24kV სუხით დაბრუნებული წრეუბედის მთავარი შემთხვევის დიზაინი
თხელი იზოლაციის დახმარება + კუთხის ჰაერის იზოლაციის კომბინაცია წარმოადგენს 24kV RMU-ების განვითარების მიმართულებას. იზოლაციის მოთხოვნების ბალანსირებით და კომპაქტურობით, თხელი დახმარებითი იზოლაციის გამოყენებით, ფაზებს შორის და ფაზამდე და მიწამდე ზომების დროს საჭირო იზოლაციის ტესტები შესაძლებელია გადიდების გარეშე გადაიტაცოს. სველი სველი ინტერრუპტორის და მის კავშირის შესახებ სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი ს...... თხელი იზოლაციის დახმარება + კუთხის ჰაერის იზოლაციის კომბინაცია წარმოადგენს 24kV RMU-ების განვითარების მიმართულებას. იზოლაციის მოთხოვნების ბალანსირებით და კომპაქტურობით, თხელი დახმარებითი იზოლაციის გამოყენებით, ფაზებს შორის და ფაზამდე და მიწამდე ზომების დროს საჭირო იზოლაციის ტესტები შესაძლებელია გადიდების გარეშე გადაიტაცოს. სველი სველი ინტერრუპტორის და მის კავშირის შესახებ სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი ს...... 24kV გამოსვლის ბუსბარის ფაზებს შორის 110mm-ის დაცვა შესაძლებელია ბუსბარის ზედაპირის ჩახურვით. ცხრილი 4 გამოთვლის სხვადასხვა ფაზებს შორის და ბუსბარის იზოლაციის სიმკვრივეების ქვეშ ელექტროსადგურის ველს. ის ნიშნავს, რომ ფაზებს შორის სიდიდის შესაბამისი გაზრდა 130mm-მდე და დარგის ბუსბარის 5mm ეპოქსის ჩახურვა შესაძლებელია ელექტროსადგურის ველის ძალის 2298 kV/m-ის შესანახად. ეს დარწმუნებულია, რომ არ აღემატება ქუდის ჰაერის მაქსიმალურ დარტყმის ძალას (3000 kV/m). ცხრილი 4: სხვადასხვა ფაზებს შორის და ბუსბარის იზოლაციის სიმკვრივეების ქვეშ ელექტროსადგურის ველის პირობები ფაზებს შორის მანძილი (mm) 110 110 110 120 120 130 თხელი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი სველი............ 25 25 25 25 25 25 ჩახურვის სიმკვრივე (mm) 0 2 5 0 5 5 ჰაერის გაფართოების ქვეშ მაქსიმალური ელექტროსადგურის ძალა (Eqmax) (kV/m) 3037.25 2828.83 2609.73 2868.77 2437.53 2298.04 იზოლაციის გამოყენების კოეფიციენტი (q) 0.48 0.55 0.64 0.46 0.60 0.57 ველის არასწორი კოეფიციენტი (f) 2.07 1.83 1.57 2.18 1.66 1.75 ქუდის ჰაერის დაბალი იზოლაციის ძალის გამო, თხელი იზოლაცია მხოლოდ თავისთვის არ შეძლებს გადატაცების პრობლემის გადაჭრას იზოლაციის გაფართოებისთვის. დუალური იზოლაციის-დარტყმის კონფიგურაცია ეფექტურად დანარჩენს ვოლტაჟს ორ გაზის გაფართოებაში. გრადიენტული რგოლები (ველის შილდები) დიზაინირებულია კონცენტრირებული ველის არეალებისთვის, როგორიცაა იზოლაციის და გადართვის სტატიკური კონტაქტები, რათა შეამციროს ველის ძალა და მინიმიზიროს ჰაერის გაფართოების ზომები. როგორც აღწერილია ფიგურა 3-ში, გაngthened nylon main shaft rotates the dual-break mechanism to achieve operational, isolation, and grounding states. Grading rings at the stationary contacts, with a 60mm diameter and epoxy encapsulation, allow a 100mm clearance to withstand a 150kV lightning impulse withstand voltage. Other approaches, such as longitudinal phase-segregated layouts, using high-strength single-phase alloy tanks, or moderately increasing gas pressure, can also meet 24kV withstand requirements. However, RMUs require low cost, and excessively high costs are unacceptable to users. Through optimized design, such as moderately increasing RMU width, the goal of low cost and miniaturization can be achieved for 24kV eco-friendly gas-insulated RMUs. Arrangement of Earth Switches in Eco-Gas RMUs
Two main circuit methods can implement grounding functions:
- Outgoing side earth switch (lower earth switch)
- Busbar side earth switch (upper earth switch), optionally E0 rated, requiring main switch coordination for earthing operations.
State Grid's "12kV RMU (Cabinet) Standardized Design Scheme" 2022 Edition specifies that all three-position switches (isolate, connect, earth) should utilize the busbar side arrangement, termed the "Busbar Side Combined Function Earth Switch".
Power safety regulations mandate that no circuit breaker (CB) or fuse can exist between the earth conductor/earth switch and the equipment under maintenance. If a CB exists between the earth switch and the equipment due to design constraints, measures must ensure the CB cannot open after both the earth switch and CB are closed. Therefore:
- A Line Side Earth Switch, located downstream of the CB, connects directly to the earthed outgoing cable, naturally meeting the regulation as no CB exists between it and the equipment.
- A Busbar Side Earth Switch, located upstream of the CB, has the vacuum CB between it and the earthed outgoing cable, violating the direct connection requirement. After closing the earth switch and CB, measures preventing CB opening must be implemented. Examples include disconnecting the CB trip circuit via a blocking plate or using mechanical interlocks to prevent accidental CB opening and consequent loss of earthing.
The National Grid standard also mandates mechanical and electrical interlocks to prevent manual or electrical opening of the CB when the combined function earth switch is using the CB (closed) to ground the cable side.
The primary reason for choosing the Busbar Side Isolating-Earthing Three-Position Switch in the National Grid standard is earthing/grounding making capacity:
- SF6 RMUs: SF6 has ~3x the insulation strength of air and ~100x greater arc-quenching capability due to superior cooling, ensuring adequate earth switch making capacity.
- Eco-Gas RMUs: Eco-gases lack inherent arc-quenching ability and have poorer insulation. Achieving the required making capacity thus demands very high closing speeds. However, standard RMU operating mechanisms lack the energy for such speeds. Using a line-side earth switch necessitates expensive higher-speed mechanisms, robust arc-resistant contacts, and force analysis, increasing cost and complexity. Busbar Side Earth Switches, while requiring CB interlocking solutions, offer stronger making capacity and can ensure earthing reliability.
Analysis of SF6 vs. Eco-Gas Technology and Products indicates that 12kV Eco-Gas RMUs can meet insulation and temperature rise requirements with minimal size increase, representing a mature technical solution.
Conversely, 24kV Eco-Gas Insulated products are still limited. The key challenge is the significantly higher voltage level leading to much larger dimensions and higher costs, impeding development. Balancing factors like insulating gas type, filling pressure, gas tank volume, and auxiliary insulation cost is crucial to designing low-cost, compact RMUs. Successfully replacing SF6 will not only capture the domestic market but also enable global outreach, promoting China's low-carbon, eco-friendly products worldwide.
