Pētījums par Nosaucēju SF6 Sprieguma Ūdenskritumu Detektājiem un Gāzes Uzpildes un Pieliekšanas Ierīcēm

Augstsprieguma šķēršņuksācītāji tiek izmantoti normālas darbības laikā, lai savienotu vai atsekošanu līdzstrāvas strāvas. Ja elektriskajā iekārtā vai līnijā notiek īslaides trūkums vai smags pārslogojums, releja aizsardzības ierīce kontrolē tos, lai automātiski un ātri atsekošanu trūkumu, atdalot iekārtu vai līniju ar īslaides trūkumu, lai novērstu nelaimes apjoma paplašināšanos.

Augstsprieguma šķēršņuksācītāju attīstības gaitā no naftas pilniem šķēršņuksācītājiem un saistošā gaisa šķēršņuksācītājiem līdz SF₆ šķēršņuksācītājiem un vakuuma šķēršņuksācītājiem katra solis bija liels inovācijas solis loka iznīcināšanas principos. Starp tiem SF₆ šķēršņuksācītājiem ir priekšrocības, piemēram, spēcīga pārtraukšanas spēja, ilga elektriskā mūža gadskaits, augsts izolācijas līmenis un laba segšanas rīcība, un tie pašreiz ir visplašāk izmantoti augstsprieguma vidi.

SF₆ šķēršņuksācītāji (turpmāk saukti par šķēršņuksācītājiem) ir svarīgas iekārtas augstsprieguma elektroenerģijas pārraides sistēmā. Izolācijas un pārtraukšanas rīcība ir galvenie tehniskie rādītāji šķēršņuksācītāju novērtēšanai. SF₆ šķēršņuksācītāji ir šķēršņuksācītāju veids, kas izmanto izolācijas vidu. Līdzās gaisa šķēršņuksācītājiem tie pieder pie gāzes blāsta šķēršņuksācītājiem un uztver SF₆ gāzi kā izolācijas materiālu. SF₆ gāzei ir augsta termiskā vedamība, tā var atkal sajusties pēc sadalīšanās un ne satur kaitīgus izolācijas vielām, piemēram, oglekli. Kad ūdens daudzums tiek stingri kontrolēts, sadalīšanas produkts nav korozīvāks. SF₆ gāzes izolācijas rīcība nesamazinās ar lietošanu, tāpēc tā saglabā labu izolācijas rīcību pat pēc vairāku pārtraukumu.

Daba SF₆ gāze ir lielisks loka iznīcināšanas vidējs. Tās izcilās loka iznīcināšanas un izolācijas īpašības deva iespēju tās veiksmīgam pielietojumam augstsprieguma un ļoti augstsprieguma elektroenerģijas iekārtās 20. gadsimta laikā. Pašlaik SF₆ ir optimālais gāzes izolācijas vidējs, it īpaši augstsprieguma un ļoti augstsprieguma diapazonā, kur tā ir vienīgā izolācijas un loka iznīcināšanas vidējs. Lai nodrošinātu šķēršņuksācītāju stabila pārtraukšanas rīcību, šķēršņuksācītāju iekšienē esošajai SF₆ gāzei jābūt 99.99% dzīvībai.

Tā kā SF₆ šķēršņuksācītāju gāzes kamera ir salīdzinoši liela, ir daudz savienojuma cauruļu un šķēršņuksācītāju iekšienē ir daudz segšanas virsmas, operatīvās problēmas, piemēram, nepietiekama SF₆ spiediena, var rasties segšanas problēmu dēļ vai temperatūras maiņas dēļ. Praktiskā lietošanā, operatīvo vibrāciju un sliktas segšanas dēļ, šķēršņuksācītāju gāzes izplūdes var būt augstākas par ražotāja iestatīto gada izplūdes līmeni 1%. Tāpēc šķēršņuksācītājiem bieži jāpiepilda gāze.

Šajā rakstā tiek ieviesta jauna veida bezatsekošana SF₆ šķēršņuksācītāju kontroles, gāzes piepildīšanas un gāzes piepildīšanas ierīce. Tā var veikt šķēršņuksācītāju mikroudens kontroli un blītuma relē kalibrāciju ar instrumentiem bez elektroenerģijas pārtraukuma. Tā var arī izplūst airu, mitrumu un piesārņojumus gāzes piepildīšanas caurulēs gāzes piepildīšanas un piepildīšanas procesā. Papildus tam, tā var automātiski samazināt spiedienu un izraisīt signālu, kad gāzes spiediens pārsniedz noteikto vērtību gāzes piepildīšanas laikā.

1 Pašreizējā situācija Ķīnā

Pašlaik, lokālo šķēršņuksācītāju gāzes piepildīšanas ierīces parasti ietver kombinētu ventilu šķēršņuksācītājā. Šis kombinētais ventilis, kas sastāv no ventilu korpuss, gāzes piepildīšanas saskara, šķēršņuksācītāju saskarne un blītuma relē saskarne, var tikt savienots ar mikroudens rādītāju un blītuma relē kalibratoru. Tas efektīvi risina problēmu, ka jāizslēdz elektroenerģija, mērozot šķēršņuksācītāja mikroudens saturu un kalibrējot blītuma relē, tādējādi uzlabojot darbības efektivitāti un samazinot šķēršņuksācītāja bojājumu atsekošanas laikā.

Tomēr tas nevar atrisināt problēmu ar gāzes piepildīšanas caurules ieejas gāzes, mitruma un piesārņojumiem šķēršņuksācītājā gāzes piepildīšanas un piepildīšanas procesā. Esošo šķēršņuksācītāju gāzes piepildīšanas un piepildīšanas darbībās, SF₆ gāzes piepildīšanas cilindrs tiek tieši savienots ar šķēršņuksācītāju, izmantojot spiediena samazinātāju un gāzes piepildīšanas cauruļu. Tādējādi SF₆ gāze ievēro gāzes piepildīšanas caurules gāzi, mitrumu un piesārņojumus šķēršņuksācītājā. Tas samazina SF₆ gāzes dzīvību, pasliktina tās izolācijas rīcību, bojā šķēršņuksācītāju un samazina tā mūža gadskaitsu.

Kā aizsardzības ierīce enerģētikas sistēmā, uz SF₆ gāzi, kas tiek izmantota augstsprieguma elektroenerģijas iekārtās, tiek piemēroti stingri regulējumi un prasības. Kad šķēršņuksācītāju SF₆ gāzes mitruma daudzums sasniedz noteiktu līmeni, tas var radīt nopietnas negatīvas sekas. Mitruma var izraisīt SF₆ gāzes sadalīšanas produktu ķīmiskās reakcijas, radot toksiskas savienības; to var izraisīt iekārtu ķīmisko koroziju; to ir kaitīgi iekārtu izolācijai; to ietekmē spēja pārtraukt strāvu; un to samazina spēja mehāniski pārtraukt strāvu.

Pašlaik, veicot mikroudens kontroli un blītuma relē kalibrāciju šķēršņuksācītājos, šķēršņuksācītājam jātiek atsekošanā pēc elektroenerģijas pārtraukuma. Tas ne tikai ietekmē ražošanu, bet arī ietekmē šķēršņuksācītāja segšanas rīcību. Bieža atsekošana arī ietekmē relē precizitāti.

2 Darbības princips un strukturālais dizains

SF₆ šķēršņuksācītāju kontroles, gāzes piepildīšanas un gāzes piepildīšanas ierīce ietver ventilu korpuss, sejošu ventilu, sejošu atpakaļspiediena ventilu un vadības ventilu, kā redzams struktūras diagrammā. Šī ierīce organiski integrē ventilu korpuss ar sejošu ventilu, sejošu atpakaļspiediena ventilu un vadības ventilu. Ventilu korpuss viena gala ir fiksēti aprīkots ar šķēršņuksācītāju savienojuma plāksni, otrs gala ir fiksēti aprīkots ar vadības ventilu. Ventilu korpuss ir fiksēti aprīkots ar sejošu ventilu, sejošu atpakaļspiediena ventilu un blītuma relē saskarni. Vadības ventilis kontrolē šo ventilu atvēršanu un aizvēršanu.

Ievadītajā SF₆ šķēršņuksācītāju kontroles, gāzes piepildīšanas un gāzes piepildīšanas ierīcē, organiski integrējot ventilu korpuss ar sejošu ventilu, sejošu atpakaļspiediena ventilu un vadības ventilu, tā integru micro water measurement, density relay calibration, and gas-filling and gas-supplementing operations of circuit breakers without power outages. Before gas-filling and gas-supplementing operations, it can automatically expel air, moisture, and impurities in the gas-supplementing system. During the gas-filling and gas-supplementing operations of the circuit breaker, it can achieve pressure detection and pressure-relief alarm. It is applicable to imported SF₆ circuit breakers with a voltage above 110 kV, Alstom FXT11-type circuit breakers from France, and domestic SF₆ circuit breakers with a voltage above 110 kV. It can withstand high pressure, ranging from 0.5 to 16 MPa, and is safe and reliable.

Galvenie darbības soļi SF₆ šķēršņuksācītāju kontroles, gāzes piepildīšanas un gāzes piepildīšanas ierīcē

• Nepārtraukta gāze: Savienojiet SF₆ gāzes cilindru ar šīs ierīces sejošo ventilu, izmantojot spiediena samazinātāju, gāzes piepildīšanas cauruļu un savienojumu. Aizveriet vadības ventilu un atveriet SF₆ gāzes cilindra ventilu. SF₆ gāze ienāk ierīcē caur gāzes piepildīšanas cauruļu. Šajā laikā gāzes caurulē esošie piesārņojumi, piemēram, gaisa, ienāk šķēršņuksācītājā kopā ar SF₆ gāzi. Ierīcē esošā gāze ir SF₆ gāzes un gaisa piesārņojumu maisinājums. Kad ierīcē esošais spiediens pārsniedz sejošā atpakaļspiediena ventilā iestatīto spiedienu, sejošais atpakaļspiediena ventilis automātiski atveras un izplūst gāze 8-10 sekundes. Šajā izplūdes procesā tiek izņemti visi gāzes caurulē esošie gaisa un piesārņojumi. Pēc tam aizveriet SF₆ gāzes cilindra ventilu. Kad sistēmas spiediens sakrīt ar iestatīto spiedienu, sejošais atpakaļspiediena ventilis automātiski aizveras, pabeidzot gaisa un piesārņojumu izņemšanas darbību. Šajā brīdī sistēmā esošā SF₆ gāzes dzīvība ir tāda pati kā cilindrā, un tā ir kvalitatīva gāze.

• Gāzes piepildīšana un spiediena piepildīšana: Kad veselā sistēma ir piepildīta ar tīru SF₆ gāzi pēc piesārņojumu izņemšanas procesa, atveriet šīs ierīces vadības ventilu, un pēc tam atveriet SF₆ gāzes cilindra ventilu, lai piepildītu šķēršņuksācītāju ar gāzi. Kad šķēršņuksācītāja spiediens pārsniedz sejošā atpakaļspiediena ventilā iestatīto spiedienu, sejošais atpakaļspiediena ventilis automātiski atveras, izraisīs signālu un izplūst gāzi. Šajā laikā aizveriet SF₆ gāzes cilindra ventilu. Kad spiediens sasniedz iestatīto vērtību, sejošais atpakaļspiediena ventilis automātiski aizveras, pabeidzot gāzes piepildīšanas darbību. Pēc darbības pabeigšanas, noņemiet cilindru no šīs ierīces sejošā ventilā savienoto savienojuma.

• Automātiska signāla izraisīšana un spiediena kontrolēšana: Gāzes piepildīšanas laikā sejošais atpakaļspiediena ventilis veic spiediena uzraudzību. Kad spiediens pārsniedz iestatīto vērtību, tas automātiski atveras, izraisīs signālu un izplūst gāzi, lai nodrošinātu, ka šķēršņuksācītāja spiediens nepārsniedz drošo robežu.

• Gāzes piepildīšana un spiediena mērīšana: Pēc gāzes piepildīšanas darbības, šķēršņuksācītāja spiediens var tikt uzraudzīts, lai nodrošinātu, ka tas sasniedz nepieciešamo vērtību.

Veicot mikroudens mērījumu, savienojiet mikroudens mērīšanas instrumentu ar sejošo ventilu. Atveriet mikroudens mērīšanas instrumenta ventilu, ļaujiet sistēmas gāzei ienākt mikroudens mērīšanas instrumentā, pēc tam aizveriet mērīšanas instrumenta ventilu mērīšanai. Pēc mērīšanas, noņemiet mikroudens mērīšanas instrumentu, lai pabeigtu mikroudens mērīšanas darbību. Mērīšanas laikā nav nepieciešams izslēgt elektroenerģiju.

Veicot blītuma relē kalibrāciju, aizveriet ierīces vadības ventilu, savienojiet blītuma kalibrācijas instrumentu ar sejošo ventilu kalibrācijas darbībai. Pēc darbības pabeigšanas, noņemiet blītuma kalibrācijas instrumentu un atveriet vadības ventilu. Mērīšanas laikā nav nepieciešams izslēgt elektroenerģiju.

Bezatsekošana SF₆ šķēršņuksācītāju kontroles, gāzes piepildīšanas un gāzes piepildīšanas ierīce integru micro water measurement, density relay calibration, and gas-filling and gas-supplementing operations of the circuit breaker through instruments without power outages. Before gas-filling and gas-supplementing operations, it can automatically remove air, moisture, and impurities in the gas-supplementing system. During the gas-filling and gas-supplementing operations of the circuit breaker, it can achieve pressure detection and pressure-relief alarm. It is convenient and quick to operate and does not affect the normal operation of the circuit breaker.

3 Secinājums

Bezatsekošana SF₆ šķēršņuksācītāju kontroles, gāzes piepildīšanas un gāzes piepildīšanas ierīce var pilnībā izņemt gāzes piepildīšanas caurulē esošo gāzi, mitrumu un piesārņojumus pirms šķēršņuksācītāja gāzes piepildīšanas. Turklāt, gāzes piepildīšanas laikā, kad sistēmas gāzes spiediens sasniedz iestatīto vērtību, tā automātiski izplūst gāzi un izraisīs signālu. Šī ierīce ir aprīkota ar sistēmas vadības ventilu, ļaujot veikt mikroudens mērījumu un blītuma relē kalibrāciju bez elektroenerģijas pārtraukuma. Tā ir viegli un ātri lietojama un neatkarīga no šķēršņuksācītāja normālā darbības. Tā ir piemērota importētajiem SF₆ šķēršņuksācītājiem ar virs 110 kV, Francijas Alstom FXT11 tipa šķēršņuksācītājiem un vietējiem SF₆ šķēršņuksācītājiem ar virs 110 kV. Tā var izturēt augstu spiedienu, starp 0.5 un 16 MPa, un ir droša un uzticība.