24kV bezobsługowy ekologiczny gazowy zaszczelony RMU z inteligentnym monitorowaniem – Gotowy do miejskiej sieci

W porównaniu z 12kV, 24kV może dostarczać więcej energii elektrycznej, zmniejsza straty liniowe i jest szeroko stosowane na rynkach zagranicznych.

SF₆ to gaz cieplarniany, którego potencjał niszczenia warstwy ozonowej jest ponad 20 000 razy wyższy niż CO₂. Jego użycie musi być ograniczone, dlatego przekazniki średniego napięcia nie mogą używać SF₆ jako gazu izolacyjnego.

Dla przekazników, przyjazne środowisku gazy to takie, które nie zawierają SF₆ jako środka izolacyjnego lub gaszącego łuki. Przykładami są naturalnie występujące gazy (takie jak azot i dwutlenek węgla), mieszaniny gazów i gazy syntetyczne.

Głównym wyzwaniem dla przyjaznych środowisku przekazników izolowanych gazem jest spełnienie wymogów izolacji. Chociaż 12kV przyjazne środowisku przekazniki izolowane gazem są dość rozwinięte, modele 24kV mają stosunkowo mało producentów. Dzieje się tak, ponieważ krajowe zapotrzebowanie na urządzenia 24kV jest niskie, a ich projektowanie izolacji jest bardziej skomplikowane – tylko kilku producentów kompletnych zestawów z potrzebą eksportu rozwija takie produkty.

W istocie, projekt przekaznika 24kV można uprościć poprzez następujące podejścia:

• Kompozytowa izolacja stała: Zapewnia, że szyna główna spełnia wymagania dotyczące wytrzymałości na napięcie. Zwiększenie odstępu izolacyjnego lub powiększenie rozmiaru zbiornika gazu również może spełnić standardy wytrzymałości na napięcie.

• Zwiększenie ciśnienia gazu: Podwyższenie względnego ciśnienia z 0,04 MPa do 0,14 MPa rozwiązuje zarówno problemy izolacji, jak i wytrzymałości na napięcie odstępów, z jedynym dodatkowym krokiem polegającym na zamianie komory gaszącej łuki na tą o normie 24kV.

Alternatywnie, można użyć syntetycznego gazu C4/C5 mieszane z CO₂, ponieważ jego siła izolacji jest podobna do SF₆. Małe modyfikacje systemu izolacji RMU opartych na SF₆ mogą umożliwić spełnienie wymogów wytrzymałości na napięcie 24kV. Jednak C4/C5 to również gaz cieplarniany – choć jego globalny potencjał ocieplenia (GWP) wynosi tylko 1/20 SF₆. Dodatkowo, po zgaszeniu łuku rozkłada się na trujące gazy, co nie sprzyja zrównoważonemu rozwojowi.

Odstęp między czynnymi częściami przekaznika jest określany przez wytrzymałość na napięcie impulsowe:

• Dla urządzeń 24kV, wytrzymałość na napięcie impulsowe wynosi 125kV, co odpowiada odstępowi powietrznemu 220mm (lub 95mm, jeśli używane są rękawy termoskurczalne 3M i okrągłe szyny BPTM).

• Dla urządzeń 12kV, wytrzymałość na napięcie impulsowe wynosi 75kV, z odstępem powietrznym 120mm (lub 55mm z tymi samymi rękawami 3M i szynami BPTM).

Dla bocznie montowanych jednostek przekaznikowych w RMU, wymagania odstępów dla kompozytowej izolacji mogą być całkowicie spełnione.

Najwcześniejsze 24kV solidne izolowane jednostki pierścieniowe obejmują produkty Eaton SVS i Xirui. Ze względu na fakt, że przełączniki zaprojektowane przez Xirui dla rynków zagranicznych są dwustanowe – co oznacza, że przełącznik jest albo w stanie zamkniętym, albo ziemnym – ten projekt nie spełnia chińskiego wymogu operacji trójstanowej z kontrolą krokową, więc trzeba było dodać stan izolacyjny między dwoma stanami.

Jak osiągnąć miniaturyzację produktu, kosztowność i adaptację do środowiska, decyduje o kierunku rozwoju 24kV ekologicznych przekazników izolowanych gazem. Kompozytowa izolacja stała ma wysoki koszt i nadal trudno jest rozwiązać problem wytrzymałości na napięcie izolacyjne. Ponadto, alternatywne gazy, takie jak suche powietrze i azot, mają niewystarczającą siłę izolacji, co oznacza, że odstęp łamania i odstęp ziemny muszą być podobne do tych wymaganych dla naturalnego powietrza, tj. ≥220mm. To sprawia, że takie trójstanowe przełączniki obrotowe wymagają dużych rozmiarów, podczas gdy przełączniki o ruchu liniowym napotykają pewne trudności, czy to w zwiększaniu wymiaru wysokości, czy szerokości. Użycie podwójnego łamania izolacyjnego i przełączników ziemnych może rozwiązać problem zbyt dużych przełączników izolacyjnych.

Aby zapewnić ciśnienie napełniania gazu, należy rozwiązać problem wytrzymałości obudowy. Użycie aluminiowej struktury cylindrycznej umożliwia optymalizację wymiarów, jednorodne pole elektryczne i dobrą dyssypację ciepła. Wewnętrzne szyny główne są ułożone w konfiguracji trójkąta, a przełącznik trójstanowy i przerzutnik próżniowy są montowane pionowo, co maksymalizuje wykorzystanie wymiarów przestrzennych i osiąga małe rozmiary oraz wysoką moc.