Твердоповерхневі кільцеві головні панелі: поточне застосування та майбутні тенденції в мережах середнього напруги

Поточний стан застосування твердоповерхневих кільцевих розподільчих пристроїв у середньої напруги розподільних мережах

(1) Твердоповерхневі кільцеві розподільчі пристрої (RMU) широко застосовуються в міських житлових районів та інших середньонапігних розподільних системах. Основними компонентами RMU є вимикач навантаження та запобіжник. Ці пристрої мають просту конструкцію, компактні розміри та невисоку вартість, а також ефективно покращують параметри живлення та збільшують безпеку експлуатації. Поточний розвиток показує, що номінальний струм RMU може досягати 1250А, типово 630А. За типом ізоляції вони діляться на повітряно-ізольовані та SF₆ газово-ізольовані, основними функціями яких є переключення струму навантаження, переривання короткозамкного струму, забезпечення контролю та захисту.

(2) RMU, базовані на вакуумних вимикачах навантаження, можуть утворювати чіткий та надійний ізоляційний проміжок. Зазвичай використовуються вимикачі навантаження, такі як газогенераторні, зі стислим повітрям, вакуумні та SF₆; на відміну від цього, газово-ізольовані RMU переважно використовують SF₆ вимикачі навантаження. Трьохпозиційні вимикачі навантаження часто використовуються в RMU, дозволяючи переривання навантаження, надійне заземлення та ізоляцію контуру. Серед них, газогенераторні, зі стислим повітрям та SF₆ вимикачі навантаження можуть забезпечити трьохпозиційну операцію.

(3) Практичні схеми застосування RMU стали все більш відточені. Через їх компактні розміри та конструкцію, RMU зазвичай використовують прості вимикачі навантаження разом з високонапігними запобіжниками. В нормальному режимі вимикачі навантаження обробляють струм навантаження, тоді як запобіжники швидко переривають короткозамкний струм. Їх спільна робота може ефективно замінити автоматичні вимикачі в певних межах. З розвитком інформаційних технологій та автоматизації розподілу, автоматичні вимикачі стали все більш мініатюрними та широко використовуються в RMU. Високоякісні RMU повинні підтримувати нормальне функціонування, експлуатаційне обслуговування та тестування напруги головного контуру.

Тренди розвитку та технічні характеристики твердоповерхневих кільцевих розподільчих пристроїв

(1) Тренди розвитку. Використання газово-ізольованого обладнання з SF₆ очікується, що буде поступово зменшуватися. Хоча SF₆ широко використовувався в RMU середньої напруги через свої відмінні загальні характеристики, зростаюча свідомість щодо екології виявила його потенційну шкоду для екосистеми та здоров'я людей. В результаті, виробництво високонапігного електричного обладнання переходить до зменшення використання SF₆. Як домашні, так і міжнародні виробники передбачили цей тренд та активно продовжують дослідження, розробку та застосування твердоповерхневих RMU.

(2) Ефективне застосування технології закуполених полюсів. Тверда ізоляція зазвичай використовує епоксидну смолу як основний ізоляційний матеріал та вакуум як середовище для гасіння дуги. Активуючи механізм управління, досягаються функції, такі як переключення струму навантаження, ефективно контролюючи систему розподілу електроенергії та забезпечуючи безпеку обладнання та персоналу. Використання твердої ізоляції значно зменшує необхідні міжфазні та міжфазно-земельні ізоляційні відстані в комутаційному обладнанні, скорочуючи повітряні ізоляційні прогалини з 125 мм до кількох міліметрів. Без газу SF₆, обладнання є більш компактним порівняно з традиційним C-GIS. Крім того, спрощений механізм управління зменшує кількість компонентів, значно підвищуючи механічну надійність.

(3) Технічні характеристики. Основними конкурентами твердоповерхневих RMU є повітряно-ізольовані RMU з вимикачами SF₆ та газово-ізольовані RMU з SF₆. Виключаючи екологічні розгляди, переваги твердоповерхневих RMU очевидні: спочатку, спрощення конструкції — шляхом виключення камер зі стислим газом, манометрів та клапанів для заповнення, надійність підвищується, витрати на обслуговування зменшуються, а номінальні умови роботи вимикача оптимізуються; друге, головний вимикач оснащено ізоляційним проміжком, який забезпечує чітко видимий відкритий стан, повністю відповідаючи вимогам безпечної роботи електромережі; третье, висока адаптивність, що дозволяє стабільну роботу в складних середовищах, таких як екстремально холодні та гарячі умови, що свідчить про низьку чутливість до середовища. Зовнішня ізоляція переважно використовує рукави або трубки з епоксидної смоли, ефективно уникнувши ліквідації SF₆ при низьких температурах та розширення при високих температурах.

Висновок

Загалом, технологія твердоповерхневих RMU в Китаї зрівноважена, ефективно подолала обмеження повітряно-ізольованих та газово-ізольованих RMU, і підходить для особливих середовищ, таких як високогір'я та сильно забруднені території. Їх широке застосування сильно сприятиме розвитку системи електромереж та допоможе в устойчивому соціально-економічному розвитку.