Rockwill HGIS: Ưu điểm hiệu suất của máy cắt kiểu tự thổi so với máy cắt kiểu nén khí truyền thống

Được xây dựng trên nền tảng kỹ thuật RHP HGIS của Rockwill và nguyên lý dập hồ quang tự thổi, buồng dập hồ quang tự thổi thay đổi cơ bản hồ sơ lực và công tác của buồng hồ quang bằng cách sử dụng năng lượng hồ quang để thiết lập áp suất dập hồ quang. Phân tích sau đây bao gồm năm khía cạnh cốt lõi về cải thiện hiệu suất so với dập hồ quang kiểu nén khí thuần túy truyền thống. 

Thiết bị đóng cắt cách điện khí hỗn hợp HGIS 

1. Cơ cấu truyền động và Kết cấu tổng thể: Giảm mạnh năng lượng truyền động cho thiết kế siêu nhẹ

1.1 Khác biệt về nguyên lý cốt lõi

Kiểu nén khí truyền thống: Trong quá trình cắt, tiếp điểm động dẫn động pít-tông cưỡng bức nén khí SF6 để tạo ra dòng khí dập hồ quang. Toàn bộ áp suất cần thiết để dập hồ quang được cung cấp bởi cơ cấu truyền động, đòi hỏi cơ cấu lò xo hoặc thủy lực công suất cao.

Kiểu tự thổi: Năng lượng hồ quang làm nóng khí SF6 trong thể tích giãn nở, tự thiết lập dòng khí dập hồ quang áp suất cao với mức nén phụ trợ tối thiểu. Nhu cầu năng lượng truyền động được giảm khoảng 50% so với các thiết kế truyền thống.

1.2 Cải thiện hiệu suất cho HGIS

• Thu nhỏ cơ cấu truyền động: Lực đầu ra, kích thước và trọng lượng của cơ cấu truyền động được giảm đáng kể, giảm rung động và tiếng ồn va đập của toàn bộ cụm lắp ráp.
• Tối ưu hóa công trình dân dụng: Cấu trúc thùng máy cắt và thanh truyền đơn giản hóa phù hợp với triết lý thiết kế thùng nhôm nhẹ của HGIS. Giảm tải trọng nền móng giúp thiết bị phù hợp với các trạm biến áp trên mái, trạm biến áp di động và các kịch bản nền móng nhẹ ở khu vực miền núi, giảm đáng kể chi phí xây dựng dân dụng.

2. Hiệu suất dập hồ quang và Khả năng thích ứng điều kiện: Tự thích ứng toàn dải dòng điện để nâng cao độ ổn định hệ thống

2.1 Dập dòng ngắn mạch cao

Thiết kế tự thổi mang lại đặc tính thích ứng tự nhiên: dòng sự cố càng cao, khả năng dập hồ quang càng mạnh. Khi dòng ngắn mạch tăng, năng lượng hồ quang làm tăng áp suất thể tích giãn nở và tăng cường dòng khí dập hồ quang.

Hiệu suất: Máy cắt HGIS RHP đạt được 20 lần thao tác dòng sự cố toàn tải (40 kA). Trong các điều kiện khắc nghiệt như sự cố đường dây ngắn và đóng cắt lệch pha, khả năng chịu đựng của nó vượt trội đáng kể so với các thiết kế nén khí truyền thống.

2.2 Đóng cắt tải dòng điện thấp, dung kháng và cảm kháng

Khi đóng cắt tải nhẹ hoặc không tải, thể tích nén phụ trợ cung cấp dòng khí năng lượng thấp ổn định. Đối với tải cảm kháng, đặc tính dòng yếu này giúp ức chế hiệu quả hiện tượng cắt dòng và quá áp liên quan có thể xảy ra khi dòng thổi mạnh của thiết kế nén khí dập hồ quang quá sớm. Đối với đóng cắt tụ bù, đặc tính dòng yếu tự thổi giúp ức chế đánh lại hồ quang, đạt được hiệu suất không đánh lại hồ quang.

Xử lý sự cố nhanh chóng: Thời gian cắt của RHP-72.5/145 kV là 32±7 ms, giảm đáng kể chu kỳ dập hồ quang tổng và hạn chế tác động sự cố lưới điện cùng ứng suất nhiệt thiết bị.

3. Tuổi thọ cơ khí và Độ tin cậy: Giảm mài mòn cho thiết kế không bảo trì tuổi thọ cao

3.1 Tuổi thọ cơ khí tăng gấp đôi

Thiết kế tự thổi loại bỏ pít-tông nén lớn, giảm đáng kể lực tác động lên các bộ phận dẫn động. Dữ liệu đo lường cho thấy máy cắt HGIS tự thổi đạt được 6.000 lần thao tác cơ khí, trong khi các thiết kế nén khí truyền thống trong điều kiện tương đương thường chỉ đạt 3.000–4.000 lần thao tác.

Đặc tính giảm rung động làm giảm ứng suất mỏi lên mặt bích thùng HGIS, mối hàn và cách điện kiểu nón, giảm nguy cơ rò rỉ SF6 và hỗ trợ mục tiêu tỷ lệ rò rỉ hàng năm của HGIS là ≤0.5%.

3.2 Cải thiện độ tin cậy của cách điện và làm kín

Số lượng chi tiết bên trong buồng hồ quang được giảm thiểu, kết hợp với thiết kế HGIS có ít cách điện dạng nón hơn và các ngăn khí phân chia theo pha, giúp đơn giản hóa việc xác định vị trí sự cố bên trong và giảm đáng kể xác suất hỏng hóc cách điện.

Các kênh dẫn khí được tối ưu hóa giúp gia nhiệt đồng đều hơn cho vòi phun PTFE, tránh hiện tượng xói mòn nhanh do dòng khí tốc độ cao liên tục trong các thiết kế puffer truyền thống, từ đó kéo dài hơn nữa tuổi thọ của các linh kiện cốt lõi.

Thiết bị đóng cắt cách điện khí Hybrid

4. Ứng dụng và bảo trì kỹ thuật: Lắp ráp sẵn theo mô-đun và bảo trì tối thiểu để rút ngắn thời gian ngừng cấp điện

4.1 Thiết kế mô-đun và lắp ráp sẵn tại nhà máy

Thể tích và trọng lượng của khối máy cắt được giảm thiểu cho phép lắp ráp sẵn và chạy thử hoàn toàn tại nhà máy cho mỗi ngăn lộ, hỗ trợ mô hình giao hàng theo mô-đun của HGIS.

So với GIS truyền thống, HGIS tự thổi loại bỏ thanh cái kín và khối máy cắt nhỏ gọn hơn, giảm diện tích chiếm chỗ của một ngăn lộ từ 40%–60%. Việc căn chỉnh dễ dàng hơn trong quá trình cẩu lắp giúp rút ngắn thời gian ngừng cấp điện và lắp đặt cho các dự án cải tạo và mở rộng trạm biến áp.

4.2 Giảm mạnh khối lượng công việc bảo trì

Cơ cấu truyền động không yêu cầu bôi trơn hoặc điều chỉnh hành trình thường xuyên. Các tiếp điểm và vòi phun vẫn có thể sử dụng được sau 20 lần cắt dòng sự cố toàn bộ dung lượng, loại bỏ nhu cầu thay thế buồng hồ quang trong trung hạn.

Giảm rung động giúp hạ thấp nguy cơ lỏng kết nối trong các mạch điều khiển thứ cấp và máy biến áp đo lường điện tử sợi quang kỹ thuật số, nâng cao độ ổn định vận hành tổng thể của HGIS thông minh.