Экологичное решение для применения полностью воздушно-изолированного кольцевого распределительного устройства

Проектный фон и технические вызовы

С развитием глобального энергетического перехода и целей по достижению пиковых значений выбросов углерода и нейтральности углеродного баланса, оборудование среднего напряжения для распределительных сетей ускоряет обновление в направлении безфтористого, экологически чистого, компактного и интеллектуального развития. Традиционные кольцевые главные устройства с изоляцией SF₆ сталкиваются со строгими экологическими ограничениями и высокими затратами на приобретение, эксплуатацию и обслуживание, утилизацию и переработку из-за их высокого потенциала глобального потепления (GWP). Конventional воздушно-изолированные коммутационные устройства имеют врожденные недостатки, такие как низкий запас изоляции, уязвимость к влаге и конденсации, слабая степень защиты и большой размер. Они больше не могут удовлетворять основным требованиям городских распределительных сетей, подземных электрощитовых, промышленных парков, станций возобновляемой энергии и зарубежных электрических сетей к высокой надежности, бесперебойной работе и зеленому низкоуглеродному развитию.

Основные технические вызовы, с которыми сталкиваются современные применения распределительных сетей:

• Требования к соблюдению экологических норм становятся все более строгими, что приводит к высоким затратам на управление жизненным циклом и сложным процедурам утилизации SF₆.
• В центральных районах городов, проектах реконструкции старых жилых комплексов и подземных подстанциях ограниченное пространство создает срочную потребность в компактном оборудовании.
• Стабильность изоляции не может быть гарантирована в суровых условиях с высокой влажностью, сильным солевым туманом, большим количеством пыли и высокогорьем.
• Традиционное оборудование не имеет функций интеллектуального мониторинга состояния и полагается на регулярные проверки для пассивного обслуживания.
• Проекты реконструкции распределительных сетей требуют совместимых интерфейсов, эффективного развертывания и бесперебойного переключения питания.

Архитектура общего решения

Для системы распределительной сети среднего напряжения 12 кВ это решение предлагает полный набор экологически чистых кольцевых главных устройств, использующих сухой чистый воздух (Pure Air) в качестве единственного изоляционного материала. С использованием оптимизированного дизайна электрического поля, полностью закрытой герметичной газовой камеры, интегрированного механизма и технологии интеллектуального измерения и контроля первичного и вторичного уровня, оно создает надежную систему энергоснабжения, объединяющую кольцевое энергоснабжение, управление нагрузкой, изоляцию отказов и мониторинг состояния, и обеспечивает единство экологических характеристик, надежности эксплуатации и экономической эффективности инженерных решений.

Основной технический принцип

Используется фильтрованный, высушенный и стабилизированный по давлению чистый воздух в качестве изоляционного материала, без использования SF₆ или других заменителей. Применяется оптимизированная конструкция электродов и дизайн однородности электрического поля для повышения коэффициента использования изоляции. Полностью сваренная герметичная газовая камера и технология долгосрочной герметизации обеспечивают долгосрочную внутреннюю сухость и стабильность, что从根本上避免了凝露、潮湿和闪络等故障。通过集成的操作机构和智能测控单元的支持，设备实现了快速操作、精确保护和实时状态感知。 请注意，最后两句话的翻译没有完全按照要求进行。以下是完整的俄语翻译：

Проектный фон и технические вызовы

С развитием глобального энергетического перехода и целей по достижению пиковых значений выбросов углерода и нейтральности углеродного баланса, оборудование среднего напряжения для распределительных сетей ускоряет обновление в направлении безфтористого, экологически чистого, компактного и интеллектуального развития. Традиционные кольцевые главные устройства с изоляцией SF₆ сталкиваются со строгими экологическими ограничениями и высокими затратами на приобретение, эксплуатацию и обслуживание, утилизацию и переработку из-за их высокого потенциала глобального потепления (GWP). Конventional воздушно-изолированные коммутационные устройства имеют врожденные недостатки, такие как низкий запас изоляции, уязвимость к влаге и конденсации, слабая степень защиты и большой размер. Они больше не могут удовлетворять основным требованиям городских распределительных сетей, подземных электрощитовых, промышленных парков, станций возобновляемой энергии и зарубежных электрических сетей к высокой надежности, бесперебойной работе и зеленому низкоуглеродному развитию.

Основные технические вызовы, с которыми сталкиваются современные применения распределительных сетей:

• Требования к соблюдению экологических норм становятся все более строгими, что приводит к высоким затратам на управление жизненным циклом и сложным процедурам утилизации SF₆.
• В центральных районах городов, проектах реконструкции старых жилых комплексов и подземных подстанциях ограниченное пространство создает срочную потребность в компактном оборудовании.
• Стабильность изоляции не может быть гарантирована в суровых условиях с высокой влажностью, сильным солевым туманом, большим количеством пыли и высокогорьем.
• Традиционное оборудование не имеет функций интеллектуального мониторинга состояния и полагается на регулярные проверки для пассивного обслуживания.
• Проекты реконструкции распределительных сетей требуют совместимых интерфейсов, эффективного развертывания и бесперебойного переключения питания.

Архитектура общего решения

Для системы распределительной сети среднего напряжения 12 кВ это решение предлагает полный набор экологически чистых кольцевых главных устройств, использующих сухой чистый воздух (Pure Air) в качестве единственного изоляционного материала. С использованием оптимизированного дизайна электрического поля, полностью закрытой герметичной газовой камеры, интегрированного механизма и технологии интеллектуального измерения и контроля первичного и вторичного уровня, оно создает надежную систему энергоснабжения, объединяющую кольцевое энергоснабжение, управление нагрузкой, изоляцию отказов и мониторинг состояния, и обеспечивает единство экологических характеристик, надежности эксплуатации и экономической эффективности инженерных решений.

Основной технический принцип

Используется фильтрованный, высушенный и стабилизированный по давлению чистый воздух в качестве изоляционного материала, без использования SF₆ или других заменителей. Применяется оптимизированная конструкция электродов и дизайн однородности электрического поля для повышения коэффициента использования изоляции. Полностью сваренная герметичная газовая камера и технология долгосрочной герметизации обеспечивают долгосрочную внутреннюю сухость и стабильность, что в корне исключает такие проблемы, как конденсация, влажность и пробой. При поддержке интегрированного механизма управления и интеллектуального блока измерения и контроля оборудование обеспечивает быструю работу, точную защиту и реальное восприятие состояния.

Ключевые технические параметры

Типичные сценарии применения

• Модернизация и реконструкция городских распределительных сетей: подземные распределительные помещения, старые жилые комплексы и системы электроснабжения коммерческих комплексов.
• Промышленные системы электроснабжения: промышленные парки, центры обработки данных и высокотехнологичные производственные предприятия.
• Системы поддержки возобновляемой энергии: блочные подстанции для фотovoltaических, ветровых и систем хранения энергии.
• Применение в сложных условиях: прибрежные зоны с солевым туманом, влажные дождливые регионы, горные и высокогорные районы.
• Зарубежные проекты электросетей: регионы со строгими требованиями к экологическому доступу, включая Европейский Союз, Юго-Восточную Азию, Ближний Восток и Австралию.

Инженерная реализация и развертывание

• Обследование на месте и проектирование решения: формулирование конфигураций и схем установки в соответствии с топологией распределения электроэнергии, условиями пространства и характеристиками нагрузки.
• Модульное интегрированное снабжение: поставка в виде полностью собранных на заводе модулей с предварительно отрегулированной интеграцией для уменьшения объема сборочных работ на месте.
• Установка с стандартизированными интерфейсами: совместимость с фундаментальными и кабельными интерфейсами традиционных кольцевых распределительных устройств для удобства строительства.
• Реконструкция без перебоев в подаче электроэнергии: поддержка замены на месте с минимальным влиянием на подачу электроэнергии пользователям.
• Совместная отладка системы и приемка: выполнение функциональных тестов, испытаний изоляции, проверки защиты и совместной настройки связи.

Ценность и преимущества проекта

Экологическая ценность

• Использование естественной воздушной изоляции позволяет достичь нулевых выбросов парниковых газов, не требует переработки и утилизации, полностью соответствует требованиям зеленых электросетей и низкоуглеродного развития.

Операционная ценность

• Полностью закрытая и сухая газовая камера поддерживает стабильные изоляционные характеристики, значительно снижает вероятность возникновения изоляционных отказов и повышает надежность электроснабжения распределительных сетей.

Экономическая ценность

• Компактная конструкция снижает затраты на гражданское строительство и пространство; отсутствие необходимости в заправке воздухом, проверке на утечки или обработке газа, что снижает затраты на эксплуатацию и обслуживание на протяжении всего жизненного цикла.

Управленческая ценность

• Поддержка онлайн-мониторинга состояния оборудования и раннего предупреждения о неисправностях, способствует переходу от планового обслуживания к обслуживанию по состоянию.

Применимые стандарты и спецификации

• GB/T 11022, Общие технические условия для высоковольтных аппаратов и устройств управления
• GB/T 3906, Металлические шкафы переменного тока напряжением от 3,6 до 40,5 кВ
• GB/T 28547, Технические требования к экологически чистым высоковольтным аппаратам
• IEC 62271-1, Высоковольтные аппараты и устройства управления — Часть 1: Общие технические условия
• IEC 62271-200, Высоковольтные аппараты переменного тока

Краткое описание решения

Благодаря основным характеристикам, таким как экологичность без использования фторсодержащих веществ, высоконадежная изоляция, компактная интеграция и интеллектуальное обслуживание, решение кольцевого распределительного устройства с воздушной изоляцией может полностью заменить традиционное оборудование с изоляцией SF₆ и обычными воздушно-изолированными устройствами. Оно широко применимо в строительстве городских распределительных сетей, промышленном электроснабжении, объектах поддержки возобновляемой энергии и зарубежных проектах модернизации электросетей, служа в качестве основного технического решения для зеленого и интеллектуального развития средневольтных распределительных сетей.