جوهر نظام الطاقة العالي الجهد-قاطع الدائرة SF6

ملخص

قاطع دائرة SF6 عبارة عن مفتاح مفاتيح عالية الجهد يستخدم غاز الكبريت سداسي فلوريد (SF6) كوسط القوس ويعزل. ومن المعروف باسم جوهر شبكة الطاقة عالية الجهد. بفضل قدرته الفريدة من القوس والكفاءة المستقرة ، يتم استخدامه على نطاق واسع في مختلف أنظمة الطاقة وشبكات النقل والتوزيع. إنها معدات رئيسية لضمان التشغيل الآمن لشبكة الطاقة. وهي مقسمة بشكل أساسي إلى جهد عالي من 72.5 كيلو فولت وفوق الجهد المتوسط ​​من 3.6 كيلو فولت ~ 72.5kV. تتمثل الوظيفة الأساسية في قاطع دائرة SF6 في قطع تيار الصدع بسرعة وحماية معدات شبكة الطاقة من أضرار قصيرة أو حمولة زائدة.

一. ما هو قاطع دائرة SF6؟

قاطع دائرة SF6 عبارة عن مفتاح مفاتيح عالية الجهد يستخدم غاز الكبريت سداسي فلوريد (SF6) كوسيط عازلة وقوس. يتم استخدامه بشكل أساسي لقطع تيارات الصدع بسرعة في الدوائر (مثل الدوائر القصيرة أو الأحمال الزائدة) لمنع تلف معدات شبكة الطاقة. يغطي نطاق الجهد التشغيلي من 3.6 كيلو فولت إلى 800 كيلو فولت ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة الطاقة المتوسطة الجهد والجهد العالي والجهد الفائق.

二. كيف يعمل قاطع دائرة SF6؟

1. المبدأ: دور غاز SF6

العزل المتوسط: قوة العزل لغاز SF6 هي 2 إلى 3 أضعاف قوة الهواء ، والتي يمكن أن تعزل الأجزاء الحية بفعالية في ظروف الجهد العالي.

وسيط إطفاء القوس: جزيئات SF6 لها كهربية كهربائية قوية ويمكن أن تمتص طاقة القوس بسرعة لتحقيق إطفاء القوس المجهرية.

الاستقرار: بعد التحلل عند درجة حرارة عالية من القوس ، يمكن إعادة خلع 99 ٪ من غاز SF6 بسرعة دون ملوثات متبقية.

2. عملية إطفاء القوس برمتها

فصل التلامس: يؤدي تيار الصدع إلى تشغيل قاطع الدائرة للعمل ، ويتم فصل جهات الاتصال بسرعة ويتم إنشاء قوس.

ضغط الغاز: تدفع آلية التشغيل المكبس لضغط غاز SF6 ، مما يشكل تدفق الهواء عالي السرعة ينفخ نحو القوس لتقليل درجة التأين.

امتصاص الطاقة: جزيئات SF6 تلتقط الإلكترونات الحرة ، وقمع القوس من المستمر ، وإطفاء القوس بسرعة ، وتحقيق الاتصال الحالي.

استرداد العزل: بعد إطفاء القوس ، يعيد غاز SF6 على الفور قوة العزل لمنع القوس من إعادة الإشارة والتأكد من فصل الدائرة تمامًا.

三. الهيكل الأساسي ومكونات قاطع دائرة SF6

1. غرفة إطفاء القوس

المادة: راتنجات سيراميك أو إيبوكسي مقاومة للدرجات.

التصميم: نوع الغاز المضغوط (ضغط واحد وضغط مزدوج) أو هيكل قوس الطاقة الذاتي ، وهو مناسب لمستويات التيار المختلفة.

2. نظام الغاز

غرفة الغاز: تجويف مغلق مليء بالغاز SF6 (الضغط المقدر 0.4 ~ 0.6MPa).

مراقبة الضغط: ترحيل الكثافة يراقب ضغط الغاز في الوقت الفعلي ويؤدي إلى تأمين أو إشارة إنذار.

3. آلية التشغيل

آلية تخزين طاقة الربيع: اقتصادية وموثوقة ، ومناسبة لنظام الجهد المتوسط.

الآلية الهيدروليكية/الهوائية: عزم دوران كبير في الإخراج ، يستخدم في جهد عالي وقواطع الدائرة كبيرة السعة.

آلية كهربائية ذكية: مستشعر متكامل ، دعم الانفتاح عن بُعد وإغلاق التحكم.

4. هيكل دعم العزل

نوع عمود البورسلين: التصميم القياسي ، القدرة القوية لمكافحة القبعة.

نوع العازل المركب: سترة المطاط السيليكون يقلل من الوزن ولديها أداء أفضل للانفجار.

四. مزايا قواطع الدوائر SF6

1. سعة كسر قوية للغاية: يمكن أن تقطع تيار الدائرة القصيرة حتى 80KA ، وهو ما يتجاوز بكثير قواطع الدائرة الفراغ العادية.

2. الحياة الميكانيكية الطويلة الفائقة: الحياة الميكانيكية التي تصل إلى 10،000 عملية ، ويمكن أن تلبي 2000 عملية كسر كامل السعة ، ودورة خالية من الصيانة تصل إلى 20 عامًا.

3. التصميم المدمج: العزل العالي من SF6 يجعل حجم المعدات أصغر بنسبة 40 ٪ من قواطع الدوائر المعزولة بالهواء ، مما يوفر مساحة فرعية.

4. القدرة على التكيف القوية: بنية مغلقة بالكامل ، يمكن أن تعمل بشكل ثابت في -30 درجة مئوية إلى +40 درجة مئوية ، رطوبة عالية أو بيئة متربة. دورة خالية من الصيانة تصل إلى 20 سنة.

五. الابتكار التكنولوجي المستقبلي لقواطع الدوائر SF6

1. بدائل SF6

الغاز المختلط: SF6/N₂ أو SF6/CF4 غاز مختلط ، مما يقلل من استهلاك SF6 و GWP بنسبة 30 ٪ ~ 50 ٪.

2. بدائل خالية من SF6:

قاطع دائرة الهواء الجاف: تم تسويقه في حقل الجهد المتوسط ​​(.50.5kV) ، GWP = 0.

قاطع دائرة الفراغ + الغاز الصديق للبيئة: قيد التطوير في مجال الجهد العالي (مثل C5-FK Gas).

3. تكنولوجيا الاسترداد والتجديد

جهاز استرداد SF6: يمكن إعادة تدوير الغاز الذي يبلغ 89.9 ٪ من طهارة لخفض تكاليف التشغيل والصيانة.

علاج التحلل: تعمل تقنية ARC عالية درجة الحرارة أو تقنية البلازما على تحلل SF6 إلى كبريت غير ضار والفلورايد.

4. ترقية ذكية

نظام مراقبة الظروف: مراقبة أجهزة الاستشعار المدمجة كثافة الغاز ، وارتداء التلامس ، والاهتزاز الميكانيكي ، والصيانة التنبؤية.

六. سيناريوهات تطبيقات الدائرة SF6

شبكة نقل عالية الجهد: تستخدم في 500 كيلو فولت وفوق المحطات الفرعية لحماية المحولات وخطوط النقل.

شبكة الطاقة الحضرية: مدمجة في نظم المعلومات الجغرافية (المفاتيح المعزولة للغاز) ، مناسبة للمحطات الفرعية الحضرية ذات المساحة المحدودة.

محطة طاقة الطاقة الجديدة: محطة معززة لمحطات الطاقة ومحطات الطاقة الكهروضوئية ، مع عمليات بدء تشغيل متكررة.

نظام الطاقة الصناعي: حماية خط الواردة للأحمال الحالية مثل نباتات الصلب والنباتات الكيميائية.

خاتمة

تعتبر قواطع دوائر SF6 هي أجهزة الحماية الأساسية لأنظمة الطاقة الحالية عالية الجهد بسبب قدرتها على كسر الكفاءة. في المستقبل ، تقوم الصناعة بتسريع انتقالها إلى التقنيات الصديقة للبيئة. مع تطوير التكنولوجيا ، ستظهر غازات أكثر أمانًا وأنظف.شركة Lugao Power Co. ، Ltd.سوف يجمع بين الأداء مع حماية البيئة وتبني بنشاط الابتكار لمواجهة التحديات والفرص لتحويل الطاقة. اختر Lugao للحصول على حلول قاطع دائرة SF6 مخصصة لتوفير حماية فعالة وموثوقة ومستدامة لنظام الطاقة الخاص بك!