SF6-ringhovedenheter (RMUs): Nåværende strømforsyningsmetoder utviklingsutsikter fordelar over metallbelagde spenningsskifter og konklusjon

Nåværende strømforsyningmetode ved bruk av SF6 ringhovedenhet

For å forbedre nettets ytelse, er designet av tradisjonelle SF6 ringhovedenheter (RMU) videre optimert. Et viktig trekk ved andre generasjonens SF6 RMU er bruk av en jordet, lukket epoksyresinhus, med SF6-gass som isoleringsmedium. To trefas belastningsbrytere og en trefas buelokkerende sirkuitbryter er integrert i én enkelttett enhet, utstyrt med et trykkavlastningsvernventil. I tilfelle feil under buelokking, slipper vernventilet internt trykk fra huset, og sikrer operatørens sikkerhet foran kabinetet.

På grunn av fordeler som færre rørleggende deler i systemet, liten tett gassromsvolum, kompakt struktur, full funksjonalitet, og lav kostnad, har disse RMU-ene blitt bredt benyttet de siste ti årene og har vist seg høy grad av stabilitet og sikkerhet. Ved overvåking og fjernstyring av flere nøkkelenheter i åpne distribusjonsnett, kan brukerne få strøm gjenopprettet innen minutter etter en feil, noe som reduserer feilidentifiserings- og isoleringstid betydelig, og minimerer tap av strøm for brukeren.

Utviklingsutsikter for SF6 RMU-strømforsyningmetoden

SF6 ringhovedstrømforsyning, som et prototypisk og inledende stadium av nettbasert strømforsyning, gir en grunnlag for å oppnå høyere pålitelighet i strømforsyningen. "Nettbasert" planlegging, basert på bykontroll detaljplan og rettet mot å møte høy pålitelighetsbehov hos brukere, representerer et nytt "bunnopp" modell for planlegging, konstruksjon, drift og administrasjon av distribusjonsnett.

Gjennom nettbasert planlegging og omforming, kan den gjennomsnittlige utnyttelsesgraden av distribusjonsutstyr økes passende, og retningsmessige overføringskapasiteter kan etableres innenfor og mellom netten, noe som maksimerer støtte fra nivånetten til høyernivånetten. Dette er betydelig for vitenskapelig veiledning av distribusjonsnettbygging, sikring av pålitelig strømforsyning, fremme av høykvalitativ utvikling av distribusjonsnett, og bygging av et robust og intelligent distribusjonsnett kjennetegnet ved "nettbasert oppsett, presis beskyttelse, og enkel tilgang."

II. Fordeler med SF6-isolerte RMU-er sammenlignet med metalkappebrytere i "Fem forebygging" låser

I strømforsyningsystemer, har "Fem forebygging" (forebygging av feilaktig bryting, belastningsbryting, jording under spenning, lukking med jording, og inngang til energifylte rom) låseteknologi for høyspenningbrytere (spesielt luftisolerte metalkappebrytere) moden og diversifisert. Metoder inkluderer mikroprosessorbaserte låser med forhåndsprogrammerte sekvenser, mekaniske låser, mekaniske sekvenslåser, eller kombinasjoner av dem. Imidlertid, noen lett oversete problemer eksisterer fortsatt i praksis:

Forebygging av feilaktig jording i inngangskabinet for metalkappebrytere

Noen metalkappebrytere har jordingsbrytere både i utgangs- og inngangskabinet. Spesielt for bunnspeiset brytere, blir risikoen for feilaktig jording ofte oversett. I kontrast unngår SF6 RMU-er dette problemet på grunn av jordingslås og logiske låser på inngangssiden.

Forebygging av feilaktig inngang til energifylte transformatorrom

I metalkappebrytere brukt i konteineriserte understasjoner, er driftsenergien typisk hentet fra transformatorens lavspenningsside. Når transformatorrommet er energifylt, kan ikke elektromagnetiske låser åpnes; når rommet er uten energi, mister både spenningsindikatoren og elektromagnetiske låser strøm, og hindrer fremdeles åpning. Dette krever en løsningsnøkkel for manuell låsing, noe som skaper en sikkerhetsrisiko.

SF6 RMU-er erstatter elektromagnetiske låser med en dørgränslapp. Den vanligvis lukkede kontakten til denne slappen er koblet i serie med transformatorkabinetets trip-sirkuit, strømført fra lavspenningssiden. Når transformatorromdøren åpnes, aktiveres grenslappen, og utløser umiddelbart en trip for å kutte strømmen, og effektivt forhindrer inngang til energifylte rom.

Sammenfattet sett, reduserer SF6 RMU-er betydelig kompleksiteten i "Fem forebygging" låser, og minimiserer risikoen for personskade forårsaket av oversetter eller låsefeil i metalkappebrytere. Kombinert med det innebygde trekket at høyspenning levende deler er helt lukket og utilgjengelige, fremhever SF6 RMU-er deres overlegenhet i beskyttelse av både profesjonelle og ikke-profesjonelle vedlikeholdsansatte sammenlignet med metalkappebrytere.

III. Driftsfordeler med SF6-isolerte RMU-er sammenlignet med metalkappebrytere

Fullt tett isolasjon, vedlikeholdsfritt

Alle primære levende komponenter (f.eks. belastningsbrytere, busbarer) i SF6 RMU-er er tettet innenfor SF6 gassrom, uutsatt for eksterne miljøfaktorer som fukt, saltfukt, og støv. Dette sikrer høy pålitelighet og personell sikkerhet, og oppnår virkelig vedlikeholdsfri drift. Kjernekomponenter kan vare opp til 20 år uten vedlikehold, og er egnet for ubemannet distribusjonsrom.

Kompakt struktur, rombesparende

SF6 RMU-er er kompakte og rombesparende, med en enkelt kabinetbredde på bare 325 mm (696 mm for målepanel), noe som reduserer fotavtrykket i distribusjonsrom betydelig, og gjør dem ideelle for plassbegrenset lokasjoner. Brytere og kabinet er fullt montert på fabrikken med heveløkker, som gjør at de kan installeres enkelt på stedet ved å posisjonere kabinetet.

Som et typisk eksempel på et 10 kV distribusjonsrom-prosjekt (dobbel inngang, seks utganger, bus tie-segmentering):

• Bruk av KYN28 metalkappebrytere: 10 enheter kreves, hver 800 mm bred og 1500 mm dypt, hovedområde 12 m²; betraktet drift og vedlikeholdsmarg (1500 mm foran, 600 mm bak), ekstra område 16,8 m²; DC-skjermområde ca. 2 m²; total område ca. 30,2 m².

• Bruk av SF6 RMU-er: 9 bays kreves, hver 325 mm bred og 750 mm dypt, hovedområde 2,20 m²; betraktet 600 mm foran vedlikeholdsmarg (også som inspeksjonsvei), ekstra område 1,75 m²; ingen ekstra DC-skjerm nødvendig (selvstrømført beskyttelsesenheter tilgjengelig); total område ca. 3,95 m². Sammenlignet med metalkappebrytere, sparer dette 26,25 m², og demonstrerer en betydelig fordel.

Høy beskyttelsesklasse, sterk miljøtilpasning

SF6 RMU-er har en fullstendig tett struktur, noe som eliminerer behovet for varmeanlegg og forebygger kondens. Kabelslutninger er vannbestandige og tette, og kan operere selv når de er dyppet. Rustfrie stål gassrom av brytere (inkludert fusible bushinger) oppnår en IP67 beskyttelsesklasse, og har vellykket bestått internasjonale tester for 24 timers energifylt drift under vann i en dyp på 5 meter.

I kontrast er metalkappebrytere inndørsutstyr, integrert med sirkuitbrytere. En hendelse i en enhet påvirker ofte flere enheter, og kan enda eskalere til en hel understasjon nedbrudd. Nylige sirkuitbryterfeil, spesielt på 6–35 kV-nivå, er ofte knyttet til isoleringsnedbrytning i fuktige miljøer, dårlig tettning, utilstrekkelig krypingavstand, og uaktuelle materialer. SF6 RMU-er, med sin fullstendig lukket, ute-beregnet design, unngår naturligvis disse problemene, og opprettholder pålitelig strømforsyning selv under tøffe forhold som kysttyfoner og tung regn, og viser langt bedre miljøtilpasning.

Utmerket elektrisk ytelse, høye tekniske parametre

Sirkuitbryterkabinett kan oppnå kortslutningsbrytkapasiteter opptil 25 kA; belastningsbrytermekanisk levetid når 5 000 operasjoner, langt over nasjonale standardkrav på 2 000 operasjoner.

Konklusjon

Ringhovedenheter har utviklet seg fra initial lukket struktur til åpen konfigurasjon, gjennom olje-dypet fusible RMU-er til dagens avanserte SF6 fullt isolerte RMU-er. Design har blitt jevnlig optimalisert, og stabiliteten har gradvis forbedret. Sammenlignet med metalkappebrytere, tilbyr SF6 RMU-er betydelige fordeler i sikkerhet, ubemannet drift, rombesparing, hardmiljøtilpasning, elektrisk ytelse, og tekniske parametre. De er nå bredt benyttet i kommunale, metro, og bygge strømforsyningsystemer.