம்): 180mm; மின்னல் அலை எதிர்ப்பு மின்னழுத்தம் (நிலை-நிலை, நிலை-நிலம்): 50/65 kV/min, (தனிமைப்படுத்தப்பட்ட இணைப்புகளில்): 64/79 kV/min; மின்னல் தாக்க எதிர்ப்பு மின்னழுத்தம் (நிலை-நிலை, நிலை-நிலம்): 95/125 kV/min, (தனிமைப்படுத்தப்பட்ட இணைப்புகளில்): 115/145 kV/min.

குறிப்பு: ஸ்லாஷ் இடதுபுறத்தில் உள்ள தரவு திடமாக நிலத்துடன் இணைக்கப்பட்ட நியூட்ரல் அமைப்புகளுக்கு பொருந்தும், வலதுபுறத்தில் உள்ள தரவு நியூட்ரல் ஒரு வில் அணைப்பி அல்லது நிலத்துடன் இணைக்கப்படாத மூலம் நிலத்துடன் இணைக்கப்பட்ட அமைப்புகளுக்கு பொருந்தும்.

24kV உயர் மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியரை காப்பு முறையின்படி காற்று காப்புடைய உலோக மூடிய ஸ்விட்ச்கியர் மற்றும் வாயு காப்புடைய SF6 வளைய முக்கிய அலகுகள் என பிரிக்கலாம். 24kV காற்று காப்புடைய உலோக மூடிய ஸ்விட்ச்கியர், குறிப்பாக நடு-அமைந்த வெளியேற்றக்கூடிய வகை (இதன்பின் 24kV நடு-அமைந்த ஸ்விட்ச்கியர் என்று குறிப்பிடப்படும்), முக்கிய வடிவமைப்பு கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. இந்த கட்டுரை 24kV நடு-அமைந்த ஸ்விட்ச்கியர் மற்றும் வாயு காப்புடைய SF6 வளைய முக்கிய அலகுகளின் அமைப்பு மற்றும் காப்பு வடிவமைப்பு குறித்து பல பரிந்துரைகளை விவாதிக்கிறது, குறிப்பிட்டும் கருத்துகளுக்காகவும் குறிப்பிடப்படுகிறது.

1. 24kV நடு-அமைந்த ஸ்விட்ச்கியரின் வடிவமைப்பு

24kV நடு-அமைந்த ஸ்விட்ச்கியரின் தொழில்நுட்பம் முதன்மையாக மூன்று மூலங்களிலிருந்து வருகிறது: முதலாவது, காப்பு தொடர்பான பாகங்களை நேரடியாக மாற்றுவதன் மூலம் 12kV KYN28-12 தயாரிப்பை மேம்படுத்துவது. இரண்டாவது, ABB மற்றும் Eaton Senyuan போன்றவை உட்பட வெளிநாட்டு நடு-அமைந்த தயாரிப்புகள் உள்நாட்டு சந்தையில் நுழைவது. மூன்றாவது, சீனாவில் சுயமாக உருவாக்கப்பட்ட 24kV நடு-அமைந்த ஸ்விட்ச்கியர். சீனாவின் தற்போதைய தொழில்நுட்ப நிலைமைகள் மற்றும் தேவைகளுக்காக குறிப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட மூன்றாம் வகை, சந்தையில் மிகவும் போட்டித்தன்மை வாய்ந்ததாக உள்ளது. எனவே, அதன் வடிவமைப்பின் போது, முழு தயாரிப்பு அமைப்பு மற்றும் காப்பு வடிவமைப்பை முழுமையாக கருத்தில் கொள்ள வேண்டும், கீழே விரிவாக குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது:

1.1 சம-உயர அலமாரி அமைப்பு மற்றும் முக்கோண பஸ்பார் அமைவிடம்

பெரும்பாலான 12kV நடு-அமைந்த ஸ்விட்ச்கியர்கள் முன்புறம் உயரமாகவும், பின்புறம் குறைவாகவும் உள்ள அமைப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன, மூன்று-நிலை பஸ்பார்கள் முக்கோண (டெல்டா) அமைவிடத்தில் அமைக்கப்பட்டுள்ளன, மற்றும் கருவி பிரிவு நீக்கக்கூடிய, சுயாதீன அமைப்பாக உள்ளது. இந்த முறையை 24kV நடு-அமைந்த ஸ்விட்ச்கியருக்கு பயன்படுத்தினால், அது தெளிவாக 180mm குறைந்தபட்ச காற்று இடைவெளி தேவையை பூர்த்தி செய்யாது. எனவே, 24kV நடு-அமைந்த ஸ்விட்ச்கியர் சம-உயர அலமாரி வடிவமைப்பை பின்பற்ற வேண்டும், கருவி பிரிவு முதன்மை அலமாரியில் ஒருங்கிணைக்கப்பட வேண்டும்.

அலமாரியின் உயரத்தை 2400mm ஆக ஏற்றுதல், பஸ்பார் மற்றும் சுற்று முறிப்பான் பிரிவுகளுக்கு அதிக இடத்தை வழங்கும். பஸ்பார் சுவர் புஷிங்குகள் முக்கோண அமைவிடத்தில் அமைக்கப்பட வேண்டும். இந்த அணுகுமுறை காற்று இடைவெளி தேவைகளை பூர்த்தி செய்வது மட்டுமல்லாமல், மின்காந்த சக்திகளை பயனுள்ள முறையில் அடக்கி, எதிர்கொள்ளவும், பஸ்பார் வெப்பம் வெளியேற்றத்தை மேம்படுத்தவும், காப்பு நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்தவும் உதவுகிறது.

1.2 ஸ்விட்ச்கியர் அகலத்திற்கான நியாயமான வடிவமைப்பு

காப்பு நம்பகத்தன்மையின் பார்வையில், காற்று காப்பு மிகவும் நம்பகமான முறை; குறைந்தபட்ச காப்பு இடைவெளியை உறுதி செய்தால், காப்பு முழுமையாக உறுதி செய்யப்படும். முழுமையான காற்று காப்பு வடிவமைப்பை கருத்தில் கொண்டு, 24kV ஸ்விட்ச்கியரின் கோட்பாட்டளவிலான அகலம் 1020mm ஆக இருக்க வேண்டும். எனினும், உண்மையான உற்பத்தியில், பெரும்பாலான தயாரிப்பாளர்கள் 1000mm அலமாரி அகலத்தை தேர்வு செய்கிறார்கள், இது கூட்டு காப்பு பயன்பாட்டை தேவைப்படுத்துகிறது. பொதுவாக, பஸ்பார்களில் வெப்ப-சுருங்கும் குழாய் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் நிலைக்கும் நிலைக்கும் இடையேயும், நிலைக்கும் நிலத்துக்கும் இடையேயும் SMC (Sheet Molding Compound) காப்பு தடுப்புகள் நிறுவப்படுகின்றன, காப்பை மேம்படுத்த.

1.3 சீரான மின்கள விநியோகத்திற்கான வடிவமைப்பு

சோதனைகள் நிரூபிக்கின்றன, மின்னழுத்த நிலை அதிகரிக்கும்போது, மின்னல் அலை எதிர்ப்பு சோதனைகளின் போது உள்ளூர் மின்கள வலிமை அதிகரிக்கிறது, சில நேரங்களில் தெளிவான கோரோனா வெளியேற்ற ஒலிகளுடன் இருக்கலாம். விதிகளின்படி, இடையூறு உண்டாக்கும் வெளியேற்றம் ஏதும் நிகழாவிட்டால், சோதனை தேர்ச்சி பெற்றதாக கருதப்படும். எனினும், உயர் உள்ளூர் மின்கள வலிமை தயாரிப்பு இயல்பான செயல்பாட்டின் போது மின்னழுத்தங்களை எதிர்கொள்ளும் திறனை பாதிக்கலாம்.

எனவே, தயாரிப்பு வடிவமைப்பு சீரான மின்கள விநியோகத்தை அடைவதை முன்னுரிமையாக கொண்டிருக்க வேண்டும், உள்ளூர் கள மையப்படுத்தலை தவிர்க்க. நடைமுறை அனுபவத்திலிருந்து, கடத்திகளை வடிவமைத்து சீரான களத்தை அடைவது பயனுள்ளதாக இருக்கிறது. பஸ்பார்களின் வெட்டப்பட்ட முடிவுகளுக்கு, முடிவுகளை வளைந்த மூலைகளாக இயந்திரம் மூலம் செய்ய உருவாக்கும் மில்லிங் கத்தி பயன்படுத்தவும். தொடர்ப

வெளிநாட்டு 24kV வாயு-உள்ளமைக்கப்பட்ட SF6 வளைய முக்கிய அலகுகள் ஆரம்பகாலத்திலேயே தொடங்கப்பட்டன; சீமென்ஸ் மற்றும் ABB போன்ற நிறுவனங்கள் 1980களின் ஆரம்பத்தில் அவற்றை அறிமுகப்படுத்தின. பல வெளிநாடுகள் 24kV ஐ முதன்மை நடுத்தர மின்னழுத்த பரிமாற்ற மின்னழுத்தமாக பயன்படுத்துவதால் இது ஏற்படுகிறது. அவற்றின் தயாரிப்புகள் தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேறியவை, உயர் செயல்திறன் கொண்டவை மற்றும் மிக அதிக நம்பகத்தன்மை கொண்டவை. உள்நாட்டு 24kV வாயு-உள்ளமைக்கப்பட்ட SF6 வளைய முக்கிய அலகுகள் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் மட்டுமே வளர்ச்சி பெற்றுள்ளன. பல்வேறு நிலைமைகளால் கட்டுப்படுத்தப்பட்டு, தயாரிப்புகள் இன்னும் ஆராய்ச்சி, உருவாக்கம் மற்றும் சோதனை கட்டத்தில் உள்ளன.

24kV வாயு-உள்ளமைக்கப்பட்ட SF6 வளைய முக்கிய அலகு தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றத்தின் காரணமாக, அவற்றின் கட்டமைப்பு மற்றும் காப்பு வடிவமைப்பு முதிர்ந்த வெளிநாட்டு அனுபவத்தை பயன்படுத்த வேண்டும். பின்வருவன தயாரிப்பு கட்டமைப்பு மற்றும் காப்பு வடிவமைப்பு குறித்த பல பரிந்துரைகள்:

2.1 கட்டமைப்பு நியாயத்தில் கவனம் செலுத்துதல்

24kV வாயு-உள்ளமைக்கப்பட்ட SF6 வளைய முக்கிய அலகுகளில் உள்ள அனைத்து உயிருள்ள பகுதிகளும் மற்றும் சுவிட்சுகளும் SF6 வாயுவால் நிரப்பப்பட்ட ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் உறைக்குள் சீல் செய்யப்பட்டிருப்பதால், அவை சிறியதாக உள்ளன. கட்டமைப்பு வடிவமைப்பில், காப்பு வாயுவின் காப்பு வலிமை மற்றும் ஈரப்பதம் முழுமையாக கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும், பெட்டியின் அளவுகளை நியாயமாக வடிவமைக்க. அலகு முழுமையான செயல்பாடுகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், செயல்படுத்த எளிதாக இருக்க வேண்டும் மற்றும் எளிய கட்டமைப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

2.2 கட்டமைப்புகளின் விரிவாக்கத்திறன்

கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு விரிவாக்கத்திறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். ஒரு அளவில், ஒரு தயாரிப்பின் தரம் மற்றும் அதன் பரவலான பயன்பாட்டு சாத்தியம் அதன் கட்டமைப்பு நெகிழ்வுத்தன்மையைப் பொறுத்தது. தரநிலையான, தொகுதி வடிவமைப்பு இடது மற்றும் வலது பக்கங்களில் நெகிழ்வான விரிவாக்கத்தை அனுமதிக்கிறது.

2.3 காப்பு வடிவமைப்பின் நம்பகத்தன்மை

24kV வாயு-உள்ளமைக்கப்பட்ட SF6 வளைய முக்கிய அலகுகளுக்கான முதன்மை அபாயம் காப்பு செயல்திறனின் சிதைவு ஆகும். காப்பு சிதைவை ஏற்படுத்தும் காரணிகள்: SF6 வாயு கசிவு; பாலிமர் காப்பு அல்லது சீல் பொருட்கள் வெவ்வேறு வாயுக்களுக்கு (எ.கா. நீராவி) குறிப்பிட்ட ஊடுருவலைக் கொண்டிருப்பதால், கொளனின் உட்புற சுவர்களில் ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத குளிர்ச்சி ஏற்படுவது; SF6 வாயுவில் உள்ள ஈரப்பத உள்ளடக்கத்தை கட்டுப்படுத்துதல்; மற்றும் காப்பு பாகங்களில் விரிசல்கள்.

காப்பு சிதைவைத் தடுக்க, பின்வரும் நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்பட வேண்டும்: முழு வெல்டிங் மூலம் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீலிலிருந்து வாயு கொளனைத் தயாரித்தல், சீல் செய்யப்பட்ட துளைகள் இல்லாமல் இருக்க; கேபிள் இணைப்பு புஷிங்குகளை ஈப்பாக்ஸி ஓட்டு ரெசினிலிருந்து செய்து, கொளனுடன் ஒருங்கிணைந்து வெல்டிங் செய்தல்; நீராவி ஊடுருவலை குறைப்பதற்கு வாயு கொளனின் சீலை மேம்படுத்துதல்; SF6 ஈரப்பத சோதனைக் கருவியுடன் தொடர்ந்து ஈரப்பத உள்ளடக்கத்தை அளவிடுதல், சீல் செய்யப்பட்ட உறையில் ஏற்ற அளவு உலர்த்தியை வைத்தல், குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் நேரத்திற்கு ஏற்ப அனைத்து பாகங்களையும் கண்டிப்பாக சூடாக்குதல்; SF6 சுவிட்சுகளை காலி செய்து நிரப்பும்போது, உயர் தூய்மை N2 அல்லது SF6 வாயுவுடன் நிரப்பும் குழாய்களை சுத்தம் செய்தல்; மற்றும் காப்பு பாகங்களில் உள்ள உள் இயந்திர அழுத்தத்தை குறைத்தல், வயதாகுதல் மற்றும் விரிசல்களைத் தடுத்தல். இந்த நடவடிக்கைகள் காப்பு நம்பகத்தன்மையை பயனுள்ள முறையில் மேம்படுத்தும்.

3. முடிவு

24kV உயர் மின்னழுத்த சுவிட்சுகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் காப்பு வடிவமைப்பு 12kV சுவிட்சுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது என்றாலும், தேவைகள் மிக அதிகமாக உள்ளன. மேலும், போதுமான நடைமுறை இயக்க அனுபவம் இல்லாததால், தயாரிப்பு தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்ய, வடிவமைப்பு செயல்முறையின் போது அனைத்து செலுத்தும் காரணிகளையும் முழுமையாக கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.