發(fā)布時間:2022-02-22 10:42:40
1導語
柜式氣體絕緣金屬封閉開關設備是一種以斷路器為主開關,用于10~35kV或更高電壓等級的一次配電體系設備。充氣環(huán)網柜以負荷開關為主開關,也有配斷路器的方案,用于10~35kV的二次配電體系。充氣柜通常是充氣柜與充氣環(huán)網柜的總稱。
高壓充氣柜運用GIS的絕緣技能,密封技能將高壓元件設備在箱型密封容器內,并充入略高于大氣壓力的絕緣氣體,運用現(xiàn)代先進的加工工藝制成成套系列化產品,在體系正常和缺陷情況下具有對電能分配的控制、保護、丈量、監(jiān)督和通訊功用。相對于傳統(tǒng)非密閉的移開式空氣絕緣開關柜,具有密封充氣的特征。
2充氣柜特征與運用場合
高壓充氣柜的整個高壓體系處于徹底密封的情況,不受外界環(huán)境條件的影響,縮小了柜體外形尺寸,具有整體小型化、高可靠性、免保護的特征,由于在工廠整體拼裝后運往現(xiàn)場,現(xiàn)場設備便利,運維成本低,整個生命周期具有較高的性價比和可靠性。
由于具有以上特征,充氣柜是環(huán)境條件惡劣區(qū)域和污染嚴峻區(qū)域的最佳高壓配電設備。其他,在人口布滿區(qū)域、大型工礦企業(yè)、高層建筑等場合,因占地面積、空間綁縛,也需求這種開關設備。
3充氣柜的分類
20世紀80時代以來,充氣柜的開展履歷了不同階段。充氣柜可按電壓等級區(qū)別,也可按斷路器類型分為SF6斷路器和真空斷路器,按用處分為電力配電、變電和工業(yè)配電用﹐按內部高壓元件安頓方法分為有隔板與無隔板﹐按結構分為箱式和圓筒式。圓簡式很像高壓GIS,箱式卻很像一般金屬封閉開關柜。圓筒式充氣柜有三相共筒式和分相式兩種結構。柜體材料有鑄鋁合金,也有鋼板卷制。
4充氣柜開展進程
充氣柜產品始于20世紀80時代初。1980年,日本開發(fā)了氣壓0.2MPa以下84kV柜型充氣柜。1982年,西門子公司研制出配真空斷路器的充氣柜,選用單項圓筒式結構,很像高壓GIS。隨后其它公司也推出了自己的產品。我國于20世紀90時代開始研制C-GIS。
高壓充氣柜的開展進程呈現(xiàn)出以下特征:
(1)箱體從圓筒型轉向柜型。西門子、三菱、AEG等公司前期產品為圓筒形。由于柜式結構具有體積小、占地面積小,保護性能好﹑結構簡略等特征,他們后期研制的產品都改為柜式結構。
(2)氣體間隔削減。前期研制的充氣柜分紅許多氣室,如母線、阻隔開關、斷路器等氣體間隔。由于充氣柜具有不受環(huán)境影響、可靠性高、免保護等特征,現(xiàn)在C一GIS都只剩1或2個氣室。
(3)元件組合化。阻隔開關和接地開關組合成一體成為三工位阻隔接地開關。單個公司產品還將三工位阻隔開關同斷路器組合成一體,電壓互感器、電流互感器組成一體,使得設備調試更便利。
(4)主接線方法簡略化。國外產品將線路側阻隔和接地開關撤消,簡化了柜體結構,下降了成本。
(5)控制、監(jiān)測、保護、確診智能化。將傳統(tǒng)的電磁式電壓互感器、電流互感器改為新型傳感器,使得元器件體積減小,動態(tài)丈量規(guī)模增大,可靠性高,成本下降。
5充氣柜開展趨勢
充氣柜產品的開展趨勢是高可靠性、免保護、智能化、低成本,模塊化;現(xiàn)場設備便利、不必處理氣體;盡可能少用SF6氣體。
由于SF6被列為溫室效應氣體,因而要綁縛運用,開發(fā)運用無/少SF6型充氣柜。無/少SF6型充氣柜用氮氣、單調空氣等作絕緣介質,已有10kV、24kV充壓縮空氣或氮氣的產品投運,更高電壓等級的產品有待開發(fā)。
元器件方面,需求開展帶電場控制元件的絕緣子,針對高電壓、大容量的要求,研制低介電常數、耐熱性及強度等均超卓的樹脂材料。
充氣柜智能化是另一個開展方向。經過智能保護控制單元及后臺,可以使充氣柜智能化,結束情況監(jiān)測,樹立核算機輔佐保護體系、缺陷確診體系對高壓充氣柜工作情況進行在線監(jiān)測,結束重要元件例如斷路器、阻隔開關和操動機構等有關工作參數的歸檔記載。對絕緣件老化情況進行在線監(jiān)測與確診,樹立完善防范事端的保護監(jiān)控體系。
新產品開發(fā)中運用核算機仿照東西對電場、溫度場、應力場等進行優(yōu)化核算,下降研制成本和研制周期。元器件由專業(yè)化廠家出產﹐產品總裝在流水線上進行,以保證質量,行進可靠性,下降成本。模塊化規(guī)劃及專業(yè)化出產可使高壓充氣柜與空氣絕緣開關柜成本之比降到1.5:1左右。
依托與國際聞名公司合資或協(xié)作,充氣柜已具有在國內拼裝、供貨才干,可提供可靠的產品及售后服務。
在城市軌道交通成功的運用使充氣柜技能改善、環(huán)?;笮羞M,跟著技能更新和行進,充氣柜氣體絕緣開關柜必定向更高的可靠性、智能化、低成本、模塊化、環(huán)保型趨勢開展。
7結語
充氣柜的開展是商場的需求,跟著常識的更新和技能的行進,國內制造企業(yè)對充氣柜產品知道會越來越深,產品的系列化、智能化,將使充氣柜能習氣更多用戶的運用。環(huán)保型智能化充氣柜將逐漸在軌道交通和配電網等領域獲得推廣運用。