Dizajno kaj Realizo de Gasa Ĉarma Dispositivo por 110kV Porcelana Kolono SF6 Ĉirkuitarompilo

Alta-voltajaj cirkvitrompiloj estas unu el la plej gravaj regiloj en la energisistemo. La funkcianta stato de alta-voltajaj cirkvitrompiloj direktas afektas la sekuran kaj stabilan funkciadon de la energisistemo. Inter ili, la ekstera porcelana stango tipo SF₆ cirkvitrompilo estas unu el la ĉefaj tipoj de alta-voltaja cirkvitrompilo. SF₆ havas altan elektran rezistanton, eklaran ekstinguopotenton kaj izolcapon. Tamen, en praktikaj aplikoj, oni malkovris ke, en severaj malvarmegaj regionoj, kiel Bashang en Zhangjiakou, Hebei Provino, malvarmego facile kaŭzas likvekigadon de la SF₆ gaso, rezultigante malpliiĝon de la premo de la SF₆ gaso. Tio povas provoki malalta-prema alarmon por la cirkvitrompilo aŭ eĉ blokadon (bloko de cirkvitrompilo signifas, ke la cirkvitrompilo ne povas fermiĝi aŭ malfermiĝi), serioze afektante la interrompan kapablon kaj la izolcapon de la cirkvitrompilo. Por solvi tiun problemon, ĉi tiu artikolo dezenas gazan ŝarman ilon por la 110kV porcelana stango tipo SF₆ cirkvitrompilo.

1 Malalta-prema Alarmo kaj Bloko de la Porcelana Stango Tipo SF₆ Cirkvitrompilo

En la Bashang regiono de Zhangjiakou, la vintro temperatura povas atingi -30 °C. Malalta-premaj alarmoj kaj eĉ blokoj de SF₆ cirkvitrompiloj okazis multfoje en substarionoj en la Bashang regiono. En nur unu monato, la malalta-prema alarmo okazis pli ol 30 fojojn, kaj la bloka eraro okazis pli ol 10 fojojn, posedante grandan potencialan danĝeron al la sekura kaj stabila funkciado de la elektroretado. Studoj montras, ke la ĉefa kaŭzo de la alarmo kaj bloko en la 110kV porcelana stango tipo SF₆ cirkvitrompilo estas la manko de ŝarmilado por la SF₆ gazo. Ĉar la SF₆ gastankoj estas rekte espostitaj al la ekstera medio, kiam la ambiama temperatura malpliiĝas al certa nivelo, la SF₆ gazo likvekos, kaj la premo en la gastanko estos pli malalta ol la specifitaj alarmo kaj bloko presvaloroj.

2 Problemoj kun Tradiciaj Solvoj

Ĉe nuntempo, la ĉefaj metodoj por solvi la problemojn de malalta-premaj alarmoj kaj blokoj de la porcelana stango tipo SF₆ cirkvitrompilo estas jenaj:
(1) Infladi la cirkvitrompilon por pliigi la molekulan pezon de la gazo en la tanko, do pliigante la premon de la SF₆ gazo. Tamen, ĉi tiu metodo ne estas taŭga en tre malvarmegaj kondiĉoj. Ĉar la aldona SF₆ gazo rapide likvekos en malvarmega kaj alta-prema medio, kaj ankoraŭ ne eblas pliigi la gazpremon. La norma premo de SF₆ en la cirkvitrompilo estas ĝenerale 0.6 MPa, kaj la satura vaporpremo de SF₆ estas 0.6 MPa je -20 °C. Kiam la ambiama temperatura malpliiĝas, la satura vaporpremo de SF₆ ankaŭ malpliiĝos. Tio signifas, ke en tre malvarmega medio, eĉ se la cirkvitrompilo estas infladita, pro la satura vaporpremo de la SF₆ gazo, la infladita gazo rapide likvekos, kaj la celo de pliigo de la premo ne povos esti atingita. Do, kiam la ambiama temperatura estas pli malalta ol -20 °C, ĉi tiu metodo ne povas restarigi la norman premon en la cirkvitrompilo.
(2) Manuale diskonigi la blokan cirkvon de la cirkvitrompilo por permesi la normalan fermiton kaj malfermiton de la cirkvitrompilo. Tamen, ĉi tiu metodo kaŭzas, ke la cirkvitrompilo perdas la protekton de la elektra bloko. Unufoje la gazpremo en la cirkvitrompilo ne plenumas la postulojn por ekstinguado aŭ eĉ izolo, gravaj akcidentoj povas okazi, kaj la laborkosto estas relative alta.
(3) Uzi la metodon de ŝarmado de la SF₆ gazo por solvi la problemon de likvekigado de la ekstinguada medio de la SF₆ cirkvitrompilo en malvarmegaj regionoj. Laŭ la specifa strukturo de la cirkvitrompilo, konstruas oni respondan ŝarmilon, kaj per ŝarmado pliigas la operacian temperaturon de la SF₆ gazo, evitante la likvekigon de la SF₆ gazo en malvarmega medio. La gazŝarma ilo de la cirkvitrompilo povas ĝenerale aŭtomate aktivigi aŭ deaktivigi la ŝarmfunkcion laŭ la ŝanĝo de la ambiama temperatura. La operacian kaj mantenan personaron povas agordi la aŭtomatan aktivigon kaj deaktivigon de la temperaturagordaj valoroj laŭ la reala ambiama temperatura. Kompare kun manuala diskonigo de la bloka cirkvon de la cirkvitrompilo, ĉi tiu metodo reduktas la laborkoston en operacio kaj manteno. Tamen, la instalado de la ŝarma ilo postulas altan homan kaj materialan koston, kaj la varutilizado estas relative malalta.

3 Ŝarma Ilo por la Porcelana Stango Tipo SF₆ Cirkvitrompilo

Laŭ la strukturaj karakterizoj de la porcelana stango tipo SF₆ cirkvitrompilo, dezenas oni ŝarma ilon por la porcelana stango tipo SF₆ cirkvitrompilo, kiu inkluzivas tri partojn: la ŝarma modulo, la temperaturkontrola modulo, kaj la energiosuma modulo.

3.1 Ŝarma Modulo

La instala loko de la ŝarma ilo estas tre grava, direkte afektanta la ŝarmefikecon de la SF₆ gazo. La porcelana stango tipo cirkvitrompilo estas komponita el pluraj bazaj unuoj, inkluzive de la ekstinguada kamero, la subtena porcelana tubo, la operacia mekanismo, la subtena kadro, ktp. Sub la ekstinguada kamero estas du interligitaj subtenaj porcelaj tuboj, kiuj estas plenigitaj per SF₆ gazo. La ĉefa funkcio de la subtena porcelana tubo estas atingi izolon kontraŭ la tero. Do, en la dezeno de la porcelana stango tipo cirkvitrompilo, devas oni daŭrigi certan izoldistancon, kaj garantii la mekanikan forton de la ceramika materialo. Tio signifas, ke ne eblas instaladi kondukan ŝarmilon sur la ekstera surfaco de la porcela tubo [5]. En ĉi tiu artikolo, la ŝarma parto estas elektita kiel la transmetata kamero. Tamen, la transmetata kamero havas neordinaran formon, kaj tradiciaj ŝarmaĵoj ne estas facilaj fiksigi. Krome, la transmetata kamero situas en la bazo de la porcelana stango tipo cirkvitrompilo, kaj la spaco estas mallarga. Tradiciaj ŝarmaĵoj estas tro grandaj, kio povus afekti la normalan funkciadon de la transmeta mekanismo de la cirkvitrompilo.

Laŭ la karakterizoj de la porcelana stango tipo cirkvitrompilo en la Bashang regiono de Zhangjiakou, dezenas oni ŝarma modulon. La ŝarma modulo konsistas el ŝarma tejpado kaj rezista drato. La ŝarma tejpado estas farita el izola silikon-rubando, kaj la adheziva spundo estas 3M varmrezista adhezivo, kun la eliro antaŭen, kiel montrite en Figuro 1. La rezista drato estas envolvita en la interna parto de la ŝarma tejpado. La ŝarma tejpado farita el izola silikon-rubando kaj 3M varmrezista adhezivo povas resisti altan temperaturon (la voltajo estas AC220V), kaj la formo kaj longo de la ŝarma tejpado povas flekseble elektiĝi laŭ la formo de la transmetata kamero de la lokaj cirkvitrompiloj.

Figuro 1 montras la antaŭan kaj postan flankon de la ŝarma modulo

3.2 Temperaturkontrola Modulo

La temperaturkontrola modulo konsistas el sensoro kaj temperaturregilo. Specife, la sensoro estas instalita sur la ŝarma tejpado de fazo B de la porcelana stango tipo cirkvitrompilo. Lia funkcio estas mezuri la temperaturon en la transmetata kamero de la porcelana stango tipo cirkvitrompilo kaj transdoni la temperaturdaton al la temperaturregilo, kiel montrite en Figuro 2. La temperaturregilo estas JY-260 mikrokomputila temperaturregilo. Ĝi estas uzata por ricevi kaj montri la temperaturon en ĉi tiu pozicio, kaj kontroli la starton kaj haltadon de la ŝarma modulo laŭ la antaŭagordita temperaturlimo, kiel montrite en Figuro 3.

Figuro 2 Temperatursensoro

Figuro 3 Temperaturregilo

3.3 Energiosuma Modulo

La energiosuma modulo inkluzivas temperaturkontrolitan energiosumilon kaj forcan startegon, kiel montrite en Figuro 4. Inter ili, la temperaturkontrolita energiosumilo estas konektita al la ŝarma modulo tra la temperaturregilo. Laŭ la ambiama temperatura en la Bashang regiono, agordas oni la operacian limon de la temperaturkontrolita energiosumilo, kaj la temperaturkontrolita energiosumilo funkciadas normala en ĉi tiu limo. La forca startego estas direktokonektita al la ŝarma modulo. Kiam la temperatura estas pli malalta ol la operacia limo de la temperaturkontrolita energiosumilo, la forca startego aktivigas.

Figuro 4 Temperaturkontrolita energiosumilo

3.4 Funkciadmodoj de la Ŝarma Ilo

La ŝarma ilo de la porcelana stango tipo SF₆ cirkvitrompilo havas du ŝarmmodojn.
(1) Temperaturkontrola modo: La ŝarma ilo uzas la sensoron instalitan sur la ŝarma tejpado de fazo B de la porcelana stango tipo cirkvitrompilo por akiri la temperaturon en la transmetata kamero de la porcelana stango tipo cirkvitrompilo kaj transdoni ĝin al la temperaturregilo. La temperaturregilo ricevas kaj montras la temperaturon de la ŝarma tejpado de la porcelana stango tipo cirkvitrompilo, kaj poste kontrolos la ŝarma modulon laŭ la antaŭagordita temperaturlimo.
(2) Forca startmodo: Per pasado de la temperaturregilo, kontinue ŝarmas la transmetatan kameron, kaj ŝarmas la SF₆ gazon en la porcelana stango tipo cirkvitrompilo. Tiel, oni povas eviti problemojn, kiel malalta-premaj alarmoj de la porcelana stango tipo cirkvitrompilo kaj malpliiĝo de la interrompa kapablo pro la likvekigita SF₆ gazo.

4 Konkludo

Koncerne la oftan okazon de malalta-premaj alarmoj kaj eĉ blokoj de cirkvitrompiloj en tre malvarmegaj kondiĉoj en la Bashang regiono de Zhangjiakou, ĉi tiu artikolo dezenas gazan ŝarmilon por la 110kV porcelana stango tipo SF₆ cirkvitrompilo. Ĉi tiu aparato povas garantii la sekuran kaj stabilan funkciadon de la cirkvitrompilo. Krome, ĝi havas la avantaĝojn de malalta instalado-kosto kaj mallonga instalado-tempo, kaj montras bonan promovan valoron.