Útkomur og framkvæmd gasshitrar tæknískra fyrir 110kV porseinsdauða SF6 skiptari

Hámarkvæða spennubrytjarnir eru ein af mestu stýringsapparátum í raforkukerfi. Staðan sem hámarkvæðir spennubrytjar standa í hefur bein áhrif á öruggu og örlygga aðgerð kerfisins. Í þeim skiptir er útiþakandi porseinn SF₆-spennubrytjarinn einn af aðal gerðum hámarkvæðra spennubrytja. SF₆ hefur hár spennutækni, frábær aflagningaraðferð og dómfræði. En í raunhögunni hefur verið ávísat að í kólnaðum svæðum eins og Zhangjiakou Bashang í Hebei eyðsku, getur ofkaldur auðveldlega valt að SF₆-gasinn verði væska, sem leidir til lækkunar á dreiflu SF₆-gassins. Þetta gæti triggjað lágdreiflugreiningu fyrir spennubrytjann eða jafnvel valt að hann lokist (lokun spennubrytjans merkir að hann geti hverken slökkt né opnað), sem alvarlega hefur áhrif á aflagningaraðferðina og dómfræðina spennubrytjans. Til að takast við þessu máli hefur þessi ritgerð hönnuð gashitiapparat fyrir 110kV útiþakandi porseinn SF₆-spennubryt.

1 Lágdreiflugreining og lokun á útiþakandi porseinn SF₆-spennubryt

Í Bashang-svæðinu í Zhangjiakou getur vetrarlíkingin orðið -30 °C. Lágdreiflugreiningar og jafnvel lokunarvillur SF₆-spennubrytja hafa komist oft í umskiptastöðum í Bashang-svæðinu. Aðeins á einu mánuði hafa lágdreiflugreiningar komist yfir 30 sinnum, og lokunarvillur yfir 10 sinnum, sem leggja mikil ógn á öruggu og örlygga aðgerð kerfisins. Rannsóknir hafa sýnt að aðalorsök greininganna og lokunarvilla 110kV útiþakandi porseins SF₆-spennubrytjar sé fráviki gashitiapparats. Þar sem SF₆-gassherbergið er beint á loftmikilun, þegar lofttempi fer niður að ákveðnu mæli, verður SF₆-gassin væska, sem valdar lækkun á dreiflu herbergisins undir ákvörðuð greiningar- og lokundreiflu.

2 Efnivið fyrirliggjandi lausnum

Núverandi aðferðir til að leysa lágdreiflugreiningar og lokunarvillur útiþakanda SF₆-spennubrytjar eru eftirfarandi:
(1) Púfsa spennubrytjann til að auka vegamassa gasses í tankinum, sem aukar dreiflu SF₆-gassins. En þessi aðferð er ekki notuð í mjög kalda veðri. Því púfst SF₆-gassinn líkurar fljótlega í ofkaldi og hádreiflulegu umhverfi, og er ennþá ekki hægt að auka dreiflu gassins. Dreiflan SF₆ í spennubrytjanum er venjulega 0,6 MPa, og mettan dreifla SF₆ er 0,6 MPa við -20 °C. Sem lofttempi fer niður, fer mettan dreifla SF₆ niður. Það er að segja, í mjög kaldu umhverfi, jafnvel ef spennubrytjan er púfsaður, verður púfsaði gassinn fljótlega væska vegna mettar dreiflu SF₆-gassins, og er ekki hægt að ná markmiði auka dreiflu. Þar af leiðandi, þegar lofttempi er lægri en -20 °C, er ekki hægt með þessari aðferð að endurheimta markdreiflu inni í spennubrytjann.
(2) Skipta handvirkt af lokunarleið spennubrytjans til að leyfa honum að slökka og opna normalt. En þessi aðferð valdar að spennubrytjan misti varnarmarkmið elektrískrar lokunar. Ef dreiflan inni í spennubrytjann er ekki nægileg fyrir aflagning eða jafnvel dómfræði, gætu komið alvarleg óheppni, og verkhlutfall er hins vegar hátt.
(3) Nota aðferð hita SF₆-gass til að leysa málið um væskun aflagningargrunda SF₆-spennubrytjans í kaldu svæðum. Samkvæmt sérstökum eiginleikum spennubrytjans er tiltekinn hitaapparat búinn til, og hiti SF₆-gassins er aukaður með hita til að forðast væskun SF₆-gassins í kaldu umhverfi. Hitagildiapparat spennubrytjans getur venjulega sjálfkraftslega virkað eða stoppað hitaefni eftir breytingu á lofttempi. Stjórnendur og viðhaldsmenn geta stillt sjálfvirkar virkja- og stoppunktsstillingar eftir raunverulegum lofttempi. Samanborð við handvirka afbrot á lokunarleið spennubrytjans, minnkast þessi aðferð verkhlutfalli í viðhaldi. En uppsetning hitaapparats krefst hins vegar háa mannvirkis- og efnaverða, og hitanotkun er hins vegar læg.

3 Hitaapparat fyrir útiþakanda porseinn SF₆-spennubryt

Samkvæmt eiginleikum útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar er hitaapparat hönnuður, sem inniheldur þrjá hluti: hitamóðul, hitastjórnunarmóðul og rafmagnsmóðul.

3.1 Hitanemendumur

Staðsetning hitaapparats er mikilvæg, sem beinlínis hefur áhrif á hitaeign SF₆-gass. Útiþakandi porseinn spennubrytjar er samsettur af mörgum grunnatriðum, þar á meðal aflagningaherbergi, stöðuporsein, stjórnunarkerfi, stöðuframvindu o.fl. Það eru tvö tengd stöðuporsein fyrir neðan aflagningaherbergið, sem eru full af SF₆-gass. Aðal virka stöðuporseins er að ná dómfræði gegn jarð. Þar af leiðandi, þegar útiþakandi porseinn spennubrytjar er hönnuður, verður ákveðin dómfræðifjarlægð halda, og mekanísk styrkur porseins málsins verður tryggður. Þetta merkir að ekki er hægt að setja framleiðandi hitaapparat á ytri borða porseins [5]. Í þessari ritgerð er valinn hita hluti sem flyturaherbergi. En flyturaherbergi hefur óreglulegan form, og hefur ekki verið auðvelt að fastsetja hefðbundna hitaapparat. Auk þess er flyturaherbergi staðsett í botn útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar, og pláss er smátt. Hefðbundnar hitaapparat eru of stórir, sem gætu haft áhrif á normalt aðgerð flyturfara spennubrytjans.

Hitanemendumur er hönnuður samkvæmt eiginleikum útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar í Zhangjiakou Bashang. Hitanemendumur er samsettur af hitabelti og mótagjöld. Hitabelti er gerð af dómfræðisílikónar gummi, og bakbyrjun er 3M hitnotandi limi, með útletti á framan, eins og sýnt er mynd 1. Mótagjöld eru pakkuð inn í hitabeltinu. Hitabelti gerð af dómfræðisílikónar gummi og 3M hitnotandi limi geta borið hár hita (rafspenna er AC220V), og form og lengd hitabeltsins má fljótlega velja eftir formi flyturaherbergis á staðs spennubrytjans.

Mynd 1 sýnir framan og aftan hitanemendumur

3.2 Hitastjórnunarmóðul

Hitastjórnunarmóðulin eru samsett af milligreininu og hitastjórnunarefni. Sérstaklega er milligreininu sett á hitabelti B-phases útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar. Verkið hans er að mæla hita í flyturaherbergi útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar og senda hitugögn til hitastjórnunar, eins og sýnt er mynd 2. Hitastjórnunarefni er JY-260 tölvustýrð hitastjórnun. Hann er notaður til að taka móti og sýna hita á þessu stað, og stjórna virkni og stoppun hitanemendumurs eftir ákveðnu hitastigi, eins og sýnt er mynd 3.

Mynd 2 Hitamilligreinin

Mynd 3 Hitastjórnunarefni

3.3 Rafmagnsmóðul

Rafmagnsmóðullinn inniheldur hitastjórnunarraf og tvangsrifraf, eins og sýnt er mynd 4. Þar á meðal er hitastjórnunarraf tengdur við hitanemendumur með hitastjórnun. Samkvæmt lofttempi í Bashang-svæðinu er set hitastjórnunarraf virkningsgrunnur, og hitastjórnunarraf virkar normalt innan þessa grunns. Tvangsrifraf er beint tengdur við hitanemendumur. Þegar hiti er lægri en virkningsgrunnur hitastjórnunarraf, er tvangsrifraf virkjað.

Mynd 4 Hitastjórnunarraf

3.4 Virknisskipan hitaapparats

Hitaapparat útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar hefur tvær hitaskipan.
(1) Hitastjórnunarskipun: Hitaapparat notar milligreininu sett á hitabelti B-phases útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar til að fá hita í flyturaherbergi útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar og senda til hitastjórnunar. Hitastjórnunartól tekur móti og sýnir hita hitabeltsins útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar, og svo stjórna hitanemendumur eftir ákveðnu hitastigi.
(2) Tvangs virknisskipun: Með að fara fram um hitastjórnunartól, er fluttur hiti á flyturaherbergi, og SF₆-gass inni í útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar er hitað. Með þessari aðferð, geta verið komist í veg fyrir máli eins og lágdreiflugreiningar útiþakanda porseins SF₆-spennubrytjar og lækkun á aflagningaraðferð vegna væsku SF₆-gass.

4 Ályktun

Með tilliti til oft komandi lágdreiflugreiningar og jafnvel lokunar villa spennubrytja í mjög kalda veðri í Bashang-svæðinu í Zhangjiakou, hefur þessi ritgerð hönnuð gashitaapparat fyrir 110kV útiþakandi porseinn SF₆-spennubryt. Þessi tæki getur tryggt öruggu og örlygga aðgerð spennubrytjans. Auk þess hefur hann kosti eins og lág uppsetningargjald og stutt uppsetningartíma, og sýnir góð gengur gildi.