Техничка анализа, оддржливост на внатрешни арчеви дефекти и оптимизација на SF6 површно изолирани гас-изолирани кружни главни агрегати (RMUs)
SF6 повлеко изолирани гасни главни јазички (RMU) најпрво се состојат од единици за оптеретени јазички и високонапонски AC оптеретени јазички-фузи комбинации (надворешно наречени како комбинации). Во зависност од потребите на корисникот, можат да се конфигурираат како заедничка резервоарска или модулна структура.
Во практичната инженерска применa, електричните поврзаности обично се поставуваат со користење на тврдо изолирани бусбарови монтажирани на врв или со странични плаг-ин бусбари. Меѓу различните технички параметри, преносната ток на единицата за комбинации и затварањето на единицата за оптеретени јазички претставуваат клучни предизвици во развојот. Дополнително, поради зголемените безбедносни загрижби, интерни дугови во последните години добиваат все повеќе внимание од корисниците.
1. Анализа на техничките проблеми
Токму во развојот и производството на RMU, следните аспекти бараат внимателна размисла:
1.1 Преносен ток
Преносниот ток на комбинацијата се однесува на трифазниот симетричен ток, при кој функцијата за прекинување преминува од фузот до оптеретениот јазичек. За токови што го надминуваат оваа вредност, прекинувањето се извршува само со фузите. Во ниските опсеги на дефектни токови, времената на топење на трифазните фузи имаат внатрешна варијабилност. Фузот со најкратко време на топење прв прекинува, и неговиот ударник активира, што активира механизмот за прекинување да отвори оптеретениот јазичек.
Прекинувањето на останатите две фази зависи од споредба на фактичните временско-токови карактеристики на нивните респективни фузи (каде токот во останатите две фази е околу 87% од трифазниот ток) и времето на отварање на оптеретениот јазичек иницијално започнато од ударникот на првото прекинувачки фуз. Ако топењето на фузот е забавено, останатите две фази се прекинуваат со оптеретениот јазичек. Така, прекинувањето на дефектен ток во овој опсег е поделено помеѓу фузот и оптеретениот јазичек.
Преносниот ток на комбинацијата се одредува од два клучни фактори: времето на трепнување на оптеретениот јазичек иницијално започнато од ударникот на фузот и фактичните временско-токови карактеристики на фузот. Номиналниот преносен ток е критичен технички параметар, кој претставува максималниот ток што го може безбедно прекинува оптеретениот јазичек. Кога се избираат ограничителни фузи, нивните временско-токови карактеристики мора да се оценат за да се осигура дека резултантниот преносен ток е под номиналниот преносен ток на комбинацијата. Ова гарантира надежна и безбедна координација помеѓу оптеретениот јазичек и фузот, што овозможува ефективна заштита на трансформаторите.
1.2 Затварање капацитет
Токму во тестите на оптеретени јазички, понекогаш се случуваат неуспешни операции на затварање, кои обично се поделуваат во две категории: недостиг на бројот на операциите за затварање или неможност да се затвори при номинален краткосрочен ток. Анализа на резултатите од тестовите покажува дека таквите неуспехи најчесто се причинети од преизобилично изгорење на главните контактни точки, што компромитира нивната способност да носат номинален краткосрочен ток.
Затоа, намалувањето или спречувањето на изгорењето на главните контактни точки е критично за постигнување на успешни исходи од тестовите. Исследувањето и широко тестирање покажало дека додавање на помошни контактни точки од медно-хромски сплав со висока точка на топење на оригиналните главни контактни точки може индиректно да ги заштити контактните точки од меди со пониска точка на топење. Специфичниот дизајн може да се прилагоди флексибилно во зависност од контактната структура - дали е линеарен движење или ротационен тип.
2. Изнуреност на интерни дугови
Електричниот дуга реагира насилно со околинската воздух, што доведува до брзо зголемување на температурата и притисот. Ако не е правилно содржан, тој може да претставува сериозен ризик за личното работање и опремата. Тестовите на интерни дугови треба да се извршат посебно за гасна камерата (камера со јазички) и камерата за кабели на RMU. За да се мине тестот, треба да се исполнат следните критериуми:
Плочите и вратите на опремата треба да останат затворени; допустена е ограничена деформација.
Кутијата не треба да се пробие, и не треба да се изфрлаат парчиња тешки повеќе од 60 г.
Не треба да се формираат цеви на достапните површини на опремата до висина од 2 м.
Хоризонталните и вертикалните индикатори користени во текот на тестот не треба да се запалят од горещите гасови.
Кутијата треба да остане поврзана со точката на земјање во текот на целокупниот тест.
2.1 Номинален краткосрочен прекинувачки ток
Номиналниот краткосрочен прекинувачки ток на комбинацијата се одредува од избраната фуза. Применливи се следните размислувања:
Номиналниот краткосрочен прекинувачки ток на фузата мора да биде поголем или еднаков на максималниот потенцијален дефектен ток во точката на инсталација во распределбен систем.
Номиналниот краткосрочен прекинувачки ток на фузата мора да биде разумно уреден со номиналниот краткосрочен оддржувачки ток на оптеретениот јазичек во комбинацијата.
Мора да се инсталираат три фузи од иста марка и спецификација; во спротивно, перформансите за прекинување можат да бидат негативно влијани.
Фузите мора да бидат точно и полно инсталирани за да се осигура дека ударникот ќе се активира на одговарачко време и надежно ќе иницира механизм за прекинување на оптеретениот јазичек.
После работата на една или две фузи, сите три треба да се заменат, освен ако не е сигурно дека непрекинувачките фузи не носеле ток.
2.2 Работа на висока надморска височина
Дизајнот на затворени гасни камери во RMU обично е базиран на работа на надморска височина под 1,000 м. На повисоки надморски височини, воздухот станува по танок и атмосферниот притисок се намалува. Бидејќи густината на внатрешниот гас останува константна, релативниот притисок во затворената камера се зголемува. Ова може да доведе до зголемен механички напон на кутијата, што резултира во деформација и посилниот ризик од протечка на гас. Во такви случаи, јачината на кутијата треба да се одговарајки јачи и да се провери преку тестирање. Сманкувањето на притисокот на гасот (или густината) не е научно обосновано или препорачано решение.
2.3 Контрола на содржината на водата
Член 6.5.1 од DL/T 791-2001, „Упатства за избор на внатрешни AC гасни главни јазички“, специфицира содржината на водата во гасните камери: „Кога номиналниот притисок на гасот не е повеќе од 0,05 МПа, содржината на вода не треба да надминува 2,000 µL/L (по обем)“. Други стандарди не даваат конкретни насоки. Во производството на RMU, контролата на содржината на водата на 1,000 µL/L (при 20°C) се смета за разумна, базирана на следните:
Оптеретениот јазичек прекинува релативно мал ток (630 A), со максимум преносен ток ( околу 1,500–2,200 A).
Притисокот на гасот е нисок (номинален 0,03–0,05 МПа), значително подолгу од онев на високонапонски GIS (околу 0,5 МПа).
Сеалната перформанса е одлична, што резултира во многу бавно проникнување на вода од надворешната средина.
Резултатите од тестовите покажуваат минимални продукти од разложувањето на SF6 после прекинување.
При тестовите, образците не беа намерно контролирани за влага, но не се набљудувале неуспеси поради премногу влага.
Затоа, потполно занемарување на контролата на влага во производството е неправедливо, како и стриктното следење на ограничувањата базирани на изолација без да се земаат предвид барањата за гасење на дугови. Базирано на години на практичко производство и оперативно искуство, одржување на содржината на вода на 1,000 µL/L (при 20°C) во производството е технички здраво и разумно.
3. Заклучок
RMU се производат и се оперираат во Кина веќе многу години, демонстрирајќи зрела технологија, стабилна перформанса и силна прифатливост на пазарот. Се надева дека повеќе производители ќе влезат во оваа област и ќе продолжат да истражуваат, дискутираат и споделуваат инсайти за техничките предизвици во истражувањето, производството и операциите, со цел заедничко да напредуваат технологијата на RMU и да ја продвижуваат нейната непрекината подобрување.
