SF₆ Ringhoring Eenheide (RMUs) en Stedelike Vervaarstels Renovasie

Overblik​
Ouer verspreidingsnetwerke is hoofsaaklik radiaal van struktuur, met die meeste inkomende en uitgaande lyne wat bo-lyne is. Die skakelapparate bestaan tipies uit luggeïsoleerde vakuumskakelaars of minimale olie-skakelaars. Hierdie netwerke ondervind gereeld foute, hoë bedryfskoste, en langdurige, wydverspreide elektrisiteitsuitval in geval van 'n fout, wat ekonomiese ontwikkeling betekend belemmer.

Met vinnige ekonomiese groei en die implementering van stedelike roosterrenovasie, het die vraag na hoër elektrisiteitsvoorsieningbetroubaarheid toegeneem. Volledig geïsoleerde, volledig geslote, onderhoudsvrye, en kompakte SF₆ Ring Main Units (RMUs) het weer 'n waarborg vir betroubare elektrisiteitsvoorsiening geword.

​1 Tipes en Strukturele Kenmerke van SF₆ RMUs​

​1.1 Tipes van SF₆ RMUs​
SF₆ RMUs kan in twee hooftipes op grond van struktuur geklassifiseer word: Algemene Tank Tipe en Modulaire Eenheid Tipe. Die vroeë Algemene Tank Tipe RMUs het tipies een inlaat, een lus, en een uitleg gehad, geskik vir kleiner belastings. Met toenemende belastingsvraag het egter die uitbreibare Modulaire Eenheid Tipe ontstaan, met 'n maksimum verdelingskapasiteit van tot 10 MVA.

SF₆ RMUs kan volgens funksie in Kabel Tipe, Vuses Tipe, en SF₆ Skakelaar Tipe geklassifiseer word:

• ​Kabel Tipe:​​ Gebruik vir kabel inlaat/uitlaat. Gerate stroom is 630A.
• ​Vuses Tipe:​​ Kan direk aan transformators verbonden word. Gerate stroom is 200A. Egter, met die temperatuurstyg effek van vuses, word elke RMU in werklike toepassings prakties beperk tot die voorsiening van transformators tot 1600 kVA.
• ​SF₆ Skakelaar Tipe:​​ Gebruik om transformators oor 1600 kVA te beskerm. Dit kan ook as 'n inkomende of busafdeling eenheid dien met oorkoers- en onmiddellike afsluitbeskerming. Sy gerate stroom is 630A, met 'n totale foutonderbrekingstyd van 95ms.
  Die basiskonfigurasies van SF₆ RMUs word hieronder getoon.

​1.2 Strukturele Kenmerke van SF₆ RMUs​
Die Algemene Tank Tipe SF₆ RMU bestaan tipies uit 'n gasvat, 'n bedryfsmeganisme afdeling, en 'n kabelverbinding afdeling. Die Modulaire Eenheid Tipe vereis addisioneel 'n busbar verbinding afdeling.

SF₆ RMUs het die volgende vier groot kenmerke:

1. ​Gasvat:​​ Dit is die mees kritiese deel van die RMU. Die gasvat bevat die belastingskakelaar, busbars, skakelaarass, en SF₆ gas.
• Die belastingskakelaar is 'n 3-posisie skakelaar, insluitend 'n isolerende meskakelaar en 'n boogkanal.
• Die beweeglike kontak van die meskakelaar het twee spesiale rivette gemaak van Nikro-alloys, wat twee doeleindes dien:
• Verskaf droë smeerwerk tydens skakelaar oop/sluit, wat verseker dat die kontakweerstand tussen beweeglike en vas kontak nie na langtermyn gebruik toeneem nie.
• As gevolg van die hoë smelttemp van Nikro-alloys, sal die beweeglike kontak nie smelt weens warmte gegenereer deur kortsluitstrome tydens sluit of verdraagsperiodes nie.
• Die boogkanal bevat deioniserende plaatjies wat die boog strek, boogenergie verminder, en die hoeveelheid metaal damp en SF₆ dekomposisie produkte wat gegenereer word wanneer die belastingskakelaar belastingstroom onderbreek, minimeer.
• Die deel van die busbar wat in kontak is met die meskakelaar is die vas kontak. Behalwe om die gerate stroomkapasiteit en dinamiese/termiese stabiliteit eise te vervul, word die busbarontwerp en vervaardiging ook oorweg om elektromagnetiese veld effekte te minimeer om magneetveld impak te verminder.
• Die skakelaarass dring die gasvat en verbind met die bedryfsmeganisme afdeling, wat operateurs buite die afdeling in staat stel om die skakelaar se sluit, oop, en aarding toestande te beheer. 'n Dubbel-seal struktuur word by die indringingspunt gebruik (die enigste beweeglike verbinding tussen die vat en die buite), wat die vat se lugdigheid tydens stofloosheid en gasvulling streng verseker.
• Die jaarlikse lekkoers van SF₆ gas is slegs 0.0035%. Hierdie lae lekkoers is krities vir die RMU se langtermyn veilige bedryf.
• Naast SF₆ gas vir isolering en booguitblussing, bevat die gasvat ook Aluminium Okside (Al₂O₃), wat SF₆ gas regenerasie versnel en as 'n uitstekende droogmaker dien, wat SF₆ gas kwaliteit handhaaf en boogfoute minimeer. Moenie so 'n fout voorkom nie, 'n ontploffingsbestandige diafragma onder die vat beskerm personeel deur warm gas direk in die kabelgreep onder of agter die eenheid, weg van operateurs aan die voor, te laat vry.
• Die gasvat word gebou van 3mm dik roestvry staalplaat, dubbel-kant gelas.
2. ​Bedryfsmeganisme Afdeling:​​ Die bedryfsmeganisme binne verbind met die belastingskakelaar en aarding skakelaar via die skakelaarass. Deur 'n bedryfsstok ingesit in die bedryfsgat, kan operateurs maklik sluit, oop, en aarding operasies met min moeite (slegs 60 N·m benodig) uitvoer.
• Aangesien die skakelaar kontak nie sigbaar is nie, het die bedryfsmeganisme 'n posisie-aanduiding direk gekoppel aan die skakelaarass, wat die huidige toestand van die belastingskakelaar en aarding skakelaar duidelik wys.
• Meganiese interlocks tussen die belastingskakelaar, aarding skakelaar, en voorpaneel is geïnstalleer, wat vyf veiligheidsinterlock vereistes (anti-foutfunksies) bevredig.
• Sowel die belastingskakelaar as die aarding skakelaar is toegerus met vinnige maak/breek mekanismes, wat verseker dat oop/sluit spoed onafhanklik is van die operateur se spoed.
• Skakelaars met vuse beskerming (TS Tipe skakelgoed) het ook 'n outomatiese trip toestel, beskikbaar in meganiese of elektriese weergawes. Die meganiese trip beginsel: Tydens 'n kortsluitfout in die eenheid se sirkel, smelt die vuse binne die eerste halwe siklus (~10ms) van die foutstroom. Die vuse se strikerpin impakteer die trip mekanisme, wat die belastingskakelaar laat oop. Die totale foutonderbrekingstyd is slegs 35ms, wat die eenheid effektief beskerm en verhoed dat die fout versprei na aangrensende eenhede. Verder, as gevolg van uitstekende meganiese prestasie, kan die oorgangstroom van Vuses Tipe skakelgoed 2300A bereik.
• Hangslotte kan by die bedryfshefboomme op die voorpaneel van die bedryfsmeganisme afdeling gevoeg word om onbevoegde bedryf te verhoed.
• Vir veilige bedryf, is 'n gasdrukmeter, direk gekoppel aan die gasvat en geseal teen vochtigheid (wat befassing op die wijzerplaat verhoed), in die afdeling geïnstalleer, wat onderhoudspersoneel in staat stel om die RMU se status op enige tydstip akkuraat te moniteer.
• 'n Spanningsaanduiding is ook in die bedryfsmeganisme afdeling geïnstalleer, wat operateurs in staat stel om sirkel energisering (neon lamp aanduiding) en faseverifikasie (met behulp van toetskontakte) te moniteer.
3. ​Kabelverbinding Afdeling:​​ Gelee aan die voor van die RMU met 'n hoogte van 1220mm, wat genoeg ruimte bied vir kabel terminering.
• Kabelverbindinge aan die RMU se bushings gebruik Asbestos-vry Raakskerm (AFTS) of Asbestos-vry Met Kit (AWK) silikonrubber kabeltoebehore.
• Koper of aluminium kabel doorsnee varieer van 25–240 mm² (vir Vuses Tipe skakelgoed) of 35–400 mm² (vir Kabel Tipe skakelgoed).
4. ​Busbar Verbinding Afdeling (Modulaire Eenheid):​​ Geplaas onder die gasvat. Drie bushings is in 'n gestapelde "tree-op" konfigurasie gearrangeer, wat effektief ruimtevereistes minimeer en busbar verbindinge vergemaklik.
• Bushings is hol geleidende tipe, wat koper buis busbars direk met bout aan die busbars binne die gasvat kan verbind.
• Silikonrubber geïsoleerde koper buis busbars word gebruik, wat effektief stroomdraagkapasiteit verhoog en fase afstand (slegs 110mm) verminder.
• Verbindinge tussen busbars en bushings gebruik silikonrubber verbindinge (E-tipe terminal verbindinge en T-tipe uitbrei verbindinge) en skroefkappe vir elektries naadlose verbindinge direk op die bushings. Hierdie busbars verdra dit sonder mislukking teen harde omstandighede soos vochtkondensasie, geleidende stof, en sout afsetting.
• Addisioneel, is die voor van die busbar afdeling beskerm deur 'n aparte geaarde staalplaat, wat dit van die kabelverbinding afdeling skei.

​2 Tegniese Parameters en Toepassings van SF₆ RMUs​

​2.1 Tegniese Parameters​

​2.2 Toepassings van SF₆ RMUs​
As gevolg van hul kompakte grootte, onderhoudsvrye aard, en hoë betroubaarheid, is SF₆ RMUs veral geskik vir kragverdeling in kritieke fasiliteite, hoogbougeboue, woonkomplekse, en stedelike roosters. Hulle vermind