Teljesen elszigetelt SF₆ kapcsolókészülék: Előnyök, alkatrészek és kiterjesztési megoldások
1. Teljesen izolált SF₆ kapcsolók jellemzői
1.1 Áttekintés
A teljesen izolált SF₆ kapcsolók olyan funkcionális egységekből állnak, mint a terheléskapcsolók, a terheléskapcsoló-lágyító kombinációk, az elválasztó-környezetváltók stb., amelyek mindegyike nemesfém gázdobozban van lezárva, alacsony nyomású SF₆ gázzal teli. Ez a gáz szolgál a hídon kialakuló ív megszüntetésére és izoláló médiumként is. A kapcsolók elektromos vagy manuális rugómechanizmusokat használnak. Minden tároló egy független gázdoz, amely busszor csatlakozókkal bármelyik irányban bővülhet. Ezek az egységek középvoltú elosztó rendszerekhez alkalmasak, és széles körben használják őket átalakítóállomásokban és kapcsolóállomásokban különböző energiaelosztási feladatok végrehajtására.
1.2 A teljesen izolált SF₆ kapcsolók speciális komponensei
A kulcsfontosságú komponensek a következők:
Hermétikus gázdoz: A hermétikus gázdozban a kapcsolóegységek és a busszorok találhatók, 0,03 MPa előírás szerinti nyomású SF₆ gázzal teli. A modern lézeres hegyezés és a szimultán vakuum-hélium sivárgástani vizsgálat biztosítja a kiváló záródást. Működési élet ideje alatt nem szükséges újragázolás vagy cserélés, így karbantartási igénytelen. A bővülhetőségtől függően a gázdozok lehetnek közös vagy önálló; csak az önálló dozok támogatják a bővülést.
Nyomáslejtő eszköz: A gázdoz alján található a nyomáslejtő csatorna, amely robbanásvédő membránnal rendelkezik. Belső ívhiba esetén a gyors gáz kiterjedése kényszeríti a membrán megnyitását, ami a nyomás kibocsátását és az SF₆ gáz irányított kivezetését a csapdákba teszi lehetővé, operátorok és más berendezések biztonságát garantálva.
Tároló keret: A keret (kivéve a gázdozt) minden komponens rögzítési alapjaként és a gázdoz támogatójaként szolgál. Általában három fő részből áll: működtetési mechanizmus szoba, kábel szoba és nyomáslejtő csatorna.
1.3 A teljesen izolált SF₆ kapcsolók fő előnyei
Teljesen hermetikusan zárva és izolálva: Az összes magas feszültségű élő rész a gázdozban van lezárva, minimalizálva az környezeti hatásokat. Kiválóan alkalmas nedves vagy szennyezett környezetekre, különösen a Pécsi-delta régióhoz hasonló területekre.
Kompakt tervezés: A három pozíciós terheléskapcsolók használata csökkenti a komponensek számát. A vezető részek SF₆ izolációt használnak, ami kompaktabb szerkezetet eredményez, mint a levegővel izolált SF₆ félig izolált tárolók.
Magasságfüggetlen: A belső elemek nyomás alatt vannak, ami konzisztens teljesítményt biztosít magasság függetlenül.
Bővülhetőség: Mindegyik tároló egy önálló gázdoz, és busszor csatlakozókkal bővülhet. Ezek a csatlakozók három silikon gumicsatlakozóból állnak, amelyek vízszintesen vannak telepítve a szomszédos tárolók belső csúcspuskaiban, összekötve a busszorokat anélkül, hogy megsértenék a záródást.
2. A teljesen izolált SF₆ kapcsolók bővülési megoldásainak elemzése
Az új tárolók hozzáadása meglévő teljesen izolált SF₆ gyűrű alapú egységekhez (RMUs) a különböző gyártók közötti standardizált interfészspecifikációk hiányában a legutóbbi években kiállított kihívást. Alább egy adott projekt alapján történő elemzés:
Példa X: Egy lakóterületi átalakítóállomásban jelenleg három bővülhető teljesen izolált SF₆ RMU található a HD Switchgear Company-től, beleértve egy bejövő vonal egységet és két kimenő vonal egységet. A projekt egy további kimenő vonal egység hozzáadását és egy ZRC-YJV22-3×120 kábel kiterjesztését igényli egy új külső kapcsolóigébe, amely új felhasználókat szolgál. Több megoldást is megfontoltak:
Teljes cserére: A három meglévő RMU teljes cseréje potenciálisan károsíthatja a csatlakoztatott kábeleket, ha nem óvatosan avatják és újratermelik, ami jelentős további költségeket eredményezne. Mivel a jelenlegi egységek kevesebb mint két évig működtek, ez a lehetőség pazarló.
Új tároló hozzáadása: Mivel a kapcsolóigék a villamosenergiairodból származnak, a nem HD termék beszerzése kompatibilitási problémákat okozhat a busszor interfészspecifikációk eltérése miatt. A specializált licitálási folyamatokon keresztüli beszerzés is késleltetheti a projekt idővonala.
Félig izolált SF₆ tárolók használata: Egy félig izolált tároló bevezetése és egy busszor emelőtároló a teljesen és félig izolált egységek közötti kapcsolatot teremt, amely kihívást jelent a standardizált csatlakozókomponensek hiányában, így szoros együttműködést igényel az eredeti gyártótól.
További félig izolált egységek telepítése: Egy félig izolált kimenő vonal egység és egy busszor emelőtároló hozzáadása a meglévő bejövő vonal egység mellett lehetővé teszi a kábelek újraszabályozását az emelőtárolón keresztül, hatékonyan bővítve a kapacitást anélkül, hogy megszakítanák a meglévő telepítéseket. Ez a megoldás végül a praktikus és hatékony megoldás volt.
A negyedik módszer volt a végleges döntés, sikeresen megoldva a bővítési igényeket, és a projekt most már befejeződött és simán működik.
3. Következtetés
Összefoglalva, a teljesen izolált SF₆ kapcsolók világos technikai előnyökkel bírnak, de a standardizált interfészspecifikációk hiánya miatt nehézségeket tapasztalnak, különböző gyártók termékeinek közvetlen integrációját bonyodítva. Habár a negyedik módszer megoldotta a pillanatnyi problémát, a jövőbeli projektekben prioritást kellene kapni az eredeti gyártó termékeinek használatának, megerősítve a bővülhetőségüket, különösen a közös doz szerkezetek elkerülésével, amelyek általában nem bővülhetők. Ez a megközelítés jobb kompatibilitást és megvalósíthatóságot biztosít a rendszerfrissítésekhez.
