Maendeleo ya Kimataifa na Teknolojia Muhimu za Solid-Insulated Ring Main Units (RMUs)

Hali ya Maendeleo Katika Nchi Zetu na Za Nje

Shirika la Toshiba Corporation la Japan ilipanua vifaa vya epoxy resin yenye ufanisi mkubwa na teknolojia ya kuchakata mwaka wa 1999, na baadaye ilianza kutumia kitengo cha 24 kV chenye usafi wa asili (RMU) mwaka wa 2002. Mstari wa bidhaa umekuwa ukiegezeka, na sasa shirika linaendelea kuelekea kiwango cha juu zaidi cha 72 kV na 84 kV. Holec, ambayo awali ilikuwa msingi mkuu wa Ulaya na masumbufu ya ubunifu na majukumu ya kutengeneza yenye usafi, halafu likapewa na Eaton.

Bidhaa za RMU za usafi wa asili za Holec zilikuwa katika moja ya zile zilizotumika kwanza China, na nyingi ya wakulima wenyeji wamekubana na masumbufu ya Holec. Ingawa China ilianza mapema katika eneo hili, maendeleo yake yamekuwa mara. Shirika madaraka kama vile Beijing Shuangjie, Shenyang Haocheng, na Beihai Galaxy yameunda bidhaa zilizopita mikakati, imefikia uwezo wa kukuzima, na zinatumiwa zaidi na zinazozitumika.

Teknolojia Muhimu na Mwenendo wa Maendeleo

Kupunguza na kupeleka mbele teknolojia ya usafi wa asili ni muhimu kwa ufikiaji na matumizi ya switchgear za usafi wa asili. Wafanyibiashara wengi duniani, ikiwa ni pamoja na Toshiba na Hitachi, wamekuliza rasilimali ya binadamu, vitu na fedha katika teknolojia ya usafi wa asili, kufikiwa kwa maendeleo tekniki makubwa. Kulingana na kusambaza matokeo ya utafiti wa kimataifa, changamoto tekniki muhimu na mwenendo wa maendeleo ni kama ifuatavyo:

• Kutengeneza vifaa vya epoxy resin yenye ufanisi mkubwa. Kutumia vifaa vya epoxy resin yenye ufanisi kwenye kupimbia interrupters za vacuum kunasaidia upamba wa joto na kuelekea hakuna hitaji wa buffers za silicone rubber.

• Mbinu ya usafi ili kuhakikisha kiwango cha juu zaidi cha kushindwa na kiwango cha discharge partial.

• Utafiti na kutengeneza teknolojia ya kuchakata epoxy resin ili kusuluhisha changamoto kama discharge partial na kujivunia kwenye vifaa vya usafi wa asili.

• Utafiti na kutengeneza vipengele vya shielding kwenye paa kwa vifaa vya usafi wa asili.

• Tathmini ya ustawi wa epoxy resins. Kutumia mikakati ya kuongeza uzee ili kutambua miaka ya kutumia normali ya epoxy resins na kutathmini tenda na kiwango cha performance changes, kama discharge partial, katika miaka ya kutumia.

• Ubunifu wa akili. Kutumia teknolojia za mtazamo na mteremko za maelezo ya kisasa ili kufikia mtazamo wa kisasa na kiquantitative online monitoring ya parameters zenye tabia kama discharge partial levels.

Matatizo na Vigezo

RMUs za usafi wa asili yanahitaji viwango vya teknolojia na mifumo vyenye vigezo vikubwa kuliko RMUs zenye usafi wa SF₆ gas. Ikiwa teknolojia inaonekana si imara au mifumo hayaja fanya vizuri, hatari za usafi kushindwa, matatizo ya kutumia, na hatari zinazoweza kutokea ni zaidi kuliko kwenye units zenye usafi wa SF₆ gas. Kwa hivyo, RMUs za usafi wa asili yanahitaji viwango vya juu kwa teknolojia, mifumo ya kutengeneza, na ubora wa vifaa vya asili. Ingawa watumiaji wanapokea zaidi katika miaka ya hivi karibuni, matatizo mingi yanaendelea kutoka mtazamo wa maendeleo ya muda mrefu na uhakika ya vifaa:

(1) Matatizo ya Discharge Partial

Tofauti na usafi wa gas, ambao leakage ya gas inaweza kuitazamishwa na discharges zinaweza kurecover kwa mujibu, usafi wa asili, mara tu atakuwa ameshindwa na discharge, haikurudi. Discharges zinaweza kuboresha kwa muda wa bidhaa, kufikia kushindwa kwa usafi na short circuits kati ya phase-to-phase.

(2) Kujivunia kwenye Vifaa vya Usafi

RMUs za usafi wa asili za awali, sisi na za nje, tayari zimeanza kujivunia kwenye vifaa vya usafi kutokana na uharibifu wa muda wa power frequency, uharibifu wa kutumia, mchanga wa nguvu, thermal cycling, na mabadiliko ya joto la mazingira, kufikia kubadilika kwa kiwango cha juu zaidi cha matatizo.

(3) Usalama na Uhakika wa Funtsheni ya Isolation

Usalama na uhakika wa funtsheni ya isolation katika RMUs za usafi wa asili ni muhimu. Sasa, switches za disconnect three-position za kienyeji zinatumika kwa wingi, zote zimechakatwa kwenye usafi wa asili. Performance ya usafi wa isolation break huwasilishwa kwa gap ya air kati ya contacts zenye haraka na zenye kusimama, na creepage distance ya paa kwa vifaa vya usafi. Surface flashover kwenye vifaa vya usafi unawezesha hatari ya kushindwa kwa break na hatari kwa watu. Pia, factores za mazingira na aging ya vifaa vinaweza kuongeza currents za leakage ya paa, kureduce performance ya usafi na kuhasira safe na reliable operation.

(4) Chaguo na Tengeneza vya Vifaa vya Usafi

Ubora na performance ya vifaa vya usafi muhimu yanahusu uhakika na ustawi wa kitu kote. Kwa kutumia vifaa vya usafi kwa wingi, mazingira ya kurudia, kuseparate, kutreat, na kutumia tena scrap materials na components ni muhimu ili kurudia resources.

(5) Changamoto za Process ya Encapsulation

Design ya bidhaa inapaswa kusaidia kwa urahisi wa kutengeneza na kusambaza, na mifumo ya kutengeneza na kusambaza yanapaswa kufanya kwa minimal au hakuna pollution ya mazingira na kusaidia kwa kutosha energy na resources. Kwa bidhaa zenye encapsulated, formulation ya process ya encapsulation na chaguo la equipment ya encapsulation ni muhimu sana.

Tathmini ya Teknolojia Muhimu

(1) Teknolojia ya Encapsulation ya Ubora Mkubwa na Ufanisi

Kulingana na mechanism ya discharge partial, discharges ndani za vifaa vya usafi wa asili yanapatikana kwa sababu ya voids (bubbles) ndani ya vifaa. Encapsulation ya kawaida inachukua components zenye preheated na kuiweka kwenye mold ya metal yenye preheated, kuchakata cavity ya mold, kuisonga polepole heated, curable epoxy resin, na curing. Hii ni njia isiyofaa, inayogusa, na mara nyingi haiwezi kupunguza kabisa bubbles, kufikia kwa voids mengi. Void hizi zinaweza kusababisha discharge partial baada ya commissioning, kufikia kushindwa kwa usafi na kuharibu safe na reliable operation. Kwa hivyo, kutumia teknolojia ya advanced, high-quality, na efficient epoxy resin encapsulation ni muhimu sana.

(2) Optimization ya Design ya Module ya Usafi

Design ya module ya usafi inapaswa kuhakikisha functional, inspection, na installation requirements, pia kuhakikisha aesthetic appeal, kureduce consumption ya vifaa, na kuelekea hakuna residual stress. Residual stress unaweza kusababisha cracks ndani na nje kwa vifaa vya usafi, ambayo zinaweza kusababisha discharge partial na kufikia kushindwa kwa usafi wakati wa kutumia. Kwa hivyo, utafiti mzuri kuhusu layout kamili, thickness, na transitions ya modules ya usafi unahitajika, pamoja na kusaidia kwa design ya heat dissipation.

(3) Optimization ya Design ya Electric Field

Corona discharge hupatikana wakati electric field strength karibu na surface ya conductor anapofika kwenye breakdown strength ya gas ya nyuma, kwa kawaida katika fields sio uniform. Corners au points sahihi kwenye electrodes za high-voltage zinaweza kusababisha concentration ya electric field, kusababisha corona discharge. Kama aina ya discharge partial, corona inaweza kuboresha kwa muda kushindwa kwa usafi, kuharibu safe na reliable operation. Kwa hivyo, kudesign components za conductive ili kuhakikisha electric field sufficiently weak na uniform ni teknolojia muhimu. Njia za kufanya ni kutumia software za simulation kwa electric field calculations, kusaidia distribution ya electric fields, na kusaini usafi na shapes za electrodes. Shielding rings au mbinu tofauti za kureduce electric field strength zinaweza kuwa zinahitajika.

(4) Utafiti na Design ya Layers za Shielding

Maana muhimu ya kutumia grounded metal shielding layer kwenye paa kwa modules za usafi ni: kwanza, kuconfine short-circuit faults kwa phase-to-ground tu kwa wakati wa kushindwa kwa usafi, kureduce internal arcing energy na hatari ya fault; pili, kuendelea kuhakikisha performance ya usafi katika mazingira yoyote bila kuhitaji cleaning ya paa, kufikia maintenance-free operation, na kuhakikisha electric field distribution haibadilike hata metallic foreign objects ingeweza kuingia kwenye enclosure.

(5) Utafiti na Tathmini ya Stability ya Epoxy Resin

Kama polymer material, epoxy resin inaweza kusababisha degradation (aging) wakati wa processing, application, na storage, kuharibu performance na miaka ya kutumia. Aging factors zinazofanana sana ni heat na ultraviolet radiation. Katika switchgear, heat generation continuous wakati wa kutumia inafanya kusongeza aging ya epoxy resin. Kwa hivyo, kutumia simulated aging tests kwa statistical analysis performance ya solid insulation components kutumia vifaa tofauti na stages tofauti za aging ni muhimu kwa kuanzisha relationships muhimu.

Muhtasara

Teknolojia ya usafi wa asili imepokea recognition kutoka kwa watumiaji na soko na inatumika zaidi na inazitumika. Hii inahitaji wakulima wa vifaa kufanya bidhaa zinazofanana na mahitaji ya reliability na stability ya power supply. Utafiti wa kutosha umefanyika kwa processes za encapsulation na design ya surface shielding layers kwa RMUs za usafi wa asili, na yameleta matokeo mazuri. Lakini, efforts hizo hazijafikia. Lazima kuongeza emphasis kwa utafiti wa vifaa vya encapsulation vya mapya, prevention ya cracking kwa vifaa vya usafi, na designs za components za innovative. Kwa muhtasara, utafiti wa zaidi, accumulation, na breakthroughs zinahitajika kwa RMUs za usafi wa asili.