Täysin eristetty SF₆-sulku: Edut komponentit ja laajennusratkaisut

1. Täysin eristettyjen SF₆-kytkentöjen ominaisuudet
1.1 Yleiskatsaus

Täysin eristetty SF₆-kytkentö koostuu toiminnallisista yksiköistä, kuten kuormituksen kytkimet, kuormituksen kytkimen-sähkösuojan yhdistelmät, irrotuslaitteet-paikkojen katkaisijat jne., jotka on tiivisesti suljettu teräskaasuastioihin, joihin on täytetty alipainainen SF₆-kaasu. Tämä kaasu toimii sekä kaariviiltymisen että eristämisen välineenä. Kytkentö käyttää sähköisiä tai manuaalisia kevytverkkomekanismeja. Jokainen astia on itsenäinen kaasukansi, mikä mahdollistaa laajentamisen busbar-yhteyksien avulla jommankumman suuntaan. Nämä yksiköt soveltuvat keskispannoksiseen jakelujärjestelmään ja niitä käytetään laajasti alijakoasemissa ja kytkentäasemissa erilaisten sähkönjakelutehtävien suorittamiseen.

1.2 Täysin eristettyjen SF₆-kytkentöjen erityiset komponentit

Tärkeimmät komponentit ovat:

• Suljettu kaasukansi: Suljetun kaasukanseen sisällä on kytkentö ja busbarit, täytetty 0,03 MPa:n normaalipaineen SF₆-kaasulla. Edistynyt laserhitsaus ja samanaikainen tyhjiöheliumileakki-ilmaus varmistavat erinomaisen sulkeutumisen. Uudelleenkaasuttamista tai korvausta ei tarvita sen toiminnallisen elinkaaren aikana, mikä tekee siitä huoltoon vaativan. Laajentamisen mukaan kaasukansit voivat olla joko yhteisiä tai itsenäisiä; vain itsenäiset kansit tukevat laajentamista.

• Paineenlievityslaitte: Kaasukanssin pohjassa sijaitsee paineenlievityskanava, jossa on räjähdysvaikea membrani. Sisäisen kaarien virheen tapauksessa nopea kaasun laajeneminen pakottaa membranin auki, vapauttaen paineen ja ohjaamalla SF₆-kaasua kanaviin turvatakseen operaattoreiden ja muiden laitteiden turvallisuuden.

• Kabinetin rakenne: Rakenne (paitsi kaasukansi) toimii kaikkien komponenttien asennusperustana ja tukee kaasukanssia. Se koostuu yleensä kolmesta pääosastosta: toimintamekanismi, kabeli-osasto ja paineenlievityskanava.

1.3 Täysin eristettyjen SF₆-kytkentöjen päätavut

• Täysin suljettu ja eristetty: Kaikki korkean sähkövirtauksen osat on suljettu kaasukansiin, vähentäen ympäristövaikutuksia. Ideaalinen kosteissa tai saastuneissa ympäristöissä, erityisesti sopiva alueille kuten Pearl River Delta.

• Kompakti suunnittelu: Kolmen asennon kuormituksen kytkimien käyttö vähentää komponenttien määrää. Johtavat osat käyttävät SF₆-eristystä, mikä johtaa kompaktimaan rakenteeseen verrattuna ilmaeristettyihin SF₆ puolieristyksiin.

• Korkeusriippumaton: Sisäiset elementit on sijoitettu paineisoihin koteluihin, mikä takaa jatkuvan suorituskyvyn riippumatta korkeudesta.

• Laajentamiskelpoinen: Jokainen kabinetti on itsenäinen kaasukansi ja varustettu varattujen laajentamisrajapintojen kanssa, mikä mahdollistaa laajentamisen busbar-yhteyksien avulla. Nämä yhteydet koostuvat kolmesta silikaattikumiadapterista, jotka on asennettu vaakatasossa vierekkäisten kabinetin sisäisten kärkikuoretten välillä, yhdistäen niiden busbarit ilman, että vaarannetaan sulkeutumisen eheyttä.

2. Täysin eristettyjen SF₆-kytkentöjen laajentamisratkaisujen analyysi

Uusien kabinetin lisääminen olemassa oleviin täysin eristettyihin SF₆-rengasmain unitseihin (RMU) on viime vuosina muodostunut haasteeksi eri valmistajien välisen standardoituja rajapintoja koskevan puutteen vuoksi. Alla on analyysi tietyssä projektissa:

Esimerkki X: Asuinalueen alijakoasema sisältää kolme laajentamiskelpoista täysin eristettyä SF₆ RMU:ta HD Switchgear Company:sta, mukaan lukien yksi tuleva linja ja kaksi lähtevää linjaa. Projektissa vaaditaan uuden lähtevän linjan lisäämistä ja ZRC-YJV22-3×120-kabelin laajentamista uuteen ulkoiseen kytkentään, joka palvelee uusia käyttäjiä. Useita ratkaisuja harkittiin:

• Koko korvaaminen: Kaikkien kolmen olemassa olevan RMUn korvaaminen voi aiheuttaa liittyvien kabeleiden vahingoittumista, jos ne poistetaan ja asennetaan uudelleen epävarovasti, mikä johtaa merkittäviin lisäkuluihin. Koska nykyiset yksiköt ovat olleet käytössä alle kaksi vuotta, tämä vaihtoehto on tuhlaamista.

• Uuden kabinetin lisääminen: Koska kytkentö toimitetaan sähköviraston toimesta, ei-HD-tuotteen hankkiminen voi johtaa yhteensopivuusongelmiin eri busbar-rajapintojen standardeja koskevan vaihtelun vuoksi. Hankinta erikoishankintamenettelyjen kautta viivästyisi myös projektiaikataulua.

• Puolieristettyjen SF₆-kabinetin käyttö: Puolieristetyn kabinetin ja busbar-risercabinetin ottaminen käyttöön täysin ja puolieristettyjen yksiköiden välisen kuilun täyttämiseksi tuo haasteita standardoituun yhteensopivuuskomponenttien puuttumisen vuoksi, mikä edellyttää alkuperäisen valmistajan tiivistä yhteistyötä.

• Lisää puolieristettyjä yksiköitä: Lisäämällä puolieristetty lähtevä linja ja busbar-riserkabinetti nykyisen tulevan linjan vierelle voidaan uudelleenohjata kabeleja riserkabinetin kautta, mikä mahdollistaa kapasiteetin laajentamisen ilman nykyisten asennusten häiriintymistä. Tämä ratkaisu valittiin lopulta sen käytännöllisyyden ja tehokkuuden vuoksi.

Neljäs menetelmä otettiin käyttöön, mikä onnistui vastaamaan laajentamistarpeisiin, ja projekti on nyt valmis ja toimii sujuvasti.

3. Johtopäätös

Yhteenvetona, täysin eristetty SF₆-kytkentö tarjoaa selkeitä teknisiä etuja, mutta se kohtaa haasteita yhdenmukaisten rajapinta-standardeiden puutteen vuoksi, mikä monimutkaistaa eri valmistajien tuotteiden välisen suoran integroinnin. Vaikka neljäs menetelmä ratkaisi välittömän ongelman, tulevaisuuden projektien tulisi priorisoida alkuperäisen valmistajan tuotteiden käyttö, vahvistaen niiden laajentamiskelpoisuuden, erityisesti välttäen yhteiskanssisia rakenneita, jotka yleensä eivät ole laajentamiskelpoisia. Tämä lähestymistapa varmistaa paremman yhteensopivuuden ja toteutettavuuden järjestelmän päivityksille.