Izolacioni komponenti za prekidače generatora

Izolacioni komponenti korišćeni u prekidacičima generatora su ključni komponenti za osiguranje bezbednog rada visokonaponskog električnog opreme, a njihov dizajn mora da ispunjava zahteve za izolaciju, mehaničku i termalnu stabilnost pod uslovima visokog napon i velikog struja. Sledeći je kompleksna tehnička analiza:
1、 Osnovne funkcije i zahtevi za dizajn
Električke izolacione performanse
Potrebno je da izdržavaju naponsku čvrstoću na mrežnom toku (42kV/95kV) i naponsku čvrstoću na udarnom toku (75kV/185kV) na nominalnom naponu (npr. 12kV/40.5kV)
Kapacitet parcijalne razlaganosti treba da bude ≤ 5pC, a površinski električni polje treba da se kontrolira ispod 15kV/mm
Mehanička čvrstoća
Potrebno je da izdržavaju električnu silu generisanu strujom kratkog spoja (npr. 50kA/3s), sa čvrstoćom na vlačenje od ≥ 80MPa
Deformacija nosivih delova je ≤ 0.45mm, a stres na interfejsu je ispod 70MPa
2、 Tipični materijali i strukture
Izbor materijala
Epoksi kompozitni materijali (npr. aluminijum oksid punjenje) koriste se za opremu ispod 126kV, sa dielektričkom čvrstoćom od ≥ 30kV/mm
Oprema od 800kV koristi SF6 gas kompozitnu izolaciju, kombinovanu sa više slojnim "metalički izolacioni metali" strukturom kako bi se smanjila distorzija električnog polja
Optimizacija strukture
Insulator u obliku lonca koristi tri-fazni zajednički kutiju dizajn, a teorijska vrednost opterećenja pri propustanju vodene pritisne mora da bude ≥ 3 puta veća od projektovanog pritiska (npr. 3.53MPa za proizvode od 252kV)
Izolacioni komponenti na statoru su izrađeni od nylon PA66 materijala debljine 0.5mm. Modularni dizajn smanjuje troškove zamene
3、 Standardi proizvodnje i testiranja
Zahtevi za proces
Vacuum casting proces koristi se za delove ispod 126kV, dok za delove od 800kV potrebni su 3D štampa i gradijentni materijalni kompozitni proces
X-ray inspekcija za detekciju laminiranih defekata, osiguravajući da ne postoje unutrašnji vazdušni razmaci ili impuritete
Zaštita okruženja i standardi
Moraju da budu u skladu sa GB/T 11022-2020 "Opšte tehničke zahteve za standardima za visokonaponsku opremu za upravljanje i kontroli"
Oprema od 800kV treba da smanji potrošnju SF6 gasa za 15% kako bi ispunila zahteve "Smernica za demonstraciju prvog seta ključnih novih materijala"
4、 Tipični scenariji primene
Prekidacič od 12kV/40.5kV: koristi se u urbanim distribucijskim mrežama i industrijskim sistemima snabdevanja strujom (npr. proizvođači automobila)
GIS oprema od 252kV/363kV: koristi se za povezivanje glavne busbare u ultra visokonaponskim transformatornicama

Napomena: Dostupna je prilagođavanja sa crtežima