SF6-purkupainekatkaisijaratkaisut korkean jännitteen sähköverkoissa: VZIMAN-yrityksen tapaustutkimus

​

1. Korkeajännitejärjestelmien haasteet​

1.1 Korkeajännitejärjestelmät, jotka ovat sähkönsiirron ydin, kohtaavat kriittisiä haasteita:

• ​Laitteiden suorituskyvyn rajat: Kun jännite taso (esim. 500kV ja yli) nousee, perinteisillä sulkuilla on vaikeuksia vastata korkeisiin sulkukykyihin (yli 40kA) ja nopeaan eristyskykyyn.
• ​Ylivolttilisärisovat: Kondensaattoriyhdistysten kytkeminen (esim. kondensaattoripankit) voi aiheuttaa uudelleen syttyvän, mikä johtaa vaarallisiin ylivoltteihin.
• ​Heikko ympäristösopeutuvuus: Äärimmäiset ilmasto-olosuhteet (esim. korkea kosteus, kastuminen) nopeuttavat laitteiden ruskettumista, lyhentäen käyttöikää.
• ​Korkeat huollon kustannukset: Perinteisten sulkujen säännölliset tarkastukset ja SF6-kaasun puhjenemisen riskit vaikuttavat negatiivisesti toiminnan tehokkuuteen ja ympäristöongelmiin.

2. VZIMANin innovatiiviset SF6-sulkujärjestelmät​

Näiden haasteiden ratkaisemiseksi VZIMAN kehitti modulaarisia SF6-sulkujärjestelmiä keskeisin teknologioin:

2.1 ​Omaenergian arkkivaltaistus​

• Käyttää yksipainettaisen arkkikameroituksen suunnittelua, jossa arkin energia pakottaa SF6-kaasua itsenäisesti, poistamalla ulkopuoliset pumpit ja vähentämällä energiankulutusta.
• Käyttää kupari-valtakumi allianssi kosketuksia, jotka kestävät arkin lämpötiloissa (12,000–14,000K), saavuttaen sulkukyvyn 50kA ja uudelleen sytymisen todennäköisyyden alle 0,1%.

2.2 Älykäs valvonta ja ympäristön optimointi​

• Integroi mikro-kosteus- ja paineenanturit ZigBee-teknologialla reaaliaikaiseen kaasutiheyden valvontaan (±0,5% tarkkuus).
• Käyttää mikrokristallisia allianssi virta-antureita (0,2-luokan tarkkuus) ja tukee 12 CT-määritystä monimutkaisille suojaamistarpeille.
• Toteuttaa molekyylisuodattimet ja alumiinia adsorbentit vähentääkseen vuosittaisia puhjenemisprosenteja (<0,5%) ja HF-hajoamista 90%.

2.3 Maanjäristyskestävyys ja modulaarinen suunnittelu​

• Yhdistää kevävarustettuja mekanismeja (CT14-tyyppiä) arkkikameroihin 8 asteen maanjäristysten vastustamiseksi ja 3,000+ mekaanisiin toimiin, sopiva usein kytkettyihin järjestelmiin.
• Tukee moniarvoisia sarjakohtaisia määrityksiä tasapainotettuine kondensaattoreineen, soveltuva ultra-korkeajännitejärjestelmiin (750kV+).

3. Suorituskyky ja kilpailuetumat​

VZIMANin ratkaisu noudattaa IEC 62271-200 -standardia ja osoittaa:

• ​Parannettu luotettavuus: 20% pienempi epäonnistumisprosentti 40,5kV-järjestelmissä ja 85% ylivolttilisärien supressio kondensaattorien kytkemisen aikana.
• ​Vähennyshuolto: Huollon väliajat laajennettu 10 vuoteen, SF6:n täydentämisen taajuus vähennetty 70%.
• ​Ympäristöstandardeissa: SF6:n palautusprosentti >99%, 50% pienempi globaali lämpöölöintipotentiaali (GWP), vastaava EU:n F-kaasuasetuksia.

4. Tyypilliset sovellukset​

• ​Uusiutuvan energian integrointi: Ratkaisee kontaktien liimautumisen tuulivoiman alijärjestelyissä reaktiivisen kompensoinnin aikana.
• ​Kaupunkiverkkojen päivitykset: Kompaktit suunnitelmat (esim. LW8-sarja) sopivat tilanrajoitetuihin alijärjestelyihin, mahdollistaen ei-uudelleensyttymisen kytkemisen 50km mittaisille lataamattomille linjoille.
• ​Rajojen ylittävä siirto: Validoidun ±800kV HVDC-projekteissa, toimii luotettavasti -40°C-olosuhteissa varmistamaan kansainvälisen sähkökoridon vakauden.