Ontwerpoplossing van 24kV droge luggeïsoleerde ringhoofdunit

Die kombinasie van Solid Insulation Assist + Dry Air Insulation verteenwoordig die ontwikkelingsrigting vir 24kV RMUs. Deur isolasievereistes met kompaktheid in balans te hou en soliede bystand-isolasie te gebruik, kan isolasietoetse deurgekom word sonder dat die fase-tot-fase- en fase-tot-grondafmetings beduidend verhoog word. Die insluiting van die poolkolom versteenvast die isolasie vir die vakuumonderbreek-en sy verbindingsgeleiders.

Deur die 24kV uitgaande busbal fase-afstand by 110mm te handhaaf, kan die elektriese veldintensiteit en nie-eenparigheidskoëffisiënt verminder word deur die busbal oppervlak in te sluit. Tabel 4 bereken die elektriese veld onder verskillende fase-afstande en busbal isolasiediktes. Dit wys dat die toepassing van 'n 5mm epoxy insluiting op die ronde stang busbal, saam met 'n fase-afstand van 130mm, 'n elektriese veldsterkte van 2298 kV/m lei. Dit behou 'n sekere speling onder die maksimum weerstandsterkte van droë lug (3000 kV/m).

Tabel 4: Elektriese Veldtoestande Onder Verskillende Fase-Afstande en Busbal Isolasiediktes

As gevolg van die lae isolasie sterkte van droë lug, kan soliede isolasie alleen die weerstandspanningsprobleem vir die isolerende spasing nie oplos nie. 'n Dubbele-isolering-onderbreek konfigurasie verdeel effektief die spanning oor twee gas spasies. Graderingsringe (veld skermme) word ontwerp by gekonsentreerde veldareas soos die isolerende en grondstasionêre kontakte om die veldsterkte te verminder en luchtspasingsafmetings te minimaliseer. Soos in Figuur 3 gewys, roteer 'n versterkte nylaag hoofass die dubbele-onderbreek meganisme om operasionele, isolerende en grondstoonde te bewerkstellig. Graderingsringe by die stasionêre kontakte, met 'n 60mm diameter en epoxy insluiting, maak 'n 100mm klaring moontlik om 'n 150kV bliksemimpuls weerstandspanning te weerstaan.

Ander benaderings, soos lengtewyse fase-segregate layout, die gebruik van hoogsprengkrag eenfas legering tanks, of matige verhoging van gasdruk, kan ook aan 24kV weerstandsvereistes voldoen. Echter, RMUs vereis lae koste, en te hoë koste is onaanvaarbaar vir gebruikers. Deur middel van geoptimeerde ontwerp, soos matige verhoging van RMU-breedte, kan die doelwit van lae koste en miniaturisering bereik word vir 24kV milieuvriendelike gasgeïsoleerde RMUs.

1. Opstelling van Aarding Switsers in Eco-Gas RMUs
Twee hoof-sirkuite kan aardfunksies implementeer:

• Uitgaande-kant aarding swits (onderste aarding swits)
• Busbal-kant aarding swits (boonste aarding swits), opsioneel E0 gerangskik, wat hoofswits samewerking vereis vir aarding operasies.

Nasionale Net "12kV RMU (Kabinet) Gestandaardiseerde Ontwerpskema" 2022 Uitgawe spesifiseer dat al drie-posisie switsers (isoleer, verbind, aard) die busbal-kant opstelling moet gebruik, genaamd die "Busbal-Kant Gekombineerde Funksie Aarding Swits".

Elektriese veiligheidsvoorskrifte vereis dat geen skakelaar (CB) of smeltveer mag bestaan tussen die aarding geleider/aarding swits en die toerusting onder instandhouding. As 'n CB tussen die aarding swits en die toerusting bestaan as gevolg van ontwerpbeperkings, moet maatreëls verseker dat die CB nie na afsluiting van beide die aarding swits en CB kan oopmaak nie. Daarom:

• 'n Lyn-Kant Aarding Swits, geleë agter die CB, verbind direk met die aargedeelde uitgaande kabel, en voldoen natuurlik aan die voorskrif omdat daar geen CB tussen dit en die toerusting is nie.
• 'n Busbal-Kant Aarding Swits, geleë voor die CB, het die vakuum CB tussen dit en die aargedeelde uitgaande kabel, wat die direkte verbinding vereiste oortree. Na afsluiting van die aarding swits en CB, moet maatreëls om CB oopmaak te verhoed geïmplementeer word. Voorbeelde sluit in die ontbinding van die CB-trip sirkuit via 'n blokkeerplaat of die gebruik van meganiese interlocks om per ongeluk CB oopmaak en daarmee aarding-verlies te verhoed.

Die Nasionale Net standaard vereis ook meganiese en elektriese interlocks om manual of elektriese oopmaak van die CB te verhoed wanneer die gekombineerde funksie aarding swits die CB (gesluit) gebruik om die kabel-kant te aard.

Die primêre rede vir die keuse van die Busbal-Kant Isolerende-Aarding Drie-Posisie Swits in die Nasionale Net standaard is aarding/grondmaking kapasiteit:

• SF6 RMUs: SF6 het ~3 keer die isolasie sterkte van lug en ~100 keer groter boogblussingvermoë as gevolg van beter koeling, wat toereikende aarding swits making kapasiteit verseker.
• Eco-Gas RMUs: Eco-gasse het geen inheemse boogblussingvermoë nie en het swakker isolasie. Om die vereiste making kapasiteit te bereik, word baie hoë sluitspoed vereis. Echter, standaard RMU-operasie meganismes het nie die energie vir sulke spoed nie. Die gebruik van 'n lyn-kant aarding swits vereis duurder hoë-spoed meganismes, robuuste boogbestendige kontakte, en krag-analise, wat koste en kompleksiteit verhoog. Busbal-Kant Aarding Switsers, terwyl CB-interlocking-oplossings nodig is, bied sterker making kapasiteit en kan aarding betroubaarheid verseker.

Analisys van SF6 vs. Eco-Gas Tegnologie en Produkte wys dat 12kV Eco-Gas RMUs isolasie- en temperatuurstygvereistes kan voldoen met minimale grootteverhoging, wat 'n volwasse tegnologiese oplossing verteenwoordig.

Intussen, 24kV Eco-Gas Geïsoleerde produkte is steeds beperk. Die sleuteluitdaging is die beduidend hoër spanningsvlak wat tot baie groter afmetings en hoër koste lei, wat ontwikkeling bemoeilik. Balanserende faktore soos type isolerende gas, vuldruk, gas tank volume, en bystand-isolasie koste is krities om lae koste, kompakte RMUs te ontwerp. Suksesvolle vervanging van SF6 sal nie net die binnelandse mark vang nie, maar ook globale reik moontlik maak, en China se lae-koolstof, milieuvriendelike produkte wêreldwyd bevorder.