Solusi Bebas SF₆ untuk Unit Lingkaran Utama Gas Ramah Lingkungan/Berbasis Udara
Ⅰ. Hambatan Teknis Penggantian SF₆
- Selisih Kinerja Media Insulasi
o Kekuatan insulasi Udara Kering/N₂ hanya 1/3 dari SF₆, memerlukan peningkatan celah kontak dari 60mm menjadi ≥150mm.
o Mekanisme pegas konvensional kurang energi untuk menggerakkan penutupan cepat celah besar, mudah menyebabkan abrasi kontak karena pre-strike.
o Gas sintetis (mis., C4+CO₂) terurai di bawah arcing, menyebabkan degradasi insulasi yang tidak dapat diperbaiki. - Batasan Struktur Mekanik
o Standarisasi National Grid menetapkan lebar kabinet pada 420mm, membatasi ruang longitudinal.
o Celah besar memerlukan bilah bergerak yang lebih panjang pada disconnector tiga posisi, meningkatkan kesulitan desain insulasi.
II. Solusi Inti dan Inovasi Teknologi
(I) Desain Peningkatan Sistem Insulasi
|
Arah Teknis |
Penerapan |
Dampak |
|
Insulasi Komposit |
Bilah bergerak + tutup insulasi tinggi kekuatan + partisi PTFE |
Memblokir jalur pelepasan; tahan terhadap tegangan impuls petir (≥125kV) |
|
Optimasi Sinergi Media |
Isi Udara Kering/N₂ + inti pemutus vakum |
Pemutus vakum memastikan pemutusan; insulasi gas mempertahankan isolasi |
|
Reliabilitas Nol-Gauge |
Kabinet lulus uji frekuensi daya/impuls petir (tekanan lingkungan) |
Tidak ada risiko kebocoran; keamanan perawatan setara dengan kabinet tertutup |
Keterobosan Kunci: Mencapai insulasi kelas SF₆ pada celah 150mm, mengatasi batasan media.
(II) Optimasi Dinamis Disconnector Tiga Posisi
- Pengurangan Inersia Rotasi
Poros utama nilon yang diperpanjang → Konversi kecepatan sudut yang ditingkatkan → Kecepatan penutupan >4m/s (memungkinkan pembuatan sirkuit pendek 20kA sambil menekan pre-strike <1ms). - Desain Bilah Bergerak: Bilah yang diperpanjang dengan pelapis insulasi memastikan jarak tanah/fase ≥180mm pada posisi terbuka.
- Kemampuan Penyambungan: Disconnector bawah dilengkapi dengan kontak kelas E2 (tahan 5 operasi pembuatan sirkuit pendek).
III. Perbandingan Parameter Teknis Kunci
|
Parameter |
Unit Ring Main SF₆ |
Solusi Udara/Gas Ramah Lingkungan |
|
Celah Kontak |
60mm |
≥150mm (termasuk tutup insulasi) |
|
Kecepatan Penutupan |
Cukup untuk pegas |
Poros yang dioptimalkan + bilah ringan |
|
Media Pemutusan |
Gas SF₆ |
Pemutus vakum + udara kering |
|
Daya Tahan Nol-Gauge |
Gagal |
Lulus 42kV frekuensi daya/75kV LI |
|
Dampak Lingkungan |
GWP=23,900 |
GWP=0 (udara kering) |
IV. Jaminan Implementasi Teknikal
- Proses Verifikasi Insulasi
o Fase 1: Simulasi medan listrik 3D (kekuatan medan celah <3kV/mm)
o Fase 2: Uji impuls petir penuh/potong (±200kV)
o Fase 3: Uji insulasi berulang pasca pembuatan sirkuit pendek kelas E2 - Strategi Keandalan Mekanisme
o Poros nilon heksagonal: Umur pakai tahan deformasi >10,000 operasi
o Interlock mekanik tiga posisi: Kunci anti-misoperasi wajib
o Pemantauan karakteristik pembuatan: Sensor perpindahan memberikan kurva kecepatan penutupan real-time
V. Ringkasan Keunggulan Solusi
- Keamanan Tanpa Kebocoran: Operasi tekanan lingkungan menghilangkan ketergantungan gas; risiko kegagalan insulasi mendekati nol
- Kompatibilitas Penuh: Dimensi/antarmuka sepenuhnya sesuai dengan standar National Grid 420mm
- Desain Bebas Perawatan: Umur pemutus vakum >20 tahun; tidak perlu pengisian ulang gas
- Jalur 100% Ramah Lingkungan: Udara kering memungkinkan netralitas karbon; biaya manajemen F-gas nol
