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浅谈SF6负荷开关,充气柜开关设备

 本文引见了SF6负荷开关、充气柜的国表里产物组成及其开展方式,以及出产此类产物必需具有的的前提和技能难题。

  SF6呈现于二十世纪初,它是硫在氟的气体中燃烧时所构成的气体。SF6气体在凡间形态下是一种无色、无味、无毒、不燃烧化学功能不变的气态物质,它的密度大约是空气的5倍。因为其分子的负电性,具有很强的吸附自在电子而构成负离子的才能,因此其耐电强度高,具有优异的绝缘功能。它的离解温度低,且离解能量大,也是一种具有优异灭弧功能的气体。SF6气体以其优秀的绝缘功能和灭弧功能以及其气体具有不克不及燃烧的特征,逐渐被人们作为新型绝缘介质用于电气设备。

  SF6负荷开关

  SF6负荷开关是一种将负荷开关、隔分开关、接地开关为一体,密封在一个充溢SF6气体的箱体内,应用SF6优异的绝缘、灭弧功能,知足关合、隔离、接地三工位功用的开关设备。具有构造简略、联锁牢靠、体积小、维修少、平安易装置等长处,合用于分歧的使用场所。

  因为SF6负荷开关与限流熔断器共同能更好地维护变压器,在国外己获得遍及运用。在工业兴旺国度(如欧洲、日本),断路器与负荷开关之比为1:5~6。在我国,跟着城网建立和革新的不时深化开展,负荷开关设备在12kV配电系统的环网供电和终端送电的使用也越来越多。当前,国内SF6负荷开关的大局部市场首要照样由国外公司(如ABB、施耐德等)占有,国内已有几十家出产厂家开拓、出产各类分歧型号的SF6负荷开关(如温州开元、宁波天安、镇江龙源等)。国内出产厂家经过消化、接收国外丰厚的设计、制造、运转经历,对SF6负荷开关有了愈加具体深入的看法,国产SF6负荷开关的数目和质量已稳步进步。

  C-GIS充气柜

  柜式SF6气体绝缘开关设备(简称C-GIS充气柜),是近十几年来国外新开展起来的高新技能系列产物,逐步成为金属封锁开关设备的一个主要种类。我国在近几年才开端起步。

  C-GIS充气柜是将一切高压元件诸如母线、断路器(或负荷开关)、隔分开关、互感器等封锁在充有较低压力SF6气体的不锈钢壳体内的中压成套设备。其凸起特点是平安、牢靠性高,操作简略,免维护、装置便利等。其最大特点是不受外界情况前提的影响,如凝露、污秽、小动物及化学物质等,可用在情况恶劣的场合。还有一个主要的特点是,因为运用功能优异的SF6绝缘大大减少了柜体的外形尺寸,有利于向小型化偏向开展。与空断气缘比拟,SF6充气柜的装置面积为其26%,体积为其27%,还,因为充气柜配用功能优越的无油开关,大大削减了维修和检修任务量。既合适收集节点或用户终端的要求,又知足各类二次变电站对紧凑型开关柜灵敏运用的需求。特殊合用于机场、地铁、铁路等用电要求较高的场所,C-GIS顺应了小型化、智能化的要求。

  当前,国内几家大型研讨所、开关制造厂经过引进、消化、协作,研制出了新型柜式SF6气体绝缘开关设备,如西高所、西安森源、镇江龙源、天水长城开关厂、上海天灵开关厂、广东顺德开关厂等。一切产物都已经过了型式实验,现已进入小批量试出产及产物完美、系列化阶段。因为C-GIS充气柜对工艺配备要求极高、加工难度很大,当前在国内的推行面不是很大。

  SF6气体在开关设备中的很多运用,推进了开关制造业疾速开展的措施。但SF6气体在电弧放电时,分化构成硫的低氟化物,这些分化物既有毒又对很多绝缘资料和金属资料有侵蚀效果。别的SF6气体对情况温度也有必然的影响(温室效应)。原机电部于1991年为包管出产SF6开关设备的质量颁布了《SF6高压开关设备出产厂必备前提》的告诉。对35kV及以下SF6高压开关出产厂必备前提提出有关要求。扼要的说:

  应有空气清净度为100万级以上,相对湿度低于75%的场地装配,而且有优越的通风换气前提;设有SF6检漏小室、零部件清洗间、枯燥安装;有牢靠的SF6充放气及收受接管安装;水压实验和气密性实验安装;必备的检测前提及设备:1、理化检测;2、绝缘检测;3、SF6气体检测;健全质量治理、工艺治理准则。

  高压开关出产厂要出产SF6负荷开关及充气柜开关设备,首要处理以下几个方面的技能难题:

  (1)密封问题

  漏气率不断是各出产厂家和用户存眷的核心。SF6负荷开关及充气柜年走漏率都在1%/年以下。开关运用寿命普通都在30年左右。密封要思索到密封元件的紧缩量、寿命、老化、牢靠性方面的要素。

  当箱体内SF6气体压力下降到大气压力时,似乎表里压力相等,气体不存在走漏。但从浸透角度思索,箱体内SF6气体浓度明显高于柜外,SF6气体仍向外渗出,反之箱体外空气浓度高于箱体内,空气又将经过裂缝进入箱体内。工夫一长,固然箱体内气体压力仍为大气压强,但气体成分发作转变。SF6气体所占百分比削减,待SF6比例降到40%时,有能够因为绝缘功能下降而招致变乱,因而密封问题必需注重。

  SF6负荷开关遍及采用密封圈来完成气体的动态密封(如ABB的SFG、施耐德的SM6开关);也有极单个采用了不锈钢焊接和密封圈相连系的密封方式(VEI的SF6开关);C-GIS充气柜的密封方法有焊接密封、密封圈密封及金属波纹管密封等。采用了焊接密封,要包管焊缝的气密性,普通焊接设备和焊接技能达不到要求,至少要用氩弧焊或激光焊接设备进行焊接(当前国内也有几家从国外引进了焊接机械手出产设备),以包管焊接质量。

  常用的SF6气体检漏办法有两种:一是定性检漏即查漏点;二是定量检漏即密封24h后测量密封容积内的气体浓度来推算年走漏率。

  别的还要思索情况要素对密封功能的影响,如高温或低温前提下密封功能能否知足要求。

  (2)气体水份含量问题

  SF6气体水分含量是SF6开关质量的首要检测目标之一,其巨细直接影响了开关的绝缘程度。

  SF6气体中的水份,当其含量低于该形态温度下的饱和值时,水份以气体形态存在于SF6气体中,实验证实此时SF6开关的绝缘功能根本不受影响;若气体水份含量超越饱和值时,局部水汽会凝聚于开关内部固体绝缘物的外表,进而降低其沿面闪络电压,关于开关的灭弧功能也有影响。因而DL/T596-1996《电力设备预防性实验规程》规则,新投运和大修后SF6开关水份含量不得超越150ppm,运转中则不得超越300ppm。

  关于新SF6气体,起首要查验气体自身水份含量,不超越规则值(普通水份含量为15 ppm)。

  密封箱体放入过量枯燥后的吸附剂,吸附剂首要用来吸附水份以包管密封箱体内的水分含量不致超出规范规则。密封箱体内一切的零部件(包罗密封箱体、传动件、触头刀片等)、规范件都要严厉按各元件的烘烤温度、烘烤工夫进行烘烤,严厉节制零部件自身的水份含量,而且包管零部件的封装工夫。

  SF6开关设备抽真空、充气时,用高纯氮气或六氟化硫气体清洗充气管道,节制管道中水分的含量,制订标准的SF6开关设备出产工艺流程。

  (3)零部件质量问题

  零部件质量黑白直接关系产物质量的黑白。SF6负荷开关及充气柜都是免维护或少维护的开关设备,一旦密封箱体内的零部件有质量问题,将极有能够遭成整台开关设备的报废。

  包管零部件质量就要严厉节制零部件的资料、加工工艺和查验办法,其机械强度、电气功能等各方面参数知足产物的要求。对要求装入的零部件进行愈加严厉的反省,对整个装配进程要求给以愈加严厉的工艺进程节制和工序查验的节制,以包管装配的准确性和一致性。特殊是密封箱体内的传动环节和触头的外表的光滑应该是在整个产物寿命周期内永世有用的,触头的接触压力应该严厉节制,开关主回路电阻值寿命周期内知足产物技能要求。

  跟着社会经济的疾速开展,城市用电负荷的不时增进,对供电牢靠性的要求越来越高,高功能的环网配电、多回路配电、开闭所等已成为二次配电系统中不成替代的主要设备之一,特殊是紧凑型、可扩展的SF6开关设备已成为二次配电系统中的主导设备。跟着数字技能、集成化技能和机电一体化技能的普遍使用,SF6开关设备将会获得更大的开展。


 

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