SF₆-Free решение за ваздушно изолирани/екологични гасни прстенови распределителни јачиња
Ⅰ. Технически бутлекови на замената на SF₆
- Разлика во перформанса на изолативната среда
o Изоловата сила на суво ваздух/N₂ е само 1/3 од таа на SF₆, што бара проширување на контактната размакна од 60mm до ≥150mm.
o Конвенционалните пружински механизми немаат доволно енергија за брзо затварање на големи размакни, лесно причинувајќи аблативност на контакти поради претходно ударување.
o Синтетичките гасови (на пример, C4+CO₂) се распаѓаат под аркување, што доведува до неповратна деградација на изолацијата. - Механички структурни ограничувања
o Националните стандарди за мрежата фиксираат ширината на кабинетот на 420mm, ограничувајќи ја должинската просторна рамнина.
o Големите размакни бараат подолги помалувачки клинови во три-позиционите прекинувачи, зголемувајќи го трудноста на дизајнување на изолацијата.
II. Клучни решенија и технологиски иновации
(I) Подобрување на дизајнот на изолативниот систем
|
Техничка насока |
Имплементација |
Ефект |
|
Комбинирана изолација |
Помалувачки клин + покривач со висок степен на изолација + PTFE партиција |
Блокира патот на излацирање; издразува јанџулска импулсна напон (≥125kV) |
|
Оптимизација на синергија на средата |
Суво ваздух/N₂ исполнување + вакумски прекинувач |
Вакумски прекинувач осигурува прекин; гасна изолација одржува изолација |
|
Нулта мерка на надежност |
Кабинетот минува тестови на силосни/јанџулски импулси (амбиентален притисок) |
Нема ризик од црпка; безбедност при одржба е еднаква на запечатени кабинети |
Клучен промил: Постигнува изолација на ниво на SF₆ при размакна од 150mm, преодолевајќи ограничувањата на средата.
(II) Динамичка оптимизација на три-позициониот прекинувач
- Смањување на ротационата инерција
Проширена нилонска главна вртелица → Подобрен конверзија на аголна брзина → Затварање брзина >4m/s (омогува 20kA краткосречно поврзување додека потиснува предудар <1ms). - Дизајн на помалувачки клин: Покривач со изолација проширени клинови осигурува земја/фаза размакна ≥180mm во отворена позиција.
- Капабилитет за земја: Долниот прекинувач е опремен со E2-класа контакти (издржува 5 краткосречни поврзувања).
III. Споредба на клучните технички параметри
|
Параметар |
SF₆ Ring Main Unit |
Ваздушно/Еколошка гасна решение |
|
Контактна размакна |
60mm |
≥150mm (вклучувајќи покривач за изолација) |
|
Брзина на затварање |
Адекватна за пружини |
Оптимизирана вртелица + лесен клин |
|
Прекинувачна среда |
SF₆ гас |
Вакумски прекинувач + суво ваздух |
|
Издржување на нулта мерка |
Не успева |
Минува 42kV силосен/75kV LI |
|
Еколошко влијание |
GWP=23,900 |
GWP=0 (суво ваздух) |
IV. Осигурување на инженерска имплементација
- Процес на верификација на изолацијата
o Фаза 1: 3D симулација на електрично поле (јачината на полето на размакна <3kV/mm)
o Фаза 2: Полна/прекинувачка тест на јанџулски импулс (±200kV)
o Фаза 3: Поновни тестови на изолацијата по E2-класа краткосречно поврзување - Стратегија за надежност на механизмот
o Шестаголема нилонска вртелица: Трајност со одбрана против деформација >10,000 операции
o Механички интерлок на три позиции: Обврзно заклучување против погрешни операции
o Мониторинг на карактеристика на поврзување: Сензори за преместување обезбедуваат реално време на криви на брзина на затварање
V. Резимирање на предности на решението
- Безбедност без црпка: Функционирање под амбиентален притисок елиминира зависноста од гас; ризикот од неуспех на изолацијата се приближува до нула
- Полната компатибилност: Димензии/интерфејси целосно се согласуваат со национални стандарди на мрежата 420mm
- Дизајн без одржба: Вакумски прекинувач има трајност >20 години; не е потребно поправување на гас
- 100% еколошка патека: Суво ваздух овозможува карбонска неутралност; нулта цена за управување со F-газ
