SF6 Schakelaaroplossingen in Hoogspanningskrachtstelsels: Een Casestudy van VZIMAN Bedrijf

​

1. Uitdagingen in hoogspanningsenergiesystemen​

1.1 Hoogspanningsenergiesystemen, als kern van de energieoverdracht, staan voor cruciale uitdagingen:

• ​Prestatiegrenzen van apparatuur: Met stijgende spanningniveaus (bijv. 500kV en hoger) hebben traditionele schakelaars moeite om hoge onderbrekingcapaciteiten (boven de 40kA) en snelle isolatieherstelvereisten te voldoen.
• ​Risico's op overspanning: Het schakelen van capacitaire belastingen (bijv. condensatorbanken) kan herontsteking veroorzaken, wat gevaarlijke overspanningen tot gevolg kan hebben.
• ​Slechte aanpassing aan omgeving: Extreme klimaatsomstandigheden (bijv. hoge luchtvochtigheid, condensatie) versnellen de corrosie van apparatuur, waardoor de levensduur wordt verkort.
• ​Hoge onderhoudskosten: Regelmatige inspecties voor traditionele schakelaars en het risico op SF6-gaslekken dragen bij aan operationele inefficiëntie en milieuzorgen.

2. VZIMAN’s innovatieve SF6-schakelaaroplossingen​

Om deze uitdagingen te tackelen, ontwikkelde VZIMAN een modulair SF6-schakelaarsysteem met kerntechnologieën:

2.1 ​Zelfenergie booguitdovende technologie​

• Gebruikt een ontwerp met een enkele drukboogkamer, waarbij de boogenergie SF6-gas autonoom comprimeert, externe pompen elimineert en energieverbruik vermindert.
• Maakt gebruik van koper-wolfram legering contacten om boogtemperaturen (12.000-14.000K) te weerstaan, waarmee een onderbrekingcapaciteit van 50kA en een herontstekingswaarschijnlijkheid onder 0,1% wordt bereikt.

2.2 Slimme monitoring en milieuoptimalisatie​

• Integreert micro-vocht- en drucksensoren met ZigBee-technologie voor real-time gasdichtheidmonitoring (±0,5% nauwkeurigheid).
• Gebruikt microkristallijn legering stroomtransformatoren (klasse 0,2-nauwkeurigheid) en ondersteunt 12 CT-configuraties voor complexe beschermingsbehoeften.
• Implementeert moleculaire zeef en alumina adsorberende stoffen om jaarlijkse lekkagepercentages (<0,5%) en HF-decompositie met 90% te verlagen.

2.3​ Aardbevastendheid en modulaire ontwerp​

• Combineert veerversterkte mechanismen (type CT14) met boogkamers voor aardbevastendheid van 8 graden en meer dan 3.000 mechanische operaties, ideaal voor frequente schakeling.
• Ondersteunt meerdere serieconfiguraties met spanningsegaliserende condensatoren, geschikt voor ultra-hoogspanningssystemen (750kV+).

3. Prestaties en concurrentievoordelen​

VZIMAN’s oplossing voldoet aan IEC 62271-200 en toont:

• ​Verbeterde betrouwbaarheid: 20% lagere foutpercentages in 40,5kV-systemen en 85% overspanningssuppressie tijdens condensatoroverschakeling.
• ​Verlaagd onderhoud: Onderhoudsintervallen uitgebreid tot 10 jaar, met een frequentie van SF6-aanvulling met 70% verminderd.
• ​Milieuconformiteit: SF6-herwinningspercentage >99%, 50% lager broeikaseffect (GWP), in overeenstemming met EU F-Gas-verordeningen.

4. Typische toepassingen​

• ​Integratie van hernieuwbare energie: Lost het probleem van contactverbinding in windparkonderstations op, veroorzaakt door inrush-stromen tijdens reactieve compensatie.
• ​Stedelijke netwerken: Compacte ontwerpen (bijv. LW8-serie) passen in ruimtebeperkte onderstations, waardoor ongecontroleerde overschakeling voor 50km geladen lijnen mogelijk is.
• ​Grensoverschrijdende overdracht: Gevalideerd in ±800kV HVDC-projecten, betrouwbaar werkend in -40°C-omstandigheden om de stabiliteit van transnationale energiekorridors te garanderen.