Solid-izolowane pierścieniowe stacje dystrybucyjne: Obecne zastosowania i przyszłe trendy w sieciach średniego napięcia
Bieżący stan zastosowania szczelnie izolowanych pierścieniowych jednostek rozdzielczych w sieciach dystrybucji średniego napięcia
(1) Szczelnie izolowane pierścieniowe jednostki rozdzielcze (RMU) są szeroko stosowane w miejskich obszarach mieszkaniowych i innych zastosowaniach dystrybucji średniego napięcia. Główne komponenty RMU średniego napięcia obejmują przekaźnik obciążenia i bezpiecznik. Te jednostki oferują takie zalety jak prosta struktura, kompaktowy rozmiar i niski koszt, jednocześnie efektywnie poprawiając parametry dostawy energii i zwiększając bezpieczeństwo eksploatacji. Obecny rozwój pokazuje, że nominalna wartość prądu RMU średniego napięcia może sięgać 1250A, zazwyczaj 630A. Pod względem typu izolacji, są one głównie podzielone na jednostki izolowane powietrzem i gazem SF₆, wykorzystywane głównie do przełączania prądów obciążeniowych, przerywania prądów zwarciowych oraz zapewniania funkcji sterowania i ochrony.
(2) RMU oparte na przekaźnikach obciążeniowych próżniowych mogą tworzyć wyraźną i niezawodną lukię izolacyjną. Wspólne przekaźniki obciążeniowe stosowane w RMU izolowanych powietrzem to przekaźniki generujące gaz, sprężone powietrze, próżniowe i SF₆; w porównaniu z tym, RMU izolowane gazem głównie używają przekaźników obciążeniowych SF₆. Powszechnie stosowane są trójpołożeniowe przekaźniki obciążeniowe, umożliwiające przerwanie prądu obciążeniowego, niezawodne ziemienie i izolację obwodu. Spośród nich, przekaźniki generujące gaz, sprężone powietrze i SF₆ mogą osiągać operację w trzech położeniach.
(3) Praktyczne schematy zastosowań RMU stają się coraz bardziej ulepszone. Ze względu na kompaktowy rozmiar i strukturę, RMU zwykle wykorzystują proste przekaźniki obciążeniowe połączone z wysokonapiętymi bezpiecznikami. W normalnych warunkach, przekaźniki obciążeniowe obsługują operacje prądu obciążeniowego, podczas gdy bezpieczniki szybko przerywają prądy zwarciowe. Ich łączna operacja może skutecznie zastąpić przekaźniki obwodowe w określonych limitach mocy. Wraz z postępem technologii informacyjnej i automatyzacji dystrybucji, przekaźniki obwodowe stały się coraz mniejsze i są teraz szeroko stosowane w RMU. Wysokowydajne RMU powinny wspierać normalną pracę, utrzymanie ruchu i testowanie napięcia głównego obwodu.
Tendencje rozwojowe i cechy techniczne szczelnie izolowanych pierścieniowych jednostek rozdzielczych
(1) Tendencje rozwojowe. Użycie sprzętu elektrycznego izolowanego gazem SF₆ jest oczekiwane, że będzie stopniowo zmniejszać się. Mimo że SF₆ jest szeroko stosowany w RMU średniego napięcia ze względu na jego doskonałe ogólne właściwości, rosnąca świadomość ekologiczna podkreśliła jego potencjalne szkodliwe oddziaływanie na ekosystem i zdrowie ludzi. W konsekwencji, branża produkcji sprzętu elektrycznego wysokiego napięcia kieruje się ku redukcji użycia SF₆. Zarówno krajowi, jak i zagraniczni producenci przewidzieli tę tendencję i aktywnie promują badania, rozwój i zastosowanie szczelnie izolowanych RMU.
(2) Skuteczne zastosowanie technologii zakrytych półprzewodników. Szczelna izolacja zwykle używa żywicy epoksydowej jako głównego materiału izolacyjnego i próżni jako środka gaszącego łuk. Poprzez uruchomienie mechanizmu działania, osiągane są funkcje takie jak przełączanie prądu obciążeniowego, efektywnie kontrolując system dystrybucji energii i zapewniając bezpieczeństwo sprzętu i personelu. Użycie szczelnej izolacji znacznie zmniejsza wymagane odległości izolacyjne między fazami i między fazą a ziemią w przełącznikach, skracając odstępy izolacji powietrznej z 125mm do zaledwie kilku milimetrów. Bez gazu SF₆, sprzęt jest bardziej kompaktowy w porównaniu do tradycyjnych C-GIS. Ponadto uproszczony mechanizm działania redukuje liczbę elementów, znacznie zwiększając niezawodność mechaniczną.
(3) Cechy techniczne. Głównymi konkurentami szczelnie izolowanych RMU są RMU izolowane powietrzem z przekaźnikami SF₆ i RMU izolowane gazem SF₆. Wykluczając kwestie ekologiczne, zalety szczelnie izolowanych RMU są oczywiste: pierwsze, uproszczenie struktury – przez eliminację komór gazowych pod ciśnieniem, manometrów i zaworów napełniających, zwiększa się niezawodność, obniżają się koszty konserwacji, a warunki nominalne pracy przełącznika są optymalizowane; drugie, główny przełącznik jest wyposażony w lukę izolacyjną, zapewniając wyraźnie widoczny stan otwarty, który w pełni spełnia wymagania bezpieczeństwa pracy sieci energetycznej; trzecie, silna adaptacja, umożliwiająca stabilną pracę w surowych środowiskach, takich jak ekstremalne zimno i upał, co wskazuje na niską wrażliwość na środowisko. Zewnętrzna izolacja używa głównie rękawów lub rurek z żywicy epoksydowej, skutecznie unikając skraplania się SF₆ w niskich temperaturach i rozszerzania w wysokich temperaturach.
Podsumowanie
Podsumowując, technologia szczelnie izolowanych RMU w Chinach dojrzała, efektywnie pokonując ograniczenia RMU izolowanych powietrzem i gazem, i jest odpowiednia dla specjalnych środowisk, takich jak wysokie wysokości i mocno zanieczyszczone obszary. Szerokie zastosowanie tej technologii silnie wspomoże rozwój systemu sieci energetycznej i przyczyni się do zrównoważonego rozwoju społeczno-ekonomicznego.
