Unidades de anel RMU SF6: Métodos actuais de fornecimento de enerxía Perspectivas de desenvololvimento Ventajas sobre os armarios metálicos encaixados e conclusiones

Método actual de suministro de enerxía utilizando unidades de anel principal SF6

Para mellorar o rendemento da rede, o deseño das unidades de anel principal SF6 (RMUs) tradicionais foi optimizado adicionalmente. Unha característica clave das RMUs de segunda xeración é o uso dunha carcasa de resina epoxi encerrada e aterrada, con gas SF6 como medio aislante. Dois interruptores de carga de tres posicións e un interruptor circuitador rotativo de ar de tres posicións están integrados nunha única unidade selada, equipada cunha válvula de alivio de presión. En caso de fallo na extinción do arco, a válvula de seguridade libera a presión interna da carcasa, asegurando a seguridade do operador fronte ao armario.

Debido ás vantaxes como menos pezas móbeis no sistema, volume reducido da cámara de gas selada, estrutura compacta, funcionalidade completa e baixo custo, estas RMUs foron ampliamente utilizadas nos últimos dez anos e demostraron ser moi estables e seguras. Mediante a monitorización e o control remoto de varias RMUs de nodo clave en redes de distribución en anel aberto, os usuarios poden ter o suministro de enerxía restablecido en minutos despois dun fallo, reducindo significativamente o tempo de identificación e aislamento de fallos e minimizando a perda de enerxía para os usuarios.

Perspectivas de desenvolvemento do método de suministro de enerxía SF6 RMU

O suministro de enerxía por anel SF6, como prototipo e etapa inicial da distribución de enerxía baseada en grade, proporciona unha base para lograr unha maior fiabilidade no suministro de enerxía. A planificación "baseada en grade", basada no planeamento detallado de control urbano e destinada a satisfacer as demandas de altísima fiabilidade dos usuarios, representa un novo modelo "de baixo a arriba" para a planificación, construción, operación e xestión das redes de distribución.

A través da planificación e transformación baseada en grade, pode aumentarse adecuadamente a taxa media de utilización do equipo de distribución e establecerse capacidades de transferencia direccional dentro e entre grades, maximizando así o apoio das grades inferiores ás superiores. Isto é significativo para orientar científicamente a construción das redes de distribución, garantir un suministro de enerxía fiable, promover un desenvolvemento de alta calidade das redes de distribución e construír unha robusta e intelixente rede de distribución caracterizada por "disposición en grade, protección refinada e acceso conveniente".

II. Vantaxes das RMUs aisladas con SF6 sobre os equipos metálicos revestidos no interbloqueo de "Cinco Prevenções"

Nos sistemas de suministro de enerxía, a tecnoloxía de interbloqueo de "Cinco Prevenções" (prevenir a conmutación errónea, a conmutación de carga, a aterrazado baixo voltaxe, o cierre con aterramiento e a entrada en compartimentos energizados) para equipos de alta tensión (específicamente equipos metálicos revestidos aíslados por aire) está madura e diversificada. Os métodos inclúen interbloqueos basados en microprocesadores usando secuencias preprogramadas, interbloqueos mecánicos, candados de secuencia mecánica ou combinacións delles. No entanto, aínda existen algunhas cuestións fáciles de pasar por alto na práctica:

Prevención de manobras erróneas nos interruptores de aterramento nos armarios de entrada de equipos metálicos revestidos

Algunhos equipos metálicos revestidos teñen interruptores de aterramento tanto en armarios de saída como de entrada. Particularmente para equipos alimentados pola parte inferior, o risco de manobra errónea do interruptor de aterramento adoita ser ignorado. En contraste, as RMUs SF6 evitan esta cuestión de forma inherente debido aos interbloqueos de aterramento e lóxicos no lado de entrada.

Prevención de manobras erróneas en compartimentos de transformadores energizados

Nas subestacións contedorizadas que usan equipos metálicos revestidos, a enerxía de funcionamento adoita derivarse do lado de baixa tensión do transformador. Cando o compartimento do transformador está energizado, o candado electromagnético non pode abrirse; cando o compartimento está desenergizado, tanto o indicador de presencia de voltaxe como o candado electromagnético perden a corrente, impidindo a súa apertura. Isto require unha chave de liberación para desbloquear manualmente, creando un risco de seguridade.

As RMUs SF6 substitúen o candado electromagnético por un interruptor de fin de curso. O contacto normalmente cerrado deste interruptor está conectado en serie co circuito de disparo do armario do transformador, alimentado polo lado de baixa tensión. Unha vez aberta a porta do compartimento do transformador, o interruptor de fin de curso actúa, provocando inmediatamente un disparo para cortar a corrente, evitando eficazmente a entrada en compartimentos energizados.

En resumo, as RMUs SF6 reducen significativamente a complexidade de deseño dos interbloqueos de "Cinco Prevenções" e minimizan os riscos de lesión persoal causados por descuidos ou fallos de interbloqueo en equipos metálicos revestidos. Combinado coa característica inherente de que as partes vivas de alta tensión están totalmente encerradas e inaccesibles, as RMUs SF6 destacan a súa superioridade na protección tanto do persoal de mantemento profesional como non profesional en comparación cos equipos metálicos revestidos.

III. Vantaxes operativas das RMUs aisladas con SF6 sobre os equipos metálicos revestidos

Aislamento completamente selado, sen mantemento

Todos os componentes vivos primarios (por exemplo, interruptores de carga, barras de bus) das RMUs SF6 están selados dentro da cámara de gas SF6, inmunes a factores ambientais externos como a humidade, la nébeda salina e o polvo. Isto asegura unha alta fiabilidade e seguridade persoal, logrando realmente un funcionamento sen mantemento. Os componentes centrais poden durar ata 20 anos sen mantemento, facendo que sexan adecuados para salas de distribución sen supervisión.

Estrutura compacta, aforro de espazo

As RMUs SF6 son compactas e eficientes en espazo, cunha anchura de só 325 mm (696 mm para armarios de medida), reducindo significativamente a pegada de espazo nas salas de distribución e sendo ideais para ubicacións con restricións de espazo. Os equipos de conmutación e as carcasas están totalmente montados na fábrica con argolas de elevación, permitindo unha instalación fácil no sitio simplemente colocando a carcasa.

Tomando como exemplo un proxecto típico de sala de distribución de 10 kV (dúas liñas de entrada, seis liñas de saída, sección de ligazón de bus):

• Usando equipos metálicos revestidos KYN28: requírense 10 unidades, cada unha de 800 mm de ancho e 1500 mm de fondo, área do corpo principal 12 m²; considerando o espazo de operación e mantemento (1500 mm fronte, 600 mm traseira), área adicional 16,8 m²; área aproximada da pantalla DC 2 m²; área total aproximada 30,2 m².

• Usando RMUs SF6: requírense 9 postos, cada unha de 325 mm de ancho e 750 mm de fondo, área do corpo principal 2,20 m²; considerando 600 mm de espazo de mantemento fronte (tamén servindo como pasillo de inspección), área adicional 1,75 m²; non se necesita pantalla DC adicional (dispoñibles dispositivos de protección autónomos); área total aproximada 3,95 m². Comparado cos equipos metálicos revestidos, isto supón un aforro de 26,25 m², demostrando unha ventaxe significativa.

Alto nivel de protección, forte adaptabilidade ambiental

As RMUs SF6 presentan unha estrutura totalmente selada, eliminando a necesidade de resistencias térmicas e previniendo a condensación. As terminais de cable son impermeables e seladas, permitindo a operación incluso cando están submerxidas. A cámara de gas de acero inoxidable do equipo de conmutación (incluíndo los tubos de fusible) alcanza un nivel de protección IP67 e ha pasado con éxito pruebas internacionais de 24 horas de operación energizada submerxida a unha profundidade de 5 metros.

En contraste, os equipos metálicos revestidos son equipos interiores, integrados con interruptores. Un accidente nunha unidade adoita afectar a múltiples dispositivos e incluso pode escalar a un corte de enerxía a nivel de subestación. Os fallos recentes de interruptores, especialmente a niveis de 6-35 kV, están frecuentemente ligados á degradación do aislamento en ambientes húmidos, sellado deficiente, distancia de arrastre insuficiente e materiais inapropiados. As RMUs SF6, co seu deseño totalmente encerrado e adecuado para exteriores, evitan naturalmente estes problemas e mantém un suministro de enerxía fiable incluso en condicións adversas como tifóns costeiros e chuvia intensa, demostrando unha adaptabilidade ambiental moito máis alta.

Excelentes prestacións eléctricas, parámetros técnicos altos

Os armarios de interruptores poden lograr capacidades de interrupción de cortocircuito de ata 25 kA; a vida útil mecánica dos interruptores de carga alcanza as 5.000 operacións, moito máis allá do requisito estándar nacional de 2.000 operacións.

Conclusión

As unidades de anel principal evolucionaron desde estructuras iniciais de anel cerrado a configuracións de anel aberto, progresando dende as RMUs de fusible aíslado en óleo até as RMUs aísladas con SF6 avanzadas de hoxe. Os deseños foron optimizados continuamente, e a estabilidade mellorou de forma constante. En comparación cos equipos metálicos revestidos, as RMUs SF6 ofrecen ventaxes significativas en seguridade, operación sen supervisión, aforro de espazo, adaptabilidade a ambientes adversos, prestacións eléctricas e parámetros técnicos. Están agora ampliamente utilizadas en sistemas de suministro de enerxía municipal, metro e edificios.