Buseflanka Terarado por 24kV Ekologiaj RMU: Kial kaj Kiel

Solidan izolada asistado kun seka aerizola estas evoluodirekto por 24 kV ringaj ĉefcirkvitoj. Per ekvilibro de izoladaperformo kaj kompakteco, la uzo de solidan auxilizolado permesas pasi izoladtestojn sen signife pligrandigi la interfazan aŭ la faz-teran dimensiojn. Enkapsulado de la poluso povas solvi la izoladon de la vakuo-interrupilo kaj ties konektitaj konduktoroj.

Por la 24 kV elirbusilo, kun la fazspaco tenata je 110 mm, vulkanizado de la busila surfaco povas redukti la elektran kampon kaj la koeficienton de neuniformeco de la elektra kampo. Tablo 4 kalkulas la elektran kampon sub diversaj fazspacoj kaj busilaj izoladipekoj. Oni povas vidi, ke per taŭga pligrandigo de la fazspaco al 130 mm kaj aplikado de 5 mm epoksidvulkaniza traktado al la rondaj busiloj, la elektrokampa forto atingas 2298 kV/m, kiu ankoraŭ havas certan margenon kompare al la maksimuma elektrokampa forto de 3000 kV/m, kiun seka aero povas resisti.

Tablo 1 Elektrokampaj kondiĉoj sub diversaj fazspacoj kaj busilaj izoladipekoj

Pro la malforta dielektrika forto de seka aero, solidan izoladon ne eblas solvi la problemo de voltagresisto je la izolbrego. Duobla brekdisigilo uzas du gasbreĝojn en serio por efektive dividi la voltagon. Elektraj kampaj skirmiloj kaj gradigaj ringoj estas dizajnitaj je lokoj kun koncentrita elektra kampo, kiel stacionaraj kontaktoj de la izolilo kaj teroswitcho, por redukti la intensiton de la elektra kampo kaj efektive minimumigi la grandon de la aerospaco. Kiel montrite en Figuro 1, la duobla brekmeĥanismo atingas operaciestatojn—laboranta, izolita, kaj terita—per plifortigita rotacio de nilona ĉefakso. La gradiga ringo ĉe la stacionara kontakto havas diametron de 60 mm kaj estas traktita per epoksidvulkanizo; klareco de 100 mm povas resisti 150 kV fulmimpulsan voltagon.

Aliaj solvoj, kiel unuopara aranĝo uzante alta-streĉan legon por ĉiu fazo aŭ modere pligrandigante la gazpreson, ankaŭ povas kontentigi la 24 kV dielektrikajn postulojn. Tamen, ringaj ĉefcirkvitoj (RMU) postulas malaltan koston, kaj tro alte kostaj solvoj estas neakcepteblaj por uzantoj. Per optimumigita dizajno kaj modera pligrandigo de la RMU-kabino, eblas atingi malaltkostajn kaj kompaktaĵojn 24 kV ecoamikajn gazizolitajn RMU.

Arango de teroswitcho en ecoamikaj gaz-RMU

Estas du metodoj en RMU por atingi la terfunkcion en la ĉefcirkvito:

• Elirflankaj teroswitcho (suba teroswitcho)

• Busilflankaj teroswitcho (supra teroswitcho)

La busilflanka teroswitcho povas esti elektita kiel Klason E0, kiu postulas koordinigon kun la ĉefswitcho dum operacio. Laŭ la Standardigita Dizajnskemo por 12 kV Ringaj Ĉefcirkvitoj (Kutioj) eldonita de State Grid en 2022, pri tri-poziciaj switchoj, la skemo specifas, ke tri-poziciaj switchoj devus adopti busilflankan aranĝon kaj redefinas ilin kiel "busilflankaj kombinitaj funkcianteroswitchoj."

Energetikaj sekurecaj reguloj stipulas, ke neniu circuit-breaker aŭ fusilo devas esti konektita inter terkablilo, teroswitcho, kaj aparato sub manteno. Se, pro aparateca limigo, ekzistas circuit-breaker inter la teroswitcho kaj la aparato sub manteno, devas esti prenitaj mezuroj por certigi, ke la circuit-breaker ne povas malfermiĝi post tio, ke ambaŭ la teroswitcho kaj la circuit-breaker estas fermitaj.

Tial, la elirflanka teroswitcho situas malsupre de la circuit-breaker. Ĝi direktas konektiĝas al la elirkablo estanta terita, kontentigante la postulon, ke neniu circuit-breaker aŭ fusilo ekzistas inter la terpunkto, la teroswitcho, kaj la aparato sub manteno. Kontraste, la busilflanka teroswitcho situas supre de la circuit-breaker. Ekzistas vakua circuit-breaker inter la teroswitcho kaj la elirkablo estanta terita—it ne konektas direkt. Pro tio, ke circuit-breaker situas inter la teroswitcho kaj la aparato sub manteno, devas esti realigitaj mezuroj por preveni la circuit-breaker malfermiĝi post tio, ke ambaŭ la teroswitcho kaj la circuit-breaker estas fermitaj. Ekzemple, la trip-circuit de la circuit-breaker povas esti diskonectita per ligplaĉo, aŭ mekanikaj rimedoj povas esti uzitaj por preveni akcidentan tripan, tiel evitante neintencitan diskonexion de la tervojo.

La State Grid Standardigita Dizajnskemo ankaŭ specifas interligpostulojn por la busilflanka kombinita funkcianteroswitcho. Kiam la kombinita funkcianteroswitcho sur la busilflanko uzas fermon de la circuit-breaker por atingi teron de la kabelflanko, ĝi devas inkluzivi ambaŭ mekanikan kaj elektran interligon por preveni manuan aŭ elektran malfermon de la circuit-breaker.

State Grid adoptas la busilflankan tri-pozician izol/teroswitcho plejparte konsiderante la kapablon de kortkurta farado (fermo). En SF6-izolitaj RMU, la teroswitcho profitas de la fakto, ke la dielektrika forto de SF6 estas proksimume trioble tiu de aero, kaj sia arkmalpleniĝkapablo estas proksimume centfoje tiu de aero pro supera arkrefreŝigo. Do, la fermkapablo de la teroswitcho estas fidinde garantita.

Kontraste, ecoamikaj gastoj mankas arkmalpleniĝkapablon kaj havas pli malaltan izoladoperformon. Tial, tre alta fermrapido estas postulata. Tamen, RMU-operacimeĥanismoj havas limigitan energion kaj ne povas provizi sufiĉan forton por alta-rapida fermado. Uzado de elirflanka teroswitcho postulus pligrandigitan fermrapidon kaj plibonigitan arkreziston kaj elektrodinaman analizon de la kontaktoj, potencialigante pli grandajn operaciforcojn kaj pli altajn kostojn. La busilflanka teroswitcho, solvante la problemon de circuit-breaker-interligo, ankoraŭ povas kontentigi fidindan teron kaj ofertas pli fortan fermkapablon.

Per teknika kaj produkta analizo de SF6 kontraŭ ecoamikaj gastoj, oni povas vidi, ke 12 kV ecoamikaj gaz-izolitaj RMU povas kontentigi izoladajn kaj temperaturmontajn postulojn nur kun malgrandaj pligrandigoj de grando, indikante maturojn teknikajn solvojn.

Tamen, estas malmultaj 24 kV ecoamikaj gaz-izolitaj produktoj disponeblaj. La ĉefa defio kuŝas en la pli alta voltagklaso, kiu kondukas al signife pligrandigita dimensio. Tro granda grando kaj alta prezo restrikigos la evolucion de 24 kV ecoamikaj gaz-izolitaj RMU. Necesas equilibrita propono konsiderante tipon de izolgazo, plenigpremon, enklosvoluemon, kaj koston de auxilizolado por dezajni malaltkostajn, kompaktaĵojn RMU. Nur tiam vere SF6-anstataŭigo povas esti atingita—permesante ne nur domacan marktakson, sed ankaŭ tutmondan eksporton, promovante Ĉiniojn malhavbon, ecoamikajn elektrajn aparatojn tutmonde.