Πώς η Τεχνολογία Πνιγμένου Αντικαθιστά το SF6 σε Σύγχρονες Κυκλικές Κεντρικές Μονάδες

Τα μονάδες κύκλου (RMUs) χρησιμοποιούνται στη δευτερογενή ενεργειακή διανομή, συνδέοντας άμεσα με τελικούς χρήστες όπως κατοικιακές περιοχές, έργα κατασκευών, επαγγελματικά κτίρια, αυτοκινητόδρομοι κλπ.

Σε έναν κατοικιακό υποσταθμό, η RMU εισάγει μέση τάση 12 kV, η οποία στη συνέχεια μειώνεται σε χαμηλή τάση 380 V μέσω των μετατροπέων. Το σύστημα χαμηλής τάσης διανέμει την ηλεκτρική ενέργεια σε διάφορες μονάδες χρήστη. Για έναν μετατροπέα 1250 kVA σε κατοικιακή κοινότητα, η μονάδα κύκλου μέσης τάσης συνήθως χρησιμοποιεί μια διάταξη με δύο εισερχόμενες γραμμές και μία εξερχόμενη γραμμή, ή δύο εισερχόμενες γραμμές με πολλαπλές εξερχόμενες γραμμές, με κάθε εξερχόμενη γραμμή να συνδέεται με έναν μετατροπέα. Για έναν μετατροπέα 1250 kVA, ο ρεύματα στην πλευρά της RMU 12 kV είναι 60 A. Χρησιμοποιείται ένα σύνολο φυσαλίδων και σταδίων (FR unit), αποτελούμενο από στάδιο απομόνωσης και φυσαλίδα. Χρησιμοποιείται μια φυσαλίδα 100 A, όπου το στάδιο απομόνωσης ελέγχει την ενεργοποίηση ή την αποενεργοποίηση του μετατροπέα, ενώ η φυσαλίδα παρέχει προστασία σε περίπτωση σύνδεσης στο μετατροπέα. Ο μετατροπέας 1250 kVA εξάγει ρεύμα χαμηλής τάσης 380 V 2500 A, το οποίο διανέμεται μέσω προτυποποιημένων συστημάτων χαμηλής τάσης από το State Grid.

Οι RMUs με απομόνωση SF6 είναι μικροδιαστατές, και η κοινή δοχείο σχεδίαση είναι ακόμη μικρότερη και πιο οικονομική. Λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων απομόνωσης και σβήσης της SF6, τα στάδια απομόνωσης μέσα στο σύστημα χρησιμοποιούν SF6 για σβήση, με ικανότητα διακοπής και των ρευμάτων απομόνωσης και των ρευμάτων ενεργής φορτίας μέχρι 630 A.

Για τις περιβαλλοντοφιλες RMUs με απομόνωση, λόγω της έλλειψης εναλλακτικού περιβαλλοντοφιλούς αερίου που να αντιστοιχεί στη SF6 σε ιδιότητες απομόνωσης και σβήσης, και αφού τα στάδια απομόνωσης δεν μπορούν να διακόψουν το ρεύμα, συνήθως χρησιμοποιείται μια συνδυασμένη λύση απομονωτή και στάδιο απομόνωσης υπό βάκουαν για την εκπλήρωση της λειτουργίας που προηγουμένως απαιτούσε μόνο ένα στάδιο.

Η πρώτη σειρά στο παρακάτω σχήμα δείχνει το σχήμα της κύριας γραμμής μιας συμβατικής RMU με SF6, ενώ η δεύτερη σειρά δείχνει το σχήμα της κύριας γραμμής μιας περιβαλλοντοφιλης RMU με απομόνωση.

Μπορεί να παρατηρηθεί ότι για το προσαρμοσμένο πλήκτρο F με στάδια απομόνωσης ring-in και ring-out, απαιτείται απομόνωση πλέον ενός στάδιου υπό βάκουαν. Για το FR πλήκτρο εξόδου του μετατροπέα, απαιτείται απομόνωση, στάδιο υπό βάκουαν και φυσαλίδα, κάνοντας την διακίνηση πιο περίπλοκη.

Οι ηλεκτρικές παραμέτρους του στάδιου απομόνωσης φορτίου της RMU είναι ως εξής:
• Κατατεθειμένο ρεύμα: 630 A
• Κατατεθειμένο ρεύμα σύντομης διάρκειας: 20/4 (25/4*) kA/4 s
• Κατατεθειμένο ρεύμα σύνδεσης σε σύνδεση: 50 (63*) kA
• Μηχανική αντοχή στάδιου απομόνωσης φορτίου: Κλάση M1, 5000 λειτουργίες
• Μηχανική αντοχή στάδιου αποδίκης: Κλάση M1, 3000 λειτουργίες
• Ηλεκτρική αντοχή στάδιου απομόνωσης φορτίου: Κλάση E3, 200 λειτουργίες

Επομένως, η Schneider έχει εισάγει μια παράλληλη μέθοδο σβήσης βάκουαν, δηλαδή, τοποθέτηση ενός διακόπτη βάκουαν παράλληλα μέσα στο στάδιο. Κατά τη διαδικασία ανοίγματος, η σύνδεση κίνησης του διακόπτη βάκουαν κινείται συγχρόνως, μεταφέροντας την αρχή στον διακόπτη βάκουαν όπου σβήνεται.

Μετά τη σβήση, τα επαφικά του διακόπτη βάκουαν επιστρέφουν στην κλειστή θέση, και κατά τη συνεχόμενη λειτουργία σύνδεσης του στάδιου, ο διακόπτης βάκουαν δεν λειτουργεί.

Αυτό το σχεδιασμό απαιτεί μόνο ένα μηχανισμό λειτουργίας, σε σύγκριση με τις δύο ξεχωριστές δομές ενός απομονωτή και ενός διακόπτη βάκουαν, οδηγώντας σε μικρότερο μέγεθος και χαμηλότερο κόστος. Ωστόσο, σε σύγκριση με δύο ανεξάρτητα στάδια, ο παράλληλος μηχανισμός διακοπής απαιτεί υψηλότερες απαιτήσεις στον σχεδιασμό, την κατασκευή και την αξιοπιστία για να εξασφαλίζει ακριβή λειτουργία του στάδιου.

Αυτό το είδος παράλληλου διακόπτη βάκουαν στάδιου απομόνωσης φορτίου έχει διαφορετικές δομικές μορφές, αλλά η υποκείμενη αρχή είναι η ίδια.

Ένα μικροδιαστατός διακόπτης βάκουαν ενσωματώνεται με τις κύριες επαφές του στάδιου, χρησιμοποιώντας μόνο για τη διακοπή μικρών ρευμάτων μέχρι 630 A.

Σε συμφωνία με τους στόχους "Dual Carbon", οι περιβαλλοντοφιλες RMUs με απομόνωση αντιπροσωπεύουν μια αναπόφευκτη τάση. Χωρίς τεχνολογική πρόοδο, η απλή συσσώρευση συστατικών οδηγεί σε αυξημένη κατανάλωση υλικών και πόρων, υψηλότερες απώλειες και εμποδίζει τη βιώσιμη ανάπτυξη. Ενώ έρευνες για νέα εναλλακτικά αέρια και μεθόδους σβήσης, η διώξη λύσεων που απλοποιούν τους μηχανισμούς, επιτρέπουν ευκολότερη λειτουργία και βελτιώνουν την αξιοπιστία είναι ένας προοδευτικός δρόμος για τους προοδευτικούς κατασκευαστές εξοπλισμού και προϊόντα. Οι πελάτες πρέπει επίσης να επιλέξουν τεχνολογικά προηγμένα εναλλακτικά προϊόντα για να βοηθήσουν στην επίτευξη των στόχων Dual Carbon πιο γρήγορα.