SF6-sirkuitbryterløsninger i høyspenningsstrømsystemer: Et casestudie av VZIMAN Company

​

1. Utfordringer i høyspenningsstrømsystemer​

1.1 Høyspenningsstrømsystemer, som kjernelementet i strømoverføring, står overfor kritiske utfordringer:

• ​Utstyrsgrenser: Med økende spenninger (f.eks. 500kV og over) har tradisjonelle brytere problemer med å oppfylle krav om høy brytekapasitet (over 40kA) og rask isolasjonsvekst.
• ​Overvoltage-risiko: Slå på kapasitive laster (f.eks. kondensatorbanker) kan føre til gjenoppantening, som igjen fører til farlige overvoltage-situasjoner.
• ​Dårlig miljøtilpasning: Ekstreme klimaforhold (f.eks. høy fuktighet, kondensasjon) forhaster utstyrskorrosjon, noe som forkorter levetiden.
• ​Høye vedlikeholdsutgifter: Frekvente inspeksjoner av tradisjonelle brytere og risiko for SF6-gasslekkasje bidrar til ineffektiv drift og miljømessige bekymringer.

2. VZIMANs innovativ løsning for SF6-brytere​

For å møte disse utfordringene, utviklet VZIMAN et modulært SF6-brytersystem med kjerneteknologier:

2.1 ​Selvforsyrende buelokkingsteknologi​

• Bruker en enkelttrykk buelokking design, hvor buelokkeenergi komprimerer SF6-gassen autonomt, eliminere eksterne pumper og reduserer energiforbruk.
• Anvender kobber-volfram legemelder for å takle buetemperaturer (12 000–14 000K), oppnår en brytekapasitet på 50kA og en gjenoppanteningssannsynlighet under 0,1%.

2.2 Intelligent overvåking og miljøoptimalisering​

• Integrerer mikro-fuktighet- og trykksensorer med ZigBee-teknologi for sanntidsovervåking av gassdette (±0,5% nøyaktighet).
• Bruker mikrokristallin legeringstransformatorer (0,2-klasse nøyaktighet) og støtter 12 CT-konfigurasjoner for komplekse beskyttelsesbehov.
• Implementerer molekylær siev og alumina absorbenter for å redusere årlig lekkasjerate (<0,5%) og HF-dekomposisjon med 90%.

2.3​ Jordskjelvbestandighet og modulær design​

• Kombinerer fjederopererte mekanismer (CT14 type) med buelokker for jordskjelvbestandighet på 8 grader og mer enn 3 000 mekaniske operasjoner, ideelt for frekvent slå av/på.
• Støtter flerbryter seriekonfigurasjoner med spenningsutjevnende kondensatorer, egnet for ultra-høyspenningsystemer (750kV+).

3. Ytelse og konkurransefordeler​

VZIMANs løsning er i samsvar med IEC 62271-200 og demonstrerer:

• ​Forbedret pålitelighet: 20% lavere feilfrekvens i 40,5kV-systemer og 85% overvoltage-demping under kondensatorslå på.
• ​Redusert vedlikehold: Vedlikeholdsintervaller forlenget til 10 år, med SF6-nedfyllingsfrekvens redusert med 70%.
• ​Miljøoverholdelse: SF6-gjenopptakningsrate >99%, 50% lavere global varmeinnvirkning (GWP), i samsvar med EU F-Gass-regler.

4. Typiske anvendelser​

• ​Integrasjon av fornybar energi: Løser kontakt-løysing i vindpark-stasjonstransformatører forårsaket av startstrømmer under reaktiv kompensasjon.
• ​Oppgradering av bynett: Kompakte design (f.eks. LW8-serien) passer rombegrensede transformatorstasjoner, muliggjør ubrytelig slå på for 50km tomme linjer.
• ​Tverrlandskaplig overføring: Valideret i ±800kV HVDC-prosjekter, driftsunngående i -40°C-miljøer for å sikre stabilitet i tverrlandskaplige strømkorridorer.