Компактните пръстеновидни главни модули с SF6 изолация се използват широко в градски и селски електрически мрежи, вятърни електроцентрали, комутационни станции със средно-напрежение, фабрично електроразпределение и търговски сгради по целия свят. Следователно те също са продукти за разпределение на електроенергия, управлявани от енергийни компании в различни страни и различните региони имат различни изисквания. Тази статия анализира тези изисквания за приложение.
След като електричеството от градските и селските електропреносни мрежи се преобразува в 24/12 kV чрез първични подстанции с високо-напрежение, са необходими многобройни регионални вторични подстанции за разпределяне на мощността към потребителските терминали. Напълно изолираните SF6 пръстеновидни главни блокове, като основни продукти за вторично разпределение на енергия, имат широк спектър от приложения и се използват в големи количества. Безопасността и надеждността на ринговите главни блокове пряко влияят върху стабилността на електроразпределителната мрежа. Въпреки че типичните SF6 напълно изолирани пръстеновидни основни модули могат да отговорят на изискванията за приложение, някои държави и региони са формулирали специални изисквания въз основа на съображения за безопасност и приложение.
Главният модул на пръстена SF6 е напълно запечатана система; всички негови части под напрежение и превключватели са затворени в корпус от неръждаема стомана. Цялото превключващо устройство не се влияе от външни условия на околната среда, като по този начин се гарантира надеждност на работа и лична безопасност и се постига-работа без поддръжка. Чрез избора на разширяеми шини може да се постигне всяка комбинация, реализирайки пълна модулност. Удължената шина е напълно изолирана и екранирана, което гарантира висока надеждност и безопасност. Той отговаря на стандарти като IEC62271-1, EC62271-100, IEC62271-200, IEC60265 и IEC60480.
Изисквания за околната среда
1. Зони с висока влажност
В зони с висока влажност често се появява конденз. Докато първичната верига, запечатана в газовата камера, остава незасегната, работният механизъм и вторичните вериги изискват защита. Трябва да се обърне специално внимание на кондензацията в отделението за предпазители. Например, промишлен потребител в Австралия е имал рингов основен модул, инсталиран във външна кутия. Включваше се сутрин и се изключваше през нощта, когато нямаше натоварване. Един ден при смяна на предпазител беше открита силна корозия на държача на предпазителя. Тъй като капакът и корпусът на отделението за предпазители бяха напълно запечатани, отговаряйки на изискванията на IP67, а компресията от силиконов каучук гарантираше, че предпазителят за високо-напрежение може да издържи издържаното напрежение на мощността на честотата между себе си и корпуса, беше невъзможно влагата да навлезе в отделението за предпазители, оставяйки потребителя озадачен.
Ако приемем, че температурата е 20 градуса по Целзий, относителната влажност е 80%, а точката на оросяване е 16,4 градуса по Целзий по време на монтажа на предпазителя и процесът на инсталиране е дълъг, като отделението за предпазители е запечатано след инсталирането, в идеалния случай напълно изолирано от външната среда, условията за кондензация вътре в корпуса са следните: Ако приемем, че температурата на околната среда е 25 градуса по Целзий и относителната влажност е 60% по време на монтажа на предпазителя и първоначалната температура на въздуха и влажността вътре в корпуса са същите като температурата и влажността на околната среда по време на монтажа на предпазителя, както е показано в таблицата по-долу, температурата на кондензация е 16,7 градуса по Целзий. Тъй като оборудването е изключено през нощта, температурата на околната среда е само 5-10 градуса по Целзий, а температурата на точката на оросяване за конденз е винаги по-ниска от температурата на околната среда. Вътрешността на отделението за предпазители трябва да е в зоната с най-ниска температура на въздуха. Зоната с най-ниска температура вътре в отделението е капакът на предпазителя. Поради това фиксаторът на предпазителя на капака на предпазителя достига температурата на точката на оросяване, причинявайки кондензация. Този цикъл се повтаря, което води до окисляване на сребърното покритие и тежка корозия на държача на предпазителя. Следователно пръстеновидните главни модули трябва да вземат предвид този сценарий на приложение, като поддържат отделението за високоволтови предпазители сухо. При смяна на предпазителите трябва да се спазват условията на влажност, за да се сведе до минимум времето на експозиция. Ако е необходимо, шкафовете с прекъсвачи трябва да заменят комбинираните електрически шкафове за управление.
2. Високи-райони
За газо{0}}комутационна уредба, тъй като всички главни захранвани вериги са разположени в запечатани газо{1}}кутии, а външните връзки използват солидна изолация, те не се влияят от атмосферното налягане върху външната изолация. За газо{3}}разпределителната апаратура здравината на газовата кутия е основното съображение. В страни от Южна Америка като Чили надморската височина обикновено е около 3500 метра. За SF6 компактни пръстеновидни главни модули влиянието на надморската височина се отразява главно в промените в атмосферното налягане. На надморска височина 3500 метра атмосферното налягане е 0,065 MPa. Ако приемем, че налягането на пълнене е 0,13 MPa абсолютно налягане, на надморска височина от 1000 метра, разликата в налягането вътре и извън газовата кутия е 0,04 MPa.
Въпреки това, на надморска височина от 3000 метра разликата в налягането достига 0,065 MPa. При тези условия газовата кутия ще се разшири, което потенциално ще доведе до разкъсване и течове. Общата практика е да се използва подсилена въздушна кутия, да се укрепи предпазният клапан, уплътнителните пръстени и други структури и да се намали по подходящ начин налягането на надуване, като същевременно се осигури изолация. Необходимо е да се вземат предвид не само действителните работни условия, но и дали транспортирането ще премине през-високопланински райони, използвайки ниско-налягане или без-налягане, за да се гарантира херметичността на продукта и да се предотврати увреждане на здравината на въздушната кутия.
Изисквания за безопасност
1. Оценка на повредата на вътрешната дъга и методи за освобождаване на налягането
За задгранични клиенти устойчивостта на вътрешни дъгови повреди в разпределителната уредба е задължителна, тъй като безопасността на хората е от първостепенно значение. Главните модули на пръстена (RMS) трябва да преминат тестове за вътрешна дъгова повреда, включително кабелното отделение и газовата кутия, които трябва да преминат тест AFL 20kA 1s. Обикновено само предната и страничните части на AFL трябва да отговарят на стандарта, като се има предвид монтиран-стенен монтаж; обикновено не се изисква задна защита. Много RMS модули са инсталирани в отделни трансформаторни подстанции или външни заграждения; следователно методите за освобождаване на налягането включват основно следното:
Освобождаване на налягането на кабелния канал: Налягането на вътрешната дъга в RMS газовата кутия и кабелното отделение се освобождава директно в кабелния канал през канал за освобождаване на налягането в задната част на кабелното отделение. Някои конструкции запечатват задната част на кабелния канал със специална система за освобождаване на налягането, но това намалява размера на кабелния канал, което затруднява монтажа.
Отгоре-задно освобождаване на налягането: Налягането се освобождава през горната част на задния канал. След като излезе, въздушният поток се движи по горната част на шкафа, като вече е изминал голямо разстояние. Това значително намалява въздействието на пламъка на горенето и минимизира щетите върху оборудването и персонала. Избягва освобождаване на налягане в кабелния канал, което може да повреди кабелите, или освобождаване на налягането на дъгата директно от горната част на газовата камера към горната част на помещението за превключване, което потенциално наранява персонала пред шкафа или причинява допълнителни щети на друго оборудване.
Освобождаване на налягането на буфера на долното-ниво за главните пръстеновидни модули: Някои европейски страни, като Белгия, изискват главните пръстеновидни модули да бъдат освобождавани-налягането по този начин. Както е показано на диаграмата, разпределителната уредба има обща основа. Базовото пространство действа като буфер срещу дъгата, като бързо намалява налягането и енергията, преди да я освободи през отвор 200x200 mm отзад, минимизирайки щетите за хора и оборудване.
2. Тест за издържано напрежение на кабела
Съгласно IEC 62271-200 разпределителната и контролната апаратура могат да бъдат проектирани така, че да позволяват тестване, докато кабелите са свързани към тях. Това може да се извърши с помощта на специални тестови връзки или кабелни накрайници. В този случай разпределителната и контролната апаратура трябва да могат да издържат на номиналното изпитвателно напрежение на кабела, посочено в стандарта, приложен към частите, които все още са свързани към кабела, докато номиналното напрежение се прилага към тези участъци от кабела. Основната верига е проектирана да остане под напрежение по време на тестване на кабела.
