Поиск по сайту
Начало >> Статьи >> Свойства элегаза и его использование в коммутационном оборудовании

Обзор элегазового коммутационного оборудования - Свойства элегаза и его использование в коммутационном оборудовании

Оглавление
Свойства элегаза и его использование в коммутационном оборудовании
Свойства SF6
Обзор элегазового коммутационного оборудования
Использование элегаза в коммутационном оборудовании
Заключение и литература

3. Обзор элегазового коммутационного оборудования
3.1. Коммутационное оборудование среднего напряжения (СН) и высокого напряжения (ВН)

элегазовый выключатель Merlin Gerin
Рис. 14: Выключатель для подстанции высокого напряжения (элегазовый выключатель компании Merlin Gerin)
Как было отмечено ранее, производители коммутационного оборудования используют уникальные диэлектрические и изоляционные свойства элегаза при проектировании оборудования. Главное назначение SF6 - применение в коммутационном оборудовании среднего и высокого напряжения (см. рис. 12).


Назначение

Коммутационное

СН

ВН

 

оборудование

(- 52 кВ)

(> 52 кВ)

Изоляция

КРУЭ

+ + +

+ + +

 

RM6

+ + +

NA

Разрыв цепи

Выключатели

+ +

+ + +

 

Разъединители

+ +

+ + +

Доля на мировом рынке:
Низкая + КРУЭ (элегазовое изоляционное коммутационное оборудование Средняя ++ RM6
Высокая +++ CB (автоматический выключатель) LBS (разъединитель)
Табл.12 : Место SFg в коммутационном оборудовании
В области высокого напряжения SF6 скоро станет во всем мире единственной технологией, используемой для КРУЭ (см. рис. 13) и CB (см. рис. 14). Старые технологии с применением масла или сжатого воздуха исчезают вследствие многочисленных преимуществ SF6.

КРУЭ
Рис. 13: Элегазовое изоляционное коммутационное оборудование КРУЭ (Merlin Gerin)
В области среднего напряжения, где необходимо компактное коммутационное оборудование, SF6 является единственным решением (КРУЭ, RM6) (см. рис. 15 и 16). Однако, для отдельных компонентов технология SF6 делит рынок с воздушными выключателями нагрузки- разъединителями, но доля рынка технологий с использованием воздуха быстро уменьшается в пользу SF6 и вакуумных выключателей. Вакуумные и элегазовые выключатели являются современными решениями, и будут продолжать развиваться вследствие снижающегося влияния технологии с применением масла.

RM6 Merlin Gerin
Рис. 15: Компактное распределительное устройство для сетей среднего напряжения: ячейка отходящей линии с автоматическим выключателем находится в центре (RM6 Merlin Gerin)
SM6 Merlin Gerin
Рис. 16: Ячейка с выключателем среднего напряжения (SM6 Merlin Gerin)
Чтобы полностью охватить возможные применения, мы должны упомянуть трансформаторы с элегазовой изоляцией, главным образом популярные в Японии, и газовые изолированные кабели высокого напряжения, для которых используется технология, очень похожая на технологию для КРУЭ высокого напряжения.
3.2. Потребление SF6 и количество коммутационной аппаратуры

a - коммутационное оборудование СН

 

SF6 масса на единицу

Полное установленное количество

Ежегодный дополнительный прирост выключателей

 

(кг)

Количество

Масса SF6 (т)

Количество

Масса SF6 (т)

ПМ6/ выключатели нагрузки -разъединители

0,6

3000000

1850

240000 RM6 + 70000 выключателей

140
8

КРУЭ

6

50000

300

7000

42

Выключатели

0,3

500000

150

40000

17

Всего

-

-

2000 - 2500

-

200

b - коммутационное оборудование ВН

 

SF6 масса на единицу

Полное установленное количество

Ежегодный дополнительный прирост выключателей

 

(кг)

Количество

Масса SF6 (т)

Количество

Масса SF6 (т)

КРУЭ

500

20000

10000

3000

1500

Выключатели откр. типа

50

100000

5000

8000

400

Газоизолированные кабели

 

30000 м

1000

3000 м

100

Всего

-

-

20000

-

2000

Рис. 17: Объем рынков элегазового оборудования среднего и высокого напряжения
Во всем мире потребление SF6 разделено между коммутационным оборудованием и неэлектрическими приборами: МЭК оценивает полное ежегодное потребление в 5-8000 тонн, разделенных на две более или менее равные части между этими двумя применениями.
Чтобы понять относительную пропорцию SF6 в области среднего и высокого напряжения, полезно оценить мировой парк установленного элегазового оборудования и количество оборудования, ежегодно вводимого в эксплуатацию (см. таблицу на рис. 17).
Из таблиц хорошо видно, что применение SF6 является преобладающим в оборудовании высокого напряжения: 90% от общего объема элегазового коммутационного оборудования предназначено для высокого напряжения, и только 10% - для среднего напряжения. В коммутационном оборудовании среднего напряжения потребление SF6 касается главным образом RMS/выключателей нагрузки-разъединителей и КРУЭ; часть, относящаяся к выключателям среднего напряжения, пренебрежимо мала.

3.3. Опыт EDF: 20 лет применения SF6 в распределительных устройствах среднего напряжения

«Электриситэ де Франс» (EDF) - вероятно единственная компания, работающая с электрическими выключателями, имеющая 20-летний опыт работы с элегазовыми выключателями и выключателями нагрузки-разъединителями среднего напряжения, с парком оборудования, установленным компанией Merlin Gerin, включающем в себя более 20000 выключателей и 200000 выключателей нагрузки (модульного или компактного типа) на 1995 г. EDF недавно выполнила полную проверку части самой старой аппаратуры, с наибольшим количеством операций: испытание на короткое замыкание, диэлектрические испытания, испытания на нагрев, измерения герметичности и механической прочности, измерения контактного износа и газовый анализ были проведены, чтобы оценить вероятный оставшийся срок службы оборудования.
Результаты этих испытаний были изданы МЭК в 1994 г. и представлены на конференции CIREC 1995.
Если быть более точными, измерения контактного износа показали максимальное значение, равное 25%. Газовый анализ использовался для оценки потенциальной токсичности в двух различных случаях: при обычной утечке и аварийном внезапном выбросе вследствие повреждения:
в случае обычной утечки концентрация побочных продуктов в коммутационном оборудовании чрезвычайно низкая (примерно в 10000 раз ниже TLV);
во втором случае, который происходит исключительно редко, концентрация побочных продуктов остается намного ниже любого опасного уровня.
Как следствие, в реальных производственных условиях было продемонстрировано, что предполагаемый срок службы элегазового оборудования составляет не менее 30 лет.

3.4. Тенденции развития

Выключатель LF
Рис. 18: Выключатель LF Merlin Gerin

Элегазовое коммутационное оборудование полностью отвечает требованиям потребителей в плане компактности, надежности, сокращения времени обслуживания, безопасности персонала, срока службы. Снижение механической энергии (что приводит к более высокой надежности) для отключения выключателя может быть достигнуто применением новых способов гашения дуги, например, вращение и дутье дуги. Давление при заполнении будет снижаться, способствуя оптимальной безопасности персонала. Что касается обслуживания, можно предвидеть диагностические возможности, позволяющие контролировать в режиме реального времени состояние оборудования и предоставлять информацию пользователю о необходимости обслуживания. Что касается герметичности, вероятное развитие коммутационного оборудования высокого напряжения можно ожидать при более низкой интенсивности утечки - например, от 0,1 до 0,5% в год. CIGRE WG 23.10 работает над руководством по повторному использованию SF6, включая определение чистоты SF6, используемого в силовом оборудовании. Таким образом рассматривается применение SF6 в закрытом цикле, что поможет минимизировать его выброс в атмосферу.



 
« Сверхбыстродействующие выключатели ВВ/TEL   Синхронные (SE) баковые элегазовые выключатели серии SFMT »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.