Fully Insulated SF₆ Switchgear: Mga Paborito na Benepisyo Komponente at mga Solusyon sa Pagpapalawak

1. Katangian ng Fully Insulated SF₆ Switchgear
1.1 Buod

Ang fully insulated SF₆ switchgear ay binubuo ng mga functional units tulad ng load switches, load switch-fuse combinations, disconnectors-circuit breakers, at iba pa, na lahat ay naka-seal sa loob ng stainless steel gas boxes na puno ng low-pressure SF₆ gas. Ang gas na ito ay ginagamit bilang arc-quenching at insulating medium. Ang switchgear ay gumagamit ng electric o manual spring-operated mechanisms. Bawat cabinet ay isang independent gas box, na nagbibigay-daan sa paglalago sa pamamagitan ng busbar connectors sa anumang direksyon. Ang mga yunit na ito ay angkop para sa medium voltage distribution systems, at malawakang ginagamit sa mga substation at switching stations upang matugunan ang iba't ibang power distribution tasks.

1.2 Espesyal na Komponente ng Fully Insulated SF₆ Switchgear

Ang mga pangunahing komponente ay kinabibilangan ng:

• Sealed Gas Box: Sa loob ng sealed gas box ay nasa switchgear at busbars, na puno ng SF₆ gas sa rated pressure na 0.03 MPa. Ang advanced laser welding at simultaneous vacuum helium leak detection ay nag-aasure ng superior sealing. Walang re-gassing o replacement na kailangan sa panahon ng operasyon nito, kaya ito ay maintenance-free. Batay sa expandability, maaaring shared o standalone ang mga gas boxes; ang mga standalone boxes lang ang sumusuporta sa expansion.

• Pressure Relief Device: Nasa ilalim ng gas box ang pressure relief channel na may explosion-proof membrane. Sa kaso ng internal arc faults, ang mabilis na paglaki ng gas ay pwersahin ang membrane na buksan, na nagrerelease ng pressure at nagbabato ng SF₆ gas sa trenches upang siguruhin ang seguridad ng mga operator at iba pang equipment.

• Cabinet Frame: Ang frame (maliban sa gas box) ay nagsisilbing mounting base para sa lahat ng mga komponente at sumusuporta sa gas box. Karaniwan itong binubuo ng tatlong pangunahing compartments: operating mechanism room, cable room, at pressure relief channel.

1.3 Pangunahing Mga Kahanga-hanga ng Fully Insulated SF₆ Switchgear

• Fully Sealed and Insulated: Lahat ng high-voltage live parts ay naka-seal sa loob ng gas box, na nagpapaliit ng environmental impacts. Ito ay ideal para sa mga lugar na mainit o poluted, lalo na ang mga rehiyon tulad ng Pearl River Delta.

• Compact Design: Ang paggamit ng three-position load switches ay nagbabawas ng bilang ng mga komponente. Ang conductive parts ay gumagamit ng SF₆ insulation, na nagreresulta sa mas compact na structure kumpara sa air-insulated SF₆ semi-insulated cabinets.

• Altitude Independent: Ang mga internal elements ay nasa pressurized enclosures, na nag-aasure ng consistent performance sa anumang altitude.

• Expandability: Dahil bawat cabinet ay isang independent gas box at equipped ng reserved expansion interfaces, posible ang expansion gamit ang busbar connectors. Ang mga connectors na ito ay binubuo ng tatlong silicone rubber adapters na inilalagay horizontally sa inner cone bushings ng adjacent cabinets, na konektado ang kanilang busbars nang hindi nakakasira ng seal integrity.

2. Analisis ng Expansion Solutions para sa Fully Insulated SF₆ Switchgear

Paano magdagdag ng bagong cabinets sa existing fully insulated SF₆ ring main units (RMUs) ay naging isang hamon sa mga nakaraang taon dahil sa kakulangan ng standardized interface specifications sa pagitan ng iba't ibang manufacturers. Sa ibaba ay isang analisis batay sa isang partikular na proyekto:

Case Study X: Ang isang residential area's substation kasalukuyang may tatlong expandable fully insulated SF₆ RMUs mula sa HD Switchgear Company, kabilang ang isang incoming line unit at dalawang outgoing line units. Ang proyekto ay nangangailangan ng dagdag na outgoing line unit at pag-extend ng ZRC-YJV22-3×120 cable patungo sa isang bagong outdoor switchgear na nagsisilbi sa mga bagong user. Ang mga sumusunod na solusyon ay inisip:

• Complete Replacement: Ang pagpalit ng lahat ng tatlong existing RMUs ay maaaring magdulot ng pinsala sa connected cables kung hindi maingat na alisin at i-reinstall, na nagdudulot ng mahal na karagdagang gastos. Dahil ang kasalukuyang units ay nasa operasyon para sa less than two years, ito ay wasteful.

• Adding a New Cabinet: Bilang ang switchgear ay ipinapadala ng power bureau, ang pag-procure ng non-HD product ay maaaring magdulot ng compatibility issues dahil sa iba't ibang busbar interface standards. Ang procurement through specialized bidding processes ay maaari ring mag-delay sa project timelines.

• Using Semi-Insulated SF₆ Cabinets: Ang pag-introduce ng semi-insulated cabinet kasama ng busbar riser cabinet upang tulungan ang gap sa pagitan ng fully at semi-insulated units ay nagbibigay ng hamon dahil sa absence ng standardized connection components, na nangangailangan ng close cooperation mula sa original manufacturer.

• Installing Additional Semi-Insulated Units: Ang pagdagdag ng semi-insulated outgoing line unit at busbar riser cabinet sa tabi ng existing incoming line unit ay nagbibigay-daan sa rerouting ng cables sa pamamagitan ng riser cabinet, na nagpapalago ng capacity nang hindi nakakadisturb sa existing installations. Ang solusyon na ito ang pinili sa huli dahil sa kanyang practicality at effectiveness.

Ang ika-apat na paraan ang napili, na matagumpay na nasolusyunan ang mga pangangailangan sa expansion, at ang proyekto ay tapos at nagsisilbing smooth.

3. Pagtatapos

Sa pagtatapos, ang fully insulated SF₆ switchgear ay nagbibigay ng malinaw na teknikal na kahanga-hanga ngunit nakakaranas ng mga hamon dahil sa kakulangan ng unified interface standards, na nagpapahirap sa direct integration sa pagitan ng mga produkto mula sa iba't ibang manufacturers. Habang ang ika-apat na paraan ay nasolusyunan ang immediate problem, ang mga future projects ay dapat bigyan ng prayoridad ang paggamit ng mga produkto mula sa original manufacturer, na kumpirmado ang kanilang expandability, lalo na ang pag-iwas sa shared-box structures na karaniwang hindi maaaring mapalago. Ang approach na ito ay nag-aasure ng mas mahusay na compatibility at feasibility para sa system upgrades.