Tehniskā analīze iekšējo loku izturībai un optimizācijai SF6 pilnībā apgultajos gāzapgultajos apgaismojuma galvenajos uzņēmumos (RMU)

SF6 pilnībā izolētās gāzainās apgaismojuma māju (RMU) galvenokārt sastāv no slodzes spēka vienībām un augstsprieguma AC slodzes spēka vienību-kombinēto ierīču (atkarīgi no lietotāja prasībām, tos var konfigurēt kā kopīgu rezervoiru vai vienības struktūras).

Praktiskajās inženierzinātnes lietojumos elektriskās savienojumus parasti veido, izmantojot virsgrupas solīdās izolācijas šķidrādas vai sānu piekļuves šķidrādas. Dažādos tehniskajos parametriem, kombinēto ierīču pārnešanas strāva un slodzes spēka vienības slēgšanas spēja ir būtiskas attīstības problēmas. Tāpat, ņemot vērā pieaugošās drošības bažas, iekšējie loka defekti pēdējos gados ir pievērsuši lietotāju uzmanību.

1. Tehnisko jautājumu analīze

RMU izstrādes un ražošanas laikā šādi aspekti prasa rūpīgu uzsvaru:

1.1 Pārnešanas strāva

Kombinētā ierīce pārnešanas strāva atsaucās uz trimfāzējo simetrisko strāvu, kad pārtraukšanas funkcija pāriet no šķidriniekam uz slodzes spēka vienību. Ja strāva pārsniedz šo vērtību, pārtraukšana notiek tikai ar šķidriniekam. Zemākos defekta strāvas diapazonos trimfāzo šķidriniekam smilšanas laiki parāda inerentu variabilitāti. Šķidrinieks ar īsāko smilšanas laiku pirmo pārtrauc, un tā strikers aktivizē trip mehānismu, lai atvērtu slodzes spēka vienību.

Pārējo divu fāzu pārtraukšana atkarīga no salīdzinājuma starp to faktiskajiem laika-strāvas raksturojumiem (kur strāva pārējās divās fāzēs ir aptuveni 87% no trimfāzējā strāvas) un slodzes spēka vienības atvēršanas laiku, ko aktivizē pirmo pārtraucošā šķidrinieka strikers. Ja šķidrinieka smilšana aizkavējas, pārējās divas fāzes tiek pārtrauktas ar slodzes spēka vienību. Tātad, šāda diapazona defekta strāvas pārtraukšanu dalījās starp šķidriniekam un slodzes spēka vienību.

Kombinētā ierīces pārnešanas strāva noteikta diviem būtiskiem faktoriem: slodzes spēka vienības trippēšanas laiks, ko aktivizē šķidrinieka strikers, un šķidrinieka faktiskais laika-strāvas raksturs. Nominālā pārnešanas strāva ir būtisks tehniskais parametrs, kas attēlo maksimālo strāvu, ko slodzes spēka vienība var droši pārtraukt. Izmantojot strāvas ierobežojošus šķidriniekus, to laika-strāvas raksturojumi jānovērtē, lai nodrošinātu, ka rezultējošā pārnešanas strāva ir zemāka par kombinētās ierīces nominālo pārnešanas strāvu. Tas nodrošina uzticamu un drošu koordināciju starp slodzes spēka vienību un šķidrinieku, ļaujot efektīvi aizsargāt transformatorus.

1.2 Slēgšanas spēja

Slodzes spēka vienību testēšanas laikā reizēm notiek neveiksmīgas slēgšanas operācijas, parasti sadaloties divās kategorijās: nespēja sasniegt nepieciešamo slēgšanas operāciju skaitu vai nespēja slēgt nominālajā īsā ceļa strāvā. Testa rezultātu analīze liecina, ka šādas neveiksmes bieži ir izraisītas galvenās kontaktu pārāk lielu erosiju, kas samazina to spēju nodrošināt nominālo īsā ceļa strāvu.

Tāpēc ir būtiski minimizēt vai novērst galvenās kontaktu erosiju, lai panāktu veiksmīgu testa rezultātus. Pētījumi un plašsaprātīgi testi ir pierādījuši, ka, pievienojot palīgkontaktus, kas izgatavoti no augstās talāšanas punkta medibra-hroms legāla, orģinālajām galvenajām kontaktiem, var netieši aizsargāt zemākas talāšanas punkta medibra galvenos kontaktpunktes. Konkrētā dizaina pieeja var tikt elastīgi pielāgota, balstoties uz izmantoto kontaktu struktūru — vai tas ir lineārs kustības vai rotācijas daga tips.

2. Iekšējo loku defektu izturēšana

Elektriskais loks reaģē ļoti agri ar apkārtējo gaisu, izraisojot strauju temperatūras un spiediena pieaugumu. Ja tas netiek labi kontrolēts, tas var radīt nopietnas riskas cilvēkiem un aprīkojumam. RMU gāzainā kompartimenta (spēka kompartiments) un kabeļu kompartimenta iekšējo loku defektu testi jāveic atsevišķi. Lai testi tika izdarīti, jāievēro šādi kritēriji:

• Izkārtojuma paneļi un durvis jāuztūrē noslēgti; robežēta deformācija ir pieņemama.

• Apkopums nedrīkst sadalīties, un nav jāizmet daļiņas, kas smagākas par 60 g.

• Līdz 2 metru augstumam pieejamajām izkārtojuma virsmām nedrīkst formēties caurumi.

• Testa laikā izmantotie horizontālie un vertikālie rādītāji nedrīkst tikt uzsildīti karstajām gāzēm.

• Apkopums visu testa laiku jāuztūrē savienots ar zemes punktu.

2.1 Nominālā īsā ceļa pārtraukšanas strāva

Kombinētā ierīces nominālā īsā ceļa pārtraukšanas strāva noteikta izvēlēto šķidrinieku. Jāņem vērā šādi aspekti:

• Šķidrinieka nominālā īsā ceļa pārtraukšanas strāva jābūt lielākai vai vienādai ar maksimālo prognozēto defekta strāvu distribūcijas sistēmas instalācijas vietā.

• Šķidrinieka nominālā īsā ceļa pārtraukšanas strāva jāsaskaņo ar slodzes spēka vienības nominālo īsā laika izturēšanas strāvu kombinētajā ierīcē.

• Jāinstalē trīs šķidriniekus, kas ir viena modeļa un specifikācijas; citādi pārtraukšanas veiktspēja var būt negatīvi ietekmēta.

• Šķidriniekus jāinstalē pareizi un pilnībā, lai nodrošinātu, ka strikers aktivizējas laikā un uzticami aktivizē slodzes spēka vienības trip mehānismu.

• Ja darbojas viens vai divi šķidriniekus, visi trīs jāaizstāj, ja nav droši zināms, ka neatkarīgie šķidriniekus nebija apjukusi strāva.

2.2 Augstaugā darbība

RMU aizslēgtā gāzainā kompartimenta dizains parasti balstīts uz darbību līdz 1,000 metru augstumam. Augstākos augstumos gaisa blīvums samazinās, un atmosfēras spiediens samazinās. Kad iekšējā gāzainā blīvums paliek nemainīgs, aizslēgtā kompartimenta relatīvais spiediens palielinās. Tas var radīt palielinātu mehānisko stresu apkopumam, izraisojot deformāciju un lielāku gāzainās plūsmas risks. Šādos gadījumos, apkopuma stiprumu jāpalielina un jāvalidē ar testiem. Gāzainās plūsmas spiediena (vai blīvuma) samazināšana nav zinātniski pamatota vai ieteicama risinājuma.

2.3 Mitruma satura kontrolēšana

DL/T 791-2001, 6.5.1. punkts, "Iekšējās AC gāzainās izolācijas spēka ierīču atlase", noteikts mitruma satura gāzainajos kompartimentos: "Ja nominālais aizpildījuma spiediens nav lielāks par 0,05 MPa, mitruma saturs nedrīkst pārsniegt 2,000 µL/L (pēc tilpuma)." Citi standarti neiedod konkrētus norādījumus. RMU ražošanā mitruma satura kontrolēšana 1,000 µL/L (20°C) ir uzskatāma par saprātīgu, balstoties uz šādiem apsvērumiem:

• Slodzes spēka vienība pārtrauc salīdzinoši mazas strāvas (630 A), ar maksimumu pārnešanas strāvā (aptuveni 1,500–2,200 A).

• Aizpildījuma spiediens ir zems (nomināls 0,03–0,05 MPa), salīdzinoši mazāks nekā augstsprieguma GIS (aptuveni 0,5 MPa).

• Sealing performance is excellent, resulting in very slow moisture ingress from the external environment.

• Test results show minimal SF6 decomposition products after interruption.

• During testing, samples were not deliberately moisture-controlled, yet no failures due to excessive moisture were observed.

Tāpēc pilnībā ignorēt mitruma kontrolēšanu ražošanas laikā nav pamatota, tāpat kā stingri ievērot izolācijas pamatnostādnes, neņemot vērā lokāpziņas prasības. Balstoties uz daudzus gadiem praktiskas ražošanas un darbības pieredzi, mitruma satura uzturēšana 1,000 µL/L (20°C) ražošanas laikā ir gan tehniski saprātīga, gan piemērota.

3. Secinājums

RMU ir ražoti un darbināti Ķīnā jau daudzus gadus, demonstrējot pilnīgu tehnoloģiju, stabilitāti un lielu tirgus pieņemamību. Cerams, ka vairāk ražotāju ieņems šo nozari un turpinās pētīt, diskutēt un dalīties ar tehniskajām problēmām, kas rodas pētniecībā, ražošanā un darbībā, tādējādi kopīgi veicinot RMU tehnoloģiju un tās nepārtrauktu uzlabošanos.