Lợi ích của Thiết kế Hai Buồng Rockwill SF6-Free C-GIS RGIS-12/24

Trong thiết bị đóng cắt cách điện khí trung áp không chứa SF6, việc áp dụng "cấu trúc hai buồng khí" - thường bao gồm buồng thanh cái chính và bộ chuyển mạch ba vị trí độc lập, và một buồng ngắt mạch chân không riêng biệt - đại diện cho xu hướng thiết kế chính trong thiết bị đóng cắt thân thiện với môi trường cao cấp. Rockwill đã thể hiện triết lý này trong thiết bị đóng cắt kim loại kín khí RGIS-12 / 24 của mình.

So với thiết kế "một buồng" truyền thống, cấu hình này mang lại những lợi ích kỹ thuật đáng chú ý trong bối cảnh công nghệ không sử dụng SF6, chủ yếu ở năm khía cạnh sau:

1. Tương thích hoàn hảo với yêu cầu áp suất cao hơn của các khí thân thiện với môi trường (Lợi ích về cơ học kết cấu)

• Bối cảnh: Khả năng cách điện của các khí thân thiện với môi trường như không khí khô hoặc nitơ thường thấp hơn so với SF6. Để đạt được hiệu suất cách điện tương đương, thiết bị không sử dụng SF6 thường yêu cầu áp suất nạp cao hơn (ví dụ, từ khoảng 0,03 MPa (áp suất đồng hồ) cho SF6 lên 0,13 MPa (áp suất đồng hồ) hoặc thậm chí cao hơn).

• Lợi ích: Dưới áp suất tăng, thùng thép không gỉ lớn có một buồng dễ bị phình và biến dạng. Cấu trúc hai buồng sử dụng vách ngăn để tách thùng lớn thành hai khoang nhỏ độc lập, nâng cao đáng kể độ cứng cơ học tổng thể và khả năng chịu áp lực của vỏ bọc. Điều này cho phép thùng an toàn chịu được áp suất hoạt động cao hơn của các khí thân thiện với môi trường mà không cần tăng đáng kể độ dày của tấm thép.

Hình ảnh thực tế của Rockwill RGIS Series SF6-Free C-GIS

2. Cách ly các chất gây ô nhiễm kim loại để đảm bảo ổn định cách điện (Tối ưu hóa trường điện)

• Bối cảnh: Các khí cách điện thân thiện với môi trường có trọng lượng phân tử và khả năng cách điện thấp hơn SF6, để lại biên độ dung sai hẹp hơn cho sự méo mó trường điện cục bộ và các hạt kim loại tự do trong không gian khí. Sự hiện diện của các hạt này có thể dễ dàng gây ra phóng điện cục bộ (PD).

• Lợi ích: Trong quá trình vận hành thường xuyên của ngắt mạch chân không, sự bật nhảy của tiếp điểm di động tạo ra các sản phẩm mài mòn kim loại nhỏ, trong khi hoạt động cơ khí tạo ra bụi mài - cả hai đều là nguồn quan trọng của các hạt kim loại trong buồng khí. Thiết kế hai buồng cách ly vật liệu ô nhiễm động này khỏi buồng thanh cái chính, nơi thường xuyên chịu trường điện tĩnh. Thiết kế này không chỉ ngăn chặn các hạt kim loại di chuyển dọc theo đáy buồng đến khu vực thanh cái, tránh sự méo mó trường điện do các hạt treo lơ hoặc bám, mà còn giới hạn rủi ro PD trong đơn vị ngắt mạch. Do đó, hệ thống thanh cái chính duy trì độ sạch và độ tin cậy cách điện cực kỳ cao trong suốt thời gian sử dụng dài.

3. Khả năng chứa lỗi vượt trội (Ngăn chặn sự lan rộng của lỗi)

• Lợi ích: Nếu xảy ra lỗi nội bộ bên trong buồng ngắt mạch - như rò rỉ ngắt mạch chân không, hỏng cách điện, hoặc hồ quang nội bộ - van xả áp lực độc lập của buồng đó sẽ hoạt động riêng để xả áp. Vì buồng thanh cái được cách ly, lỗi không lan sang hệ thống thanh cái chính. Điều này có nghĩa là một lỗi nghiêm trọng trên một nhánh cấp điện sẽ không làm tê liệt toàn bộ phần thanh cái, thu hẹp đáng kể phạm vi mất điện và tăng cường độ tin cậy cung cấp điện của mạng phân phối.

Đường cắt ngang tủ RGIS 

4. Tăng cường tính linh hoạt trong vận hành, bảo dưỡng và thay thế

• Lợi ích: Ngắt mạch chân không, được giao nhiệm vụ ngắt dòng ngắn mạch, thường hết tuổi thọ điện và cơ học sớm hơn thanh cái chính tĩnh, khiến chúng có nhiều khả năng cần kiểm tra hoặc thay thế. Với cấu trúc hai buồng, nếu buồng ngắt mạch bị rò rỉ hoặc cần thay thế ngắt mạch chân không, các hoạt động thu hồi khí, hút chân không, nạp lại và kiểm tra rò rỉ có thể được thực hiện chỉ trên buồng ngắt mạch, trong khi buồng thanh cái vẫn giữ nguyên trạng thái niêm phong tại nhà máy. Điều này không chỉ giảm độ phức tạp của công việc tại chỗ mà còn ngăn hệ thống thanh cái tiếp xúc với độ ẩm hoặc bụi từ bên ngoài.

5. Quản lý độc lập áp suất khí và nhiệt độ tăng

• Bối cảnh: Các kết nối dẫn điện trong mạch ngắt mạch - như các kết nối đầu cuối, kết nối mềm và mối nối tiếp xúc - là các điểm nóng tập trung chính trong thiết bị đóng cắt. Nhiệt độ tăng động tại các điểm này gây ra dao động áp suất tương ứng trong buồng ngắt mạch.

• Ưu điểm: Cấu trúc hai buồng hoàn toàn tách biệt các thông số giám sát áp suất và thiết kế của buồng cắt khỏi các thông số của buồng thanh cái. Mỗi buồng được trang bị đơn vị giám sát mật độ khí độc lập. Buồng thanh cái, không có nguồn nhiệt và có áp suất ổn định, có thể được sử dụng làm buồng tham chiếu. Áp suất trong buồng cắt thay đổi theo biến động tải. Bằng cách so sánh đường cong mật độ dẫn xuất từ áp suất-nhiệt độ của hai buồng, hệ thống bảo dưỡng có thể xác định chính xác vị trí rò rỉ: sự giảm đồng thời mật độ trong cả hai buồng chỉ ra một rò rỉ tổng bên ngoài, trong khi sự giảm chỉ trong buồng cắt cho thấy rò rỉ ở đơn vị cụ thể đó — khắc phục khó khăn trong việc xác định vị trí rò rỉ trong thiết kế một buồng. Ngoài ra, hai buồng có thể được đặt ở các mức áp suất độc lập; ví dụ, buồng cắt có thể sử dụng áp suất cao hơn để đáp ứng yêu cầu ngắt, trong khi buồng thanh cái sử dụng áp suất thấp hơn để giảm ứng suất vỏ bọc, đạt được sự cân bằng tối ưu giữa thiết kế và chi phí.

Tóm tắt

Trong quá trình phát triển thiết bị không chứa SF6, cấu trúc hai buồng khí không chỉ là biểu hiện của thiết kế mô-đun mà còn là phương pháp bù đắp hiệu quả cho những "yếu điểm" cố hữu của khí thân thiện với môi trường — cụ thể là nhạy cảm với áp suất cao và với hạt kim loại.

Bằng cách tách vật lý đơn vị có tỷ lệ hỏng cao (cầu dao) khỏi đơn vị cốt lõi (thanh cái), cấu hình này đại diện cho một trong những giải pháp kỹ thuật tối ưu nhất để cân bằng giữa tính thân thiện với môi trường và độ tin cậy cao, cũng như đáp ứng nhu cầu của lưới điện an ninh cao.

Dòng C-GIS Rockwill RGIS là một ví dụ điển hình về cách tiếp cận này; các mẫu cách điện nitơ 12 kV / 24 kV của nó, thông qua thiết kế phân chia nhiều buồng, đã thành công chứng minh giá trị kỹ thuật của cấu trúc hai buồng trong việc cách ly lỗi, ngăn ngừa hạt và quản lý áp suất khác biệt.
Được chỉnh sửa bởi：Garca