SF₆-сыз шешім ауа-күріктемді/экологиялық тұрғыдан қолайлы газдың басқанындағы модулдері үшін
Ⅰ. SF₆ орнын техникалық қысқартылымдары
- Диэлектрикалық орның өнімділік аралығы
o Күшті жоюланған ауа/N₂ диэлектрикалық бейімділігі SF₆-нің төрттен бір бөлігіне тек еді, сондықтан контактың аралығын 60 мм-ден ≥150 мм-ге дейін кеңейту қажет.
o Салықты басқару үшін жәндік механизмдері зор аралықтарды жылжыту үшін энергиясы жетпейді, сонымен қатар алдындағы искелердің себеп болатын контакттың өсуінен кейін пайда болады.
o Синтетикалық газдар (мысалы, C4+CO₂) искелерде қайта құрылуы мүмкін емес диэлектрикалық өнімділіктің төмендетуіне әкеледі. - Механикалық құрылымдың шектеулері
o Ұлттық желі стандарты бойынша кабинеттің ені 420 мм-ге салыстырылады, ол узундықты шектейді.
o Зор аралықтар үш позицияның айналу лопатасын ұзындауға мәжбүр етеді, бұл диэлектрикалық құрылымды қиындарады.
II. Негізгі шешімдер мен технологиялық жаңа ықпалдар
(I) Диэлектрикалық система өнімділігін жақсарту құрылымы
|
Техникалық бағыт |
Жүзеге асыру |
Нәтиже |
|
Композитті диэлектрикалық |
Айналу лопатасы + жоғары деңгейдегі диэлектрикалық қап + PTFE бөлекші |
Искелердің жолын қолданбаған; молниядан туындаган напряжение (≥125kV) қабылдайды |
|
Орның синергиясын жақсарту |
Күшті жоюланған ауа/N₂ толтыру + вакуумды бөлу ядро |
Вакуумды бөлу іске қосылады; газды диэлектрикалық қолданылатын қолданылатын |
|
Нөлдік калибрдің өзіндік ерекшелігі |
Кабинет өнімділігін және молнияның импульс тесттерін (орта атмосфералық басында) өткізеді |
Жоғалту риски жоқ; техникалық қызметкерлердің қауіпсіздігі түбірленген кабинеттерге тең |
Негізгі жаңалық: 150 мм аралықта SF₆ деңгейіндегі диэлектрикалық өнімділікті жеткізіп, орның шектеулерін жеңілдіреді.
(II) Үш позицияның айналу лопатасының динамикалық оптимизациясы
- Айналу инерциясын азайту
Узартылған нейлонды басқыршы → Бұрыштық жылдамдықты жақсарту → Жабу жылдамдығы >4m/s (20kA кемінде искелерді жабу, алдындағы искелерді <1ms өзгерту). - Айналу лопатасының құрылымы: Диэлектрикалық қапталған узартылған лопата ачылған жағдайда жер/фазаның аралығы ≥180 мм болады.
- Жерге қосу қабілеті: Төменгі айналу лопатасы E2-деңгейіндегі контакттарымен қамтамасыз етіледі (5 кемінде искелерді жабу қабілеті).
III. Негізгі техникалық параметрлердің салыстыруы
|
Параметр |
SF₆ кілтті желі модулі |
Ауа/экологиялық газ шешімі |
|
Контакттың аралығы |
60 мм |
≥150 мм (диэлектрикалық қапты қоса) |
|
Жабу жылдамдығы |
Жәндік механизмдер үшін жеткілікті |
Оптимизацияланған басқыршы + жылжақ лопата |
|
Бөлу орны |
SF₆ газы |
Вакуумды бөлу + күшті жоюланған ауа |
|
Нөлдік калибрдің өзіндік ерекшелігі |
Жетіспейді |
Өтеді 42kV өнімділік/75kV LI |
|
Экологиялық тағында |
GWP=23,900 |
GWP=0 (күшті жоюланған ауа) |
IV. Инженериялық жүзеге асыру қауіпсіздігі
- Диэлектрикалық тексеру процессі
o Фаза 1: 3D электр талауын симуляциялау (аралық талаудың қатынасы <3kV/mm)
o Фаза 2: Толық/қысқартылған молния импульс тесттері (±200kV)
o Фаза 3: E2-деңгейіндегі кемінде искелерді жабу кейінгі кезде кездесетін диэлектрикалық тесттер - Механизмнің өзіндік ерекшелігі стратегиясы
o Алты бұрышты нейлонды басқыршы: Деформацияға қарсылықты өмір мерзімі >10,000 операция
o Үш позицияның механикалық аралықтың: Міндетті тапсырмалардың қате жүзеге асыруын талап етеді
o Жабу қасиеттерін басқару: Ауытқу сенсорлары реалдық уақытта жабу жылдамдығының графигін береді
V. Шешімнің артықшылықтарын қорытындылау
- Жоғалтусыз қауіпсіздік: Орта атмосфералық басында қызмет ету газдық талаптарды жою етеді; диэлектрикалық өнімділіктің жоғалуының риски нөлге жетеді
- Толық ұқсастық: Өлшемдер/интерфейстер Ұлттық желі 420 мм стандартына сәйкес
- Қызмет ету қажеттілігі жоқ дизайн: Вакуумды бөлу өмір мерзімі >20 жыл; газды қалпына келтіру қажет емес
- 100% экологиялық жол: Күшті жоюланған ауа углеродтың нейтральдығын және F-газды қолдану үшін құралдың құнын жою етеді
