SF6全絕緣環(huán)網(wǎng)及復(fù)合開關(guān)技術(shù)分析
發(fā)布時(shí)間:2022-01-16 來(lái)源:本站20世紀(jì)90年代后期,我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的沿海地區(qū)及一些較發(fā)達(dá)的內(nèi)陸地區(qū)廣泛采用了環(huán)網(wǎng)結(jié)線及多回路配電的開閉所、開關(guān)站模式,以優(yōu)化電纜配電電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。SF6全絕緣開關(guān)柜具有全封閉、免維護(hù)、尺寸小、性能優(yōu)異、安全可靠的特點(diǎn),深受用戶的歡迎。環(huán)網(wǎng)柜由最初的空氣絕緣環(huán)網(wǎng)配電單元發(fā)展到緊湊型SF6環(huán)網(wǎng)配電單元,最近發(fā)展到可擴(kuò)展的SF6全絕緣環(huán)網(wǎng)柜或多回路配電柜,使SF6全絕緣開關(guān)技術(shù)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、光纖通訊技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于環(huán)網(wǎng)柜或多回路配電柜中,使產(chǎn)品更加小型化、智能化。
□SF6全絕緣環(huán)網(wǎng)柜或多回路配電柜的技術(shù)特點(diǎn) SF6全絕緣環(huán)網(wǎng)柜或多回路配電柜的技術(shù)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)模塊化設(shè)計(jì),各單元模塊可任意組合和擴(kuò)展而無(wú)需充放氣,便于方案組合及高壓計(jì)量的設(shè)計(jì),適應(yīng)范圍廣。SF6全絕緣斷路器進(jìn)出線柜(真空或SF6滅弧)、負(fù)荷開關(guān)進(jìn)出線柜、母聯(lián)柜、計(jì)量柜、負(fù)荷開關(guān)一熔斷器組合電器柜,以及TV柜(帶開關(guān)或不帶開關(guān)),組合方案可為單單元、兩單元、三單元、四單元等緊湊組合,為SF6全絕緣環(huán)網(wǎng)柜或多回路配電柜提供了廣闊的應(yīng)用前景。
(2)柜體采用鎧裝結(jié)構(gòu),母線室與開關(guān)室之間,開關(guān)室與電纜室之間均有金屬隔板,全絕緣結(jié)構(gòu)的一次部分防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP67。
(3)具有三工位的負(fù)荷開關(guān)焊接在充SF6氣體的密封不銹鋼殼內(nèi),氣密性非常好,用氣量少,可保證30年不漏氣,符合環(huán)保的要求,既適合戶內(nèi)也可在戶外配置金屬或非金屬外殼使用,或放入地下、半地下變電所使用。
(4)操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用耐腐蝕金屬,轉(zhuǎn)動(dòng)部分的軸承均為自潤(rùn)滑設(shè)計(jì),產(chǎn)品不受環(huán)境影響,免除定期保養(yǎng),并與外界連接方便,這樣使操作功小、可靠性高、壽命更長(zhǎng)。
(5)擴(kuò)展母線采用插拔式硅橡膠連接器,全絕緣和屏蔽,確保導(dǎo)電可靠性,且不受周圍環(huán)境影響。組合連接及擴(kuò)展方便,便于今后用戶或變電所的增容改造。
(6)采用預(yù)制式硅橡膠絕緣的電纜終端在正面插接,免除了負(fù)荷開關(guān)柜由于體積小、空間窄,帶來(lái)的電纜安裝不方便的缺點(diǎn)。檢修時(shí)可拆卸、快速恢復(fù)、安裝方便;外表面使用新型半導(dǎo)體材料作屏蔽層,運(yùn)行時(shí)外表面接地,不受潮濕、凝露、塵埃、污穢等的影響,安全性更高;免維護(hù);外觀多樣、新穎、美觀,可分支或并聯(lián);具有防洪水功能,可在水下4.5m短時(shí)運(yùn)行。
(7)為了適應(yīng)配電網(wǎng)自動(dòng)化及提高配電可靠性要求,新型多回路配電柜可以根據(jù)需要加裝電動(dòng)機(jī)構(gòu)、TV及配電網(wǎng)控制終端單元等,具備三遙功能。可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方對(duì)主元件運(yùn)行狀態(tài)及故障監(jiān)視、遠(yuǎn)方抄表、遠(yuǎn)方操作等。
(8)柜體小型化設(shè)計(jì),使用了三工位旋轉(zhuǎn)式負(fù)荷開關(guān),有效地減少零部件數(shù)量,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械五防聯(lián)鎖。真空斷路器充以SF6氣體絕緣,利用真空滅弧和SF6氣體絕緣的各自優(yōu)勢(shì),使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊;限流熔斷器也向小型化、大容量、高分?jǐn)嗄芰?、快速熔斷方向發(fā)展,兩者結(jié)合,使柜體越來(lái)越小。
(9)友好的操作界面,確保操作人員和維護(hù)人員的安全。一次線路模擬單線圖和模擬顯示器可以顯示開關(guān)內(nèi)部狀態(tài),使操作簡(jiǎn)捷、正確、安全。 SF6全絕緣負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器
2.1技術(shù)特點(diǎn) SF6負(fù)荷開關(guān)一熔斷器組合電器除上述技術(shù)特點(diǎn)外,另有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):
(1)全絕緣結(jié)構(gòu)的SF6負(fù)荷開關(guān)一熔斷器組合電器,熔斷器小室由硅橡膠及絕緣子雙層絕緣密封并帶機(jī)械聯(lián)鎖,安全可靠、防洪水、防凝露,防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP67。
(2)熔斷器先安裝在支架上,再自動(dòng)導(dǎo)入熔斷器小室,保證熔絲接觸可靠。熔斷器直接從正面與左、中、右三相接觸,便于快速更換熔絲。
(3)具有熔斷器過(guò)熱保護(hù),熔斷器發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)自動(dòng)跳閘,及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器事故隱患。
(4)熔斷器支座置于SF6氣體中,并水平布置,極大地均勻了電場(chǎng)、并減小了體積。
(5)可配置微機(jī)實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù),變壓器過(guò)流故障由負(fù)荷開關(guān)開斷,短路故障由熔斷器開斷,對(duì)變壓器的保護(hù)更合理,可取代斷路器對(duì)1250kVA及以下的變壓器進(jìn)行全范圍保護(hù)。
□2.2保護(hù)變壓器的應(yīng)用 負(fù)荷開關(guān)一熔斷器組合電器保護(hù)變壓器可以限制短路電流值,使變壓器免于承受突發(fā)短路故障電流,并在10ms以內(nèi)快速切除變壓器內(nèi)部短路故障,防止由于內(nèi)部電弧引起的壓力升高而導(dǎo)致變壓器油箱變形、開裂,使變壓器得到更為可靠合理的保護(hù)。而對(duì)于變壓器低壓側(cè)端部短路,合理地選用高壓熔絲,由高壓側(cè)熔斷器切除低壓側(cè)端部短路故障,可以有效地保護(hù)變壓器。 無(wú)論采用SF6負(fù)荷開關(guān)一熔斷器組合電器的結(jié)構(gòu)形式,還是斷路器的結(jié)構(gòu)形式,都可以對(duì)變壓器起到保護(hù)作用,但比較而言,負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器對(duì)變壓器保護(hù)更具其獨(dú)到的一面:
(1)SF6負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器比斷路器結(jié)構(gòu)形式造價(jià)更便宜;若斷路器的價(jià)格為100%,則SF6負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器的價(jià)格僅為20%,進(jìn)口SF6負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器與國(guó)產(chǎn)斷路器柜的價(jià)格相比也僅為1/3左右。
(2)SF6負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器的制造相對(duì)斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,材料消耗少、可靠性高,其關(guān)鍵制造工藝為殼體焊接密封技術(shù)和檢漏技術(shù)。變壓器得到更為可靠合理的保護(hù)。
而對(duì)于變壓器低壓側(cè)端部短路,合理地選用高壓熔絲,由高壓側(cè)熔斷器切除低壓側(cè)端部短路故障,可以有效地保護(hù)變壓器。 無(wú)論采用SF6負(fù)荷開關(guān)一熔斷器組合電器的結(jié)構(gòu)形式,還是斷路器的結(jié)構(gòu)形式,都可以對(duì)變壓器起到保護(hù)作用,但比較而言,負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器對(duì)變壓器保護(hù)更具其獨(dú)到的一面:
(1)SF6負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器比斷路器結(jié)構(gòu)形式造價(jià)更便宜;若斷路器的價(jià)格為100%,則SF6負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器的價(jià)格僅為20%,進(jìn)口SF6負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器與國(guó)產(chǎn)斷路器柜的價(jià)格相比也僅為1/3左右。
(2)SF6負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器的制造相對(duì)斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,材料消耗少、可靠性高,其關(guān)鍵制造工藝為殼體焊接密封技術(shù)和檢漏技術(shù)。
(3)根據(jù)歐洲一些電力公司的實(shí)踐,負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器保護(hù)變壓器的特性比斷路器更好,帶繼電保護(hù)的斷路器開斷時(shí)間要60ms以上,而熔斷器在大電流時(shí)10ms就可以快速熔斷,而且還限制了短路電流的升高,免除了變壓器受突發(fā)短路的損害。
(4)SF6負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器帶無(wú)電源的繼電保護(hù)裝置,彌補(bǔ)了熔斷器在變壓器過(guò)流部分無(wú)保護(hù)的缺陷。負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器的無(wú)電源繼電保護(hù)裝置與斷路器的繼電保護(hù)裝置相比,不用外加電源,省去了為斷路器的繼電保護(hù)提供電源的TV柜或直流屏,保護(hù)更簡(jiǎn)單,造價(jià)更便宜。一臺(tái)負(fù)荷開關(guān)進(jìn)線,一臺(tái)計(jì)量,一臺(tái)負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器柜,不需外加電源,就可完成對(duì)用戶變壓器的保護(hù)。而傳統(tǒng)斷路器設(shè)計(jì)方案,需要一臺(tái)斷路器進(jìn)線柜,一臺(tái)計(jì)量柜,一臺(tái)TV柜,一臺(tái)斷路器出線柜,兩臺(tái)斷路器都需要繼電保護(hù)及高性能TA,而且每臺(tái)開關(guān)柜都需要加熱器,因此造價(jià)和耗能高,故障環(huán)節(jié)多。
(5)實(shí)際運(yùn)行中變壓器以1250kVA及以下的容量占大多數(shù),其額定電流大部分在72A以下,而斷路器的額定電流一般都設(shè)計(jì)在1250A~3150A范圍,保護(hù)1250kVA及以下的變壓器顯然是大馬拉小車,結(jié)構(gòu)不甚合理。使用負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器結(jié)構(gòu),高壓熔斷器保護(hù)各自管轄的變壓器,簡(jiǎn)化了與上級(jí)斷路器配合關(guān)系,調(diào)試及維護(hù)要方便得多。
結(jié)束語(yǔ) SF6負(fù)荷開關(guān)一熔斷器組合電器取代斷路器保護(hù)1250kVA及以下的變壓器是完全可行的,既可對(duì)變壓器有一個(gè)全面的、合理的保護(hù),又造價(jià)合理,保護(hù)簡(jiǎn)單。同樣的條件下,用戶有能力購(gòu)買性能檔次更高的免維護(hù)產(chǎn)品。所以SF6全絕緣環(huán)網(wǎng)柜或多回路配電柜的技術(shù)特點(diǎn)是非常明顯的,而且負(fù)荷開關(guān)廠熔斷器組合電器不失為一種保護(hù)配電變壓器的理想產(chǎn)品。
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