Полностью изолированное выключательное оборудование SF₆: Преимущества Компоненты и решения для расширения
1. Характеристики полностью изолированного выключательного оборудования SF₆
1.1 Обзор
Полностью изолированное выключательное оборудование SF₆ включает функциональные блоки, такие как нагрузочные выключатели, комбинации нагрузочных выключателей и предохранителей, разъединители-выключатели и т.д., все они герметично закрыты в газовых коробах из нержавеющей стали, заполненных газом SF₆ под низким давлением. Этот газ служит как для гашения дуги, так и для изоляции. Выключательное оборудование использует электрические или ручные пружинные механизмы. Каждый шкаф является независимым газовым коробом, что позволяет расширяться с помощью соединителей шин в любом направлении. Подходит для систем среднего напряжения, эти блоки широко используются на подстанциях и распределительных пунктах для выполнения различных задач распределения электроэнергии.
1.2 Специальные компоненты полностью изолированного выключательного оборудования SF₆
Основные компоненты включают:
Герметичный газовый короб: Внутри герметичного газового короба находятся выключательное оборудование и шины, заполненные газом SF₆ под номинальным давлением 0,03 МПа. Продвинутая лазерная сварка и одновременное вакуумное обнаружение утечек гелием обеспечивают превосходную герметичность. Не требуется повторное заполнение или замена газа в течение всего срока эксплуатации, что делает его не требующим обслуживания. В зависимости от возможности расширения, газовые коробы могут быть общими или автономными; только автономные коробы поддерживают расширение.
Устройство сброса давления: Расположено в нижней части газового короба, канал сброса давления оснащен взрывозащитной мембраной. В случае внутренних дуговых повреждений быстрое расширение газа заставляет мембрану открыться, сбрасывая давление и направляя газ SF₆ в канавы, обеспечивая безопасность операторов и другого оборудования.
Корпус шкафа: Каркас (за исключением газового короба) служит основанием для установки всех компонентов и поддерживает газовый короб. Обычно состоит из трех основных секций: секция механизма управления, секция кабельного помещения и канал сброса давления.
1.3 Основные преимущества полностью изолированного выключательного оборудования SF₆
Полностью герметичное и изолированное: Все высоковольтные живые части герметично закрыты внутри газового короба, минимизируя воздействие на окружающую среду. Идеально подходит для влажных или загрязненных условий, особенно подходит для регионов, таких как дельта реки Жемчужная.
Компактная конструкция: Использование трехпозиционных нагрузочных выключателей уменьшает количество компонентов. Проводящие части используют изоляцию SF₆, что приводит к более компактной структуре по сравнению с воздушно-изолированными полувоздушными шкафами SF₆.
Независимость от высоты: Внутренние элементы расположены в герметичных корпусах, что обеспечивает постоянную производительность независимо от высоты.
Расширяемость: Поскольку каждый шкаф является независимым газовым коробом и оснащен зарезервированными интерфейсами расширения, расширение возможно с использованием соединителей шин. Эти соединители состоят из трех адаптеров из силиконовой резины, установленных горизонтально во внутренних конических изоляторах смежных шкафов, соединяющих их шины без нарушения герметичности.
2. Анализ решений по расширению полностью изолированного выключательного оборудования SF₆
Как добавить новые шкафы к существующим полностью изолированным кольцевым распределительным устройствам (RMU) SF₆ стало проблемой в последние годы из-за отсутствия стандартизированных спецификаций интерфейсов среди различных производителей. Ниже приведен анализ на основе конкретного проекта:
Кейс X: В подстанции жилого района в настоящее время установлены три расширяемых полностью изолированных RMU компании HD Switchgear, включая один входной блок и два выходных блока. Проект требует добавления еще одного выходного блока и продления кабеля ZRC-YJV22-3×120 до нового наружного выключательного оборудования, обслуживающего новых пользователей. Были рассмотрены несколько решений:
Полная замена: Замена всех трех существующих RMU может потенциально повредить подключенные кабели, если они не будут аккуратно удалены и переустановлены, что приведет к значительным дополнительным затратам. Учитывая, что текущие устройства находятся в эксплуатации менее двух лет, этот вариант является расточительным.
Добавление нового шкафа: Поскольку выключательное оборудование поставляется энергетическим управлением, приобретение продукции, не относящейся к HD, может привести к проблемам совместимости из-за различий в стандартах интерфейсов шин. Приобретение через специализированные тендерные процессы также задержит сроки проекта.
Использование полувоздушных шкафов SF₆: Введение полувоздушного шкафа вместе с шкафом подъема шин для преодоления разрыва между полностью и полувоздушными блоками представляет собой вызов из-за отсутствия стандартизированных компонентов соединения, требующих тесного сотрудничества с оригинальным производителем.
Установка дополнительных полувоздушных блоков: Добавление полувоздушного выходного блока и шкафа подъема шин рядом с существующим входным блоком позволяет перенаправлять кабели через шкаф подъема шин, эффективно расширяя мощность без нарушения существующих установок. Это решение было выбрано за его практичность и эффективность.
Четвертый метод был принят, успешно решив проблемы расширения, и проект теперь завершен и работает без проблем.
3. Заключение
В заключение, полностью изолированное выключательное оборудование SF₆ предлагает явные технические преимущества, но сталкивается с проблемами из-за отсутствия унифицированных стандартов интерфейсов, усложняющих прямую интеграцию продуктов различных производителей. Хотя четвертый метод решил текущую проблему, будущие проекты должны приоритизировать использование продуктов оригинального производителя, подтверждая их расширяемость, особенно избегая структур с общими коробами, которые обычно не могут быть расширены. Этот подход обеспечивает лучшую совместимость и возможность модернизации системы.
