Pagsulod sa Grounding para sa 24kV Eco-Friendly RMUs: Asa asa ug Pahumutang

Ang pagkombinado sa solid insulation assistance sama sa dry air insulation mao ang direksyon sa pag-usbong alang sa 24 kV ring main units. Pinaagi sa pagbalanse sa insulation performance ug compactness, ang paggamit sa solid auxiliary insulation mahimong makadawat sa mga insulation tests bisan walay dako nga pagtaas sa phase-to-phase o phase-to-ground dimensions. Ang encapsulation sa pole mahimo mag-eksponer sa vacuum interrupter ug sa iyang konektado nga conductors.

Alang sa 24 kV outgoing busbar, uban ang phase spacing gipagmantala sa 110 mm, ang vulcanizing sa busbar surface mahimo mapababa ang electric field strength ug ang electric field non-uniformity coefficient. Ang Table 4 nagkalkula sa electric field sa lain-lain nga phase spacings ug busbar insulation thicknesses. Mahimo matubag ingon ana nga pinaagi sa pagpataas sa phase spacing ngadto sa 130 mm ug ang pag-aplikar sa 5 mm epoxy vulcanization treatment sa round busbar, ang electric field strength maabot sa 2298 kV/m, nga wala pa adunay dugay nga margin labi sa maximum electric field strength nga 3000 kV/m nga makakapugos ang dry air.

Table 1 Electric field conditions under different phase spacings and busbar insulation thicknesses

Tungod sa kaubanan nga dielectric strength sa dry air, ang solid insulation dili makasolbi sa problema sa voltage withstand sa isolation break. Ang double-break disconnector gigamit og duha ka gas gaps sa series aron efektibong bahinon ang voltage. Ang electric field shielding ug grading rings gi-disenyo sa mga lugar diin nag-concentrate ang electric fields sama sa stationary contacts sa isolator ug grounding switch, aron mapababa ang electric field intensity ug epektibong minimisahan ang gidak-on sa air gap. Isip ipailustrar sa Figure 1, ang double-break mechanism nakamit ang operational states—working, isolated, ug grounded—pinaagi sa enhanced rotation sa nylon main shaft. Ang grading ring sa stationary contact adunay diameter nga 60 mm ug giatiman sa epoxy vulcanization; ang 100 mm clearance makakapugos sa 150 kV lightning impulse voltage.

Ang uban pang solusyon sama sa longitudinal single-phase arrangement gamiton ang high-strength alloy enclosures para sa bawat phase o ang moderate nga pagtaas sa gas pressure, usab makakapugos sa 24 kV dielectric requirements. Apan, ang ring main units (RMUs) nanginahanglan og low cost, ug ang sobrang taas nga gastos dili acceptable sa users. Pinaagi sa optimized design ug moderate widening sa RMU cabinet, mahimo makamit ang low-cost ug compact 24 kV environmentally friendly gas-insulated RMUs.

Grounding Switch Arrangement in Eco-Friendly Gas RMUs

Adunay duha ka metodos sa RMUs aron makamit ang grounding function sa main circuit:

• Outgoing line-side earthing switch (lower earthing switch)

• Busbar-side earthing switch (upper earthing switch)

Ang busbar-side earthing switch mahimong ma-select isip Class E0, nga nanginahanglan og coordination sa main switch sa panahon sa operasyon. Sumala sa Standardized Design Scheme for 12 kV Ring Main Units (Boxes) na isyuhan sa State Grid sa 2022, tungod sa three-position switches, ang scheme ginhatagan sa busbar-side arrangement ug redefined sila isip "busbar-side combined functional earthing switches."

Ang power safety regulations nagsulti nga wala kasulayan ang circuit breaker o fuse sa pag-ugnay tali sa grounding wires, earthing switches, ug equipment sa maintenance. Kon tungod sa constraints sa equipment, adunay circuit breaker sa pagitan sa earthing switch ug equipment sa maintenance, kinahanglan ang mga sukol aron masiguro nga ang circuit breaker dili makapugos pagkatapos na ang earthing switch ug circuit breaker naka-close.

Kini, ang line-side earthing switch nahimutang downstream sa circuit breaker. Iya nag-connect directly sa outgoing cable nga giground, satisfiyando ang requirement nga wala kasulayan ang circuit breaker o fuse sa pag-ugnay tali sa grounding point, earthing switch, ug equipment sa maintenance. Sa katuyuan, ang busbar-side earthing switch nahimutang upstream sa circuit breaker. Adunay vacuum circuit breaker sa pagitan sa earthing switch ug outgoing cable nga giground—it does not connect directly. Tungod kay adunay circuit breaker sa pagitan sa earthing switch ug equipment sa maintenance, kinahanglan ang mga sukol aron maprevent ang circuit breaker sa pag-open pagkatapos na ang earthing switch ug circuit breaker naka-close. Bisag hain, ang trip circuit sa circuit breaker mahimong ma-disconnect pinaagi sa link plate, o ang mechanical means mahimong gamiton aron maprevent ang accidental tripping, sa sayo nga pag-avoid sa unintended disconnection sa grounding path.

Ang State Grid Standardized Design Scheme usab naghatag sa interlocking requirements alang sa busbar-side combined functional earthing switch. Kon ang combined functional earthing switch sa busbar side gigamit ang closure sa circuit breaker aron makamit ang grounding sa cable side, kinahanglan ang mechanical ug electrical interlocks aron maprevent ang manual o electric opening sa circuit breaker.

Ang State Grid nag-adopt sa busbar-side three-position isolation/grounding switch mahimong gihatagan sa short-circuit making (closing) capability. Sa SF6-insulated RMUs, ang earthing switch nakabenepisyo sa SF6’s dielectric strength nga tungod sa tunga-tunga sa air ug ang arc-quenching capability nga tungod sa superior arc cooling. Kini mahimong ma-ensure ang closing capacity sa earthing switch.

Sa katuyuan, ang eco-friendly gases wala kasulayan ang arc-quenching capability ug lower insulation performance. Kini nagkinahanglan og very high closing speed. Apan, ang RMU operating mechanisms may limitadong energy ug dili makapugos sa sufficient force sa high-speed closing. Ang paggamit sa line-side earthing switch mahimong mag-require sa increased closing speed ug improved arc resistance ug electrodynamic analysis sa contacts, mahimong lead sa larger operating forces ug higher costs. Ang busbar-side earthing switch, pinaagi sa pag-solve sa circuit breaker interlock issue, mahimong makapugos sa reliable grounding samtang offering stronger making capacity.

Pinaagi sa technical ug product analysis sa SF6 versus eco-friendly gases, mahimo matubag ingon ana nga ang 12 kV eco-friendly gas-insulated RMUs makakapugos sa insulation ug temperature rise requirements bisan may minor increases sa size, indicating mature technical solutions.

Apan, ang 24 kV eco-friendly gas-insulated products adunay kauban lang. Ang key challenge nahimutang sa mas taas nga voltage rating, nga lead sa significantly increased dimensions. Ang excessive size ug high price mahimong restrict sa development sa 24 kV eco-friendly gas-insulated RMUs. Ang balanced approach considering insulating gas type, filling pressure, enclosure volume, ug auxiliary insulation cost mahimong makadisenyo sa low-cost, compact RMUs. Bisan unsa, mahimong true SF6 replacement mahimong achieved—enabling not only domestic market dominance apan usab global export, promoting China's low-carbon, environmentally friendly electrical equipment worldwide.