Fully Insulated SF₆ Switchgear: Mga Pabor, 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, atbp., na lahat ay naka-seal sa loob ng mga stainless steel gas boxes na puno ng low-pressure SF₆ gas. Ang gas na ito ay ginagamit bilang arc-quenching at insulating medium. Gumagamit ang switchgear ng electric o manual spring-operated mechanisms. Bawat cabinet ay isang independent na gas box, na nagbibigay-daan sa paglago sa pamamagitan ng busbar connectors sa anumang direksyon. Ang mga unit 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 na may rated pressure na 0.03 MPa. Ang advanced laser welding at simultaneous vacuum helium leak detection ay nag-aalamin ng superior sealing. Walang re-gassing o replacement na kailangan sa buong operational life, kaya ito ay maintenance-free. Batay sa expandability, maaaring maging shared o standalone ang mga gas boxes; ang mga standalone boxes lamang ang sumusuporta sa expansion.

• Pressure Relief Device: Nakalagay sa ilalim ng gas box, ang pressure relief channel ay may explosion-proof membrane. Sa kaso ng internal arc faults, ang mabilis na paglaki ng gas ay pwersahan ang membrane na bukas, na nagrerelease ng pressure at nagbabadya ng SF₆ gas sa trenches upang masiguro ang kaligtasan ng mga operator at ibang equipment.

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

1.3 Pangunahing mga Pabor ng Fully Insulated SF₆ Switchgear

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

• Compact Design: Ang paggamit ng three-position load switches ay nagbawas ng bilang ng mga komponente. Ang mga 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 naka-house sa pressurized enclosures, na nag-aalamin ng consistent performance kahit sa anumang altitude.

• Expandability: Dahil bawat cabinet ay isang independent na 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 installed horizontally sa inner cone bushings ng adjacent cabinets, na konektado ang kanilang mga busbars nang hindi nakakompromiso ang seal integrity.

2. Analisis ng Mga Solusyon para sa Expansion ng 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 tiyak na proyekto:

Kaso X: Ang isang substation sa isang residential area 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 naglilingkod sa mga bagong users. Inconsider ang mga sumusunod na solusyon:

• Complete Replacement: Ang pagpalit ng lahat ng tatlong existing RMUs ay maaaring magdulot ng pinsala sa mga connected cables kung hindi maingat na inalis at ire-install, na nagreresulta sa significant additional costs. Dahil ang current units ay nasa operasyon pa lang ng less than two years, ito ay wasteful.

• Adding a New Cabinet: Dahil ang switchgear ay ipinapadaloy ng power bureau, ang pag-procure ng non-HD product ay maaaring magdulot ng compatibility issues dahil sa varying busbar interface standards. Ang procurement through specialized bidding processes ay maaari ring idelay ang project timelines.

• Using Semi-Insulated SF₆ Cabinets: Ang pag-introduce ng semi-insulated cabinet kasama ng busbar riser cabinet upang makabridge ang gap sa pagitan ng fully at semi-insulated units ay nagbibigay ng mga 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 re-routing ng mga cables sa pamamagitan ng riser cabinet, na effectively expanding capacity nang walang pagdisrupt sa existing installations. Ang solusyon na ito ang pinili sa huli dahil sa practicality at effectiveness nito.

Ang ika-apat na paraan ang tinanggap, na matagumpay na nasolusyunan ang mga pangangailangan sa expansion, at ang proyekto ay kasalukuyang natapos at nagsasagawa ng maayos.

3. Pagtatapos

Sa pagtatapos, ang fully insulated SF₆ switchgear ay nagbibigay ng malinaw na teknikal na mga pabor 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 confirming ang kanilang expandability, lalo na ang pag-iwas sa shared-box structures na karaniwang hindi maaaring expanded. Ang approach na ito ay nag-aalamin ng better compatibility at feasibility para sa system upgrades.