Unidades de anel principal con aislamento sólido: Aplicacións actuais e tendencias futuras nas redes de media tensión

Estado actual da aplicación de unidades de anel de distribución con aislamento sólido nas redes de distribución de media tensión

(1) As unidades de anel de distribución (RMUs) con aislamento sólido foron amplamente aplicadas en áreas residenciais urbanas e outras aplicacións de distribución de media tensión. Os compoñentes principais das RMUs de media tensión inclúen principalmente o interruptor de carga e o fusible. Estas unidades ofrecen vantaxes como unha estrutura simple, tamaño compacto e baixo custo, mellorando eficazmente os parámetros do suministro eléctrico e aumentando a seguridade operativa. O desenvolvemento actual mostra que a corrente nominal das RMUs de media tensión pode chegar ata 1250A, típicamente 630A. Clasificadas por tipo de aislamento, dividíronse principalmente en tipos aislados ao aire e aislados con gas SF₆, usados principalmente para comutar correntes de carga, interromper correntes de cortocircuito e proporcionar funcións de control e protección.

(2) As RMUs baseadas en interruptores de carga de vacío poden formar un intervalo de aislamento claro e fiable. Os interruptores de carga comúns utilizados en RMUs aisladas ao aire inclúen tipos xeradores de gas, de aire comprimido, de vacío e de SF₆; en contraste, as RMUs aisladas con gas utilizan principalmente interruptores de carga de SF₆. Os interruptores de carga de tres posicións son comúns en RMUs, permitindo a interrupción da carga, a terra fiable e o aislamento do circuito. Entre eles, os interruptores de carga xeradores de gas, de aire comprimido e de SF₆ poden lograr a operación de tres posicións.

(3) Os esquemas de aplicación práctica para RMUs foron cada vez máis refinados. Debido ao seu tamaño e estrutura compactos, as RMUs adoitan empregar interruptores de carga simples combinados con fusibles de alta tensión. Nas condicións normais, os interruptores de carga manexan as operacións de corrente de carga, mentres que os fusibles interrompen rapidamente as correntes de cortocircuito. A súa operación combinada pode substituír eficazmente os interruptores dentro de certos límites de capacidade. Con o adianto da tecnoloxía da información e a automatización da distribución, os interruptores foron cada vez máis miniaturizados e agora son amplamente utilizados en RMUs. As RMUs de alto rendemento deben admitir a operación normal, a mantención operativa e a proba de tensión do circuito principal.

Tendencias de desenvolvemento e características técnicas das unidades de anel de distribución con aislamento sólido

(1) Tendencias de desenvolvemento. Esperase que o uso de equipos eléctricos aislados con gas SF₆ diminúa gradualmente. Aínda que o SF₆ foi amplamente utilizado en RMUs de media tensión debido ó seu excelente desempeño xeral, a crecente concienciación ambiental destacou o seu potencial dano ao ecosistema e á saúde humana. En consecuencia, a industria de fabricación de equipos eléctricos de alta tensión está movéndose cara a reducir o uso de SF₆. Tanto os fabricantes nacionais como internacionais anticiparon esta tendencia e están promovendo activamente a investigación, desenvolvemento e aplicación de RMUs con aislamento sólido.

(2) Aplicación efectiva da tecnoloxía de polo encapsulado. O aislamento sólido adoita usar resina epoxi como material de aislamento principal e o vacío como medio de extinción de arco. Mediante a activación do mecanismo de operación, logran funcións como a comutación de corrente de carga, controlando eficazmente o sistema de distribución de enerxía e garantindo a seguridade do equipo e persoal. O uso de aislamento sólido reduce significativamente as distancias de aislamento entre fases e entre fase e terra dentro do equipo de conmutación, acortando as brechas de aislamento ao aire de 125mm a só uns milímetros. Sen o gas SF₆, o equipo é máis compacto en comparación co C-GIS tradicional. Ademais, o mecanismo de operación simplificado reduce o número de compoñentes, aumentando enormemente a fiabilidade mecánica.

(3) Características técnicas. Os principais competidores das RMUs con aislamento sólido son as RMUs aisladas ao aire con interruptores de SF₆ e as RMUs aisladas con gas SF₆. Excluíndo as consideracións ambientais, as vantaxes das RMUs con aislamento sólido son evidentes: primeiro, a simplificación da estrutura—eliminando as cámaras de gas pressurizado, os indicadores de presión e as válvulas de recheo, mellora a fiabilidade, reduce os custos de mantención e optimiza as condicións nominais de operación do interruptor; segundo, o interruptor principal está equipado cun intervalo de aislamento, proporcionando un estado aberto visiblemente claro que cumple completamente cos requisitos de seguridade operativa da rede eléctrica; terceiro, forte adaptabilidade, permitindo a operación estable en entornos adversos como frío extremo e altas temperaturas, indicando baixa sensibilidade ao ambiente. O aislamento externo usa principalmente mangas ou tubos de aislamento de resina epoxi, evitando eficazmente a liquefación do SF₆ a bajas temperaturas e a expansión a altas temperaturas.

Conclusión

En resumo, a tecnoloxía de RMUs con aislamento sólido en China madurou, superando eficazmente as limitacións das RMUs aisladas ao aire e con gas, e é axeitada para entornos especiais como grandes altitudes e áreas altamente contaminadas. A súa amplia aplicación promoverá fortemente o desenvolvemento do sistema de rede eléctrica e contribuirá ao desenvolvemento socioeconómico sustentable.