126-252kV GIS izolaciona vrtloga

Izolovana torzijska štapa za GIS od 126-252kV je ključni prenosni element u gas-insulativnoj metalno zatvorenoj sklopovnoj opremi (GIS), a njegove performanse direktno utiču na mehaničku pouzdanost i električnu izolacionu performansu prekidnika. U nastavku se nalazi kompleksna tehnička analiza:
1、 Osnovne funkcije i zahtevi za dizajn
Električna izolaciona performansa
Potrebno je da podnese naponske frekvencije i udarne naponske impulse (poput 550kV/950kV) od 126kV (nominale napona) do 252kV (nominale napona), a površinski električni polje treba da bude ispod 15kV/mm
Materijal treba da ima visoku dielektričnu čvrstoću (≥ 30kV/mm) kako bi se sprečilo površinsko iskoričenje ili kvar
Mehanički prenosni karakteristike
Potrebno je da podnese udarnu opterećenja pri otvaranju i zatvaranju (poput prekidanja strujnog kruga od 40kA), sa dinamičkim frekvencijskim opsegi od 0-600Hz, a visokofrekventne komponente opadaju s povećanjem broja operacija
Mehanički životni vek treba da bude ≥ 10000 puta, a lomna čvrstoća treba da zadovolji zahteve za momentom u ekstremnim radnim uslovima (poput izolatora za 550kV GIS)
2、 Materijali i procesi
Glavni materijalni sistem
Kompozitni materijal od staklastog vlakna i epoksidne smole: visoka mehanička čvrstoća, ali raspored vlakana treba da se optimizuje kako bi se smanjio rizik od širenja pukotina
Aramid/poliesterska vlakna i epoksidna smola: lakše i otpornije na umor, prikladno za visoke nivoe napona od 252kV i više
Proces proizvodnje
Korišćenje procesa sinterovanja pritiskom ili savijanja kako bi se osigurala gustina ≥ 2.15g/cm ³, a poboljšanje površinske izolacione performanse putem plazma obrade
Ključne oblasti (poput zone spajanja sa kontaktom) zahtevaju optimizaciju dizajna koncentracije napona kako bi se izbeglo prekoračenje maksimalnog ograničenja deformacije
3、 Tehnički izazovi i rešenja
Dinamički umor
Unutrašnji defekti (poput delaminacije i pukotina) su podložni pojavljivanju pod uticajem otvaranja i zatvaranja, a pouzdanost potrebno je verifikovati kroz testiranje udarnog umora (poput 100 testova punog kapaciteta prekidanja strujnog kruga)
Trend zamene okruženja
Ekološki prihvatljiva GIS bez fluorina (poput 126kV CO ₂ izolacione opreme) zahteva veće zahteve za otpornosti na niske temperature (-40 ℃) izolovanih torzijskih štapova, a potrebno je da se prilagode karakteristikama novih medija
4、 Industrijske primene i standardi
Tipični scenariji primene
126kV GIS: Projekti generisanja energije od novih izvora (poput projekta Shougang Changzhi Steel Surplus Gas Power Generation Project)
252kV GIS: Projekti prenosa ultra visokog napona, koji moraju da ispunjavaju standarde poput DL/T 617-1997
Standardni osnovi
Mora biti u skladu sa GB/T 11022-2020 "Zajednički tehnički zahtevi za standardima za visokonaponsku sklopovnu opremu i kontrolnu opremu" i IEC 60694 standardom

Napomena: Moguća je adaptacija sa crtežima