บูชผนังแห้ง HV: บูชไฟฟ้าแรงสูงสำหรับอุปกรณ์สถานีย่อย

สถานีไฟฟ้าย่อยสมัยใหม่ต้องเผชิญกับข้อจำกัดด้านพื้นที่ที่เข้มงวด พวกเขายังต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยอย่างเข้มงวด การกำหนดเส้นทางไฟฟ้าแรงสูงผ่านสิ่งกีดขวางที่ต่อสายดินถือเป็นความท้าทายทางวิศวกรรมที่ร้ายแรง ผนังสถานีย่อยและเปลือกโลหะต้องการทางเดินไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ ระบบเดิมมักใช้กระดาษเคลือบน้ำมัน (OIP) หรือก๊าซ SF6 ของเหลวแบบเดิมเหล่านี้มีความเสี่ยงต่อการรั่วไหลอย่างรุนแรง นอกจากนี้ยังสร้างภาระต่อสิ่งแวดล้อมที่ซับซ้อนและมีภาระในการบำรุงรักษาสูง วิศวกรต้องการโซลูชันโครงสร้างโซลิดสเตตที่ปลอดภัยกว่า

ที่ บุชชิ่งผนังแห้ง HV มอบวิธีแก้ปัญหาที่แน่นอนนี้ ใช้เทคโนโลยีกระดาษเรซินชุบ (RIP) หรือเทคโนโลยีเรซินสังเคราะห์ (RIS) คุณสามารถเดินสายไฟฟ้าแรงสูงได้อย่างปลอดภัยโดยไม่มีของเหลวรั่วไหล ซึ่งจะช่วยขจัดความเสี่ยงจากไฟไหม้น้ำมันที่ร้ายแรงได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังช่วยลดการรายงานก๊าซเรือนกระจกที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์ SF6

เราประเมินบูชแบบแห้งตามเกณฑ์ที่เข้มงวด คู่มือนี้จะตรวจสอบข้อกำหนดทางเทคนิค การลดระดับสภาพแวดล้อม การปฏิบัติตามรูปแบบ และการประเมินสภาพ คุณจะได้เรียนรู้วิธีระบุส่วนประกอบเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ การเลือกที่เหมาะสมทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยสูงสุดและความน่าเชื่อถือของกริด

ประเด็นสำคัญ

• วิวัฒนาการของฉนวน: กระดาษเคลือบเรซินชนิดแห้ง (RIP) และสารสังเคราะห์ (RIS) ช่วยลดการรั่วไหลของน้ำมัน ทำให้ได้ประสิทธิภาพที่ปราศจากการปล่อยประจุบางส่วน (ปราศจาก PD)

• การปฏิบัติตามโครงร่าง: การบูรณาการต้องปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดในการมิเรอร์การหมุนเฟสและการวางตำแหน่งโครงร่าง ANSI มาตรฐาน

• การกำหนดขนาดสิ่งแวดล้อม: ข้อกำหนดที่เหมาะสมต้องการการลดระดับความสูงและอุณหภูมิ (เช่น ขนาดมาตรฐานใช้สูงถึง 1,000 ม. และ 40 ° C)

• การตรวจติดตามสุขภาพ: ความน่าเชื่อถือตลอดอายุการใช้งานขึ้นอยู่กับการทดสอบพื้นฐานและตามปกติของความจุไฟฟ้า (C) และปัจจัยการกระจาย (tanδ) ผ่านทางก๊อกทดสอบ

1. การประเมินเทคโนโลยีฉนวน: เหตุใดจึงเปลี่ยนมาใช้แบบแห้ง

ระบบฉนวนแบบเดิมมีข้อจำกัดอย่างหนัก วิศวกรสถานีย่อยจัดการกับข้อบกพร่องเหล่านี้ทุกวัน กระดาษชุบน้ำมัน (OIP) ต้องมีการตรวจสอบระดับของเหลวเป็นประจำ มีความเสี่ยงร้ายแรงจากการติดไฟ การลัดวงจรภายในเพียงครั้งเดียวสามารถจุดประกายปริมาตรน้ำมันได้ คุณต้องติดตั้งอุปกรณ์ OIP ในมุมแนวตั้งหรือมุมใกล้แนวตั้งที่เข้มงวดด้วย แรงโน้มถ่วงกำหนดการกระจายตัวของน้ำมัน ตัวเลือกฉนวนก๊าซ SF6 มีขนาดกะทัดรัด อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้มีภาระหนี้สินจากก๊าซเรือนกระจกอย่างรุนแรง หน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมออกคำสั่งให้รายงานการรั่วไหลอย่างเข้มงวด การจัดการสินค้าคงคลัง SF6 จะทำให้ทรัพยากรการดำเนินงานหมดไป

เทคโนโลยีชนิดแห้งมีข้อได้เปรียบทางวิศวกรรมอย่างมาก แกน RIP และ RIS ใช้การออกแบบตัวเก็บประจุแบบโซลิดสเตต ผู้ผลิตใช้ชั้นลมของกระดาษหรือวัสดุสังเคราะห์ที่มีฟอยล์นำไฟฟ้า พวกเขาทำให้เมทริกซ์นี้ชุ่มด้วยอีพอกซีเรซินภายใต้สุญญากาศ สิ่งนี้จะสร้างการกระจายสนามไฟฟ้าที่สม่ำเสมอ คุณไม่จำเป็นต้องมีไดอิเล็กทริกของเหลวใดๆ ในการจัดการความเครียดแรงดันไฟฟ้า

แกนโซลิดสเตตนี้ช่วยให้สามารถติดตั้งได้รอบทิศทาง คุณสามารถติดตั้งได้ในแนวตั้ง แนวนอน หรือในมุมการทำงานที่สูงชัน พื้นที่สถานีย่อยมักถูกจำกัดอย่างมาก กริดในเมืองขนาดกะทัดรัดต้องการรูปทรงเรขาคณิตที่สร้างสรรค์ ความยืดหยุ่นในการติดตั้งนี้พิสูจน์ได้ว่ามีความสำคัญอย่างยิ่ง นอกจากนี้ แกนภายในยังคงไม่ต้องบำรุงรักษาโดยสิ้นเชิง คุณไม่ต้องสุ่มตัวอย่างน้ำมัน วิเคราะห์ก๊าซละลาย และการเติมของเหลวโดยสิ้นเชิง

2. วัสดุที่อยู่อาศัยภายนอกและการลดระดับสิ่งแวดล้อม

คุณต้องจับคู่คุณลักษณะทางกายภาพภายนอกกับสภาพแวดล้อมเฉพาะ ผู้ผลิตจัดหาวัสดุที่อยู่อาศัยหลักสองรายการ ตัวเรือนโพลีเมอร์ใช้ยางซิลิโคนที่ไม่ชอบน้ำ พวกเขาหลั่งน้ำทันที มีน้ำหนักเบามากและทนทานต่อการแตกละเอียดสูง ในทางตรงกันข้าม ให้พิจารณาแบบดั้งเดิม บูชหม้อแปลงพอร์ซ เลน Porcelain มีแรงอัดเชิงกลที่น่าทึ่ง ทนต่อการขีดข่วนและการย่อยสลายทางเคมี อย่างไรก็ตามพอร์ซเลนจะหนักกว่ามาก นอกจากนี้ยังเปราะและมีแนวโน้มที่จะเกิดภัยพิบัติแตกสลายในระหว่างเหตุการณ์แผ่นดินไหว

การประสานงานของฉนวนช่วยป้องกันการวาบไฟของสถานีย่อย คุณต้องประเมินระยะห่างตามผิวฉนวนอย่างระมัดระวัง การคืบคลานเป็นเส้นทางที่สั้นที่สุดตามพื้นผิวฉนวนระหว่างส่วนที่นำไฟฟ้าสองส่วน พื้นที่ที่มีมลพิษสูงจำเป็นต้องมีเส้นทางขยายเพิ่มเติม การออกแบบทั่วไปต้องใช้ 2.5 ซม. ถึง 3.1 ซม. ต่อ kV ระยะทางที่ขยายออกไปเหล่านี้ต้านทานมลพิษทางอุตสาหกรรมหรือชายฝั่งทะเลที่รุนแรง คุณต้องประสานงานการคืบคลานนี้กับส่วนประกอบของเส้นที่อยู่ติดกัน ก ฉนวนกันสะเทือนของแผ่นดิสก์ มักจะอยู่ใกล้ๆ ด้านเกียร์ คุณยังจะได้เห็น อาร์เรย์ฉนวนแก้ว บนบัสบาร์ ระยะห่างที่เหมาะสมจะหยุดอาร์คไฟฟ้าที่เป็นอันตรายทั่วทั้งระบบ

การลดทอนสิ่งแวดล้อมเป็นความจริงทางวิศวกรรมที่ไม่สามารถต่อรองได้ อุปกรณ์สถานีย่อยทำงานภายใต้เงื่อนไขพื้นฐานเฉพาะ เมื่อเงื่อนไขเกินเกณฑ์พื้นฐานเหล่านี้ คุณต้องปรับความคาดหวังด้านประสิทธิภาพ

อุณหภูมิการทำงานมาตรฐานอยู่ระหว่าง -40°C ถึง 40°C อุณหภูมิโดยรอบมักจะเกิน 40°C ในภูมิอากาศแบบทะเลทราย คุณต้องลดกำลังการผลิตปัจจุบันให้สอดคล้องกัน ความร้อนสูงช่วยลดความสามารถในการกระจายความร้อนของตัวนำกลาง กฎทางวิศวกรรมทั่วไปกำหนดการลดพิกัดกระแสไฟ 1.8% ต่อ °C ที่สูงกว่าเกณฑ์ 40°C

ระดับความสูงยังกำหนดขีดจำกัดประสิทธิภาพอย่างจริงจังอีกด้วย การออกแบบมาตรฐานครอบคลุมที่ความสูง 1,000 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล อากาศจะบางลงตามระดับความสูงที่สูงขึ้น อากาศที่บางกว่าจะมีความเป็นฉนวนต่ำกว่ามาก มันจะแตกตัวเร็วกว่ามากภายใต้ความเครียดไฟฟ้าแรงสูง คุณต้องมีรูปทรง 'ประเภทที่ราบสูง' แบบกำหนดเองสำหรับระดับความสูงที่สูงขึ้น การติดตั้งที่สูงถึง 3,000 เมตร จำเป็นต้องมีระยะอาร์คแห้งที่ขยายออกไป เพื่อป้องกันการสลายตัวของอิเล็กทริกอย่างกะทันหัน

3. เค้าโครงสถานีย่อยและความเข้ากันได้ของเทอร์มินัล

การบูรณาการต้องใช้รอยเท้าทางกายภาพที่แม่นยำ การปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยเป็นแนวทางในทุกขั้นตอนทางสถาปัตยกรรม คุณไม่สามารถเดาตำแหน่งของส่วนประกอบได้ คุณต้องปฏิบัติตามการกำหนดค่าโครงร่างมาตรฐานอย่างเคร่งครัด หนึ่ง เค้าโครง บุชชิ่งหม้อแปลง ANSI กำหนดลำดับตำแหน่งที่เข้มงวด วิศวกรจะค้นหาแผ่นป้ายเพื่อระบุด้านหน้า เราติดป้ายด้านหน้านี้เป็นด้านที่ 1 จากนั้นคุณเคลื่อนตามเข็มนาฬิกาไปรอบๆ อุปกรณ์ คุณทำเครื่องหมายด้านที่ 2 ทางด้านซ้าย, ด้านที่ 3 ที่ด้านหลัง และด้านที่ 4 ทางด้านขวา การทำแผนที่ที่เป็นมาตรฐานนี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเข้าถึงได้อย่างปลอดภัย

การสะท้อนการหมุนเฟสถือเป็นสิ่งจำเป็นทางวิศวกรรมอย่างยิ่ง คุณต้องจัดลำดับเฟสอย่างถูกต้องข้ามขอบเขตอุปกรณ์ โดยทั่วไปการกำหนดแรงดันไฟฟ้าต่ำจะเป็นไปตามรูปแบบ X0, X1, X2, X3 คุณต้องจัดตำแหน่งขั้วต่อเหล่านี้ให้ตรงกับสวิตช์เกียร์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่เชื่อมต่ออยู่ เค้าโครงทางกายภาพจะต้องสร้างการจัดแนว 'ภาพสะท้อน' การหมุนเฟสที่ไม่เหมาะสมทำให้เกิดความล้มเหลวในการซิงโครไนซ์กริดทันที

กล่องหุ้มขั้วต่อช่วยปกป้องส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูงที่ถูกเปิดเผย ความปลอดภัยของบุคลากรขึ้นอยู่กับอุปสรรคทางกายภาพเหล่านี้ คุณต้องประเมินการป้องกันเทอร์มินัลอย่างระมัดระวัง โดยทั่วไปเราแบ่งประเภทเปลือกออกเป็นสามประเภทหลัก

• สิ่งห่อหุ้มหน้าแปลน: หน้าแปลนให้จุดเปลี่ยนที่เข้มงวด พวกเขายึดติดกับถังหรือผนังที่ต่อสายดินโดยตรง คุณใช้สำหรับการเชื่อมต่อบัสโดยตรงและเข้มงวด

• สิ่งห่อหุ้มคอ: คอนั้นเป็นหน้าแปลนที่ขยายออก มีท่อปิดผนึกระหว่างอุปกรณ์สองชิ้น กล่องหุ้มลำคอทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับการเชื่อมต่อฮาร์ดบัสแรงดันต่ำที่เปลี่ยนเป็นสวิตช์เกียร์

• Air Terminal Chambers (ATC): ATC มีปริมาตรภายในที่ใหญ่กว่ามาก คุณต้องมี ATC สำหรับการเชื่อมต่อสายเคเบิลแบบยืดหยุ่น สายไฟฟ้าแรงสูงหนักต้องการรัศมีการโค้งงอกว้าง ATC รองรับเส้นโค้งทางกายภาพนี้ได้อย่างปลอดภัย

4. ความเป็นจริงของการนำไปปฏิบัติ: การประเมินสภาพและการติดตั้ง

การทดสอบก่อนการจ่ายพลังงานจะยืนยันความสมบูรณ์ของโรงงานก่อนการเชื่อมต่อโครงข่าย คุณต้องบันทึกการวัดพื้นฐานทันทีเมื่อมาถึง เราเรียกสิ่งเหล่านี้ว่า 'ตัวชี้วัดทอง' ของสภาพไฟฟ้า โดยเป็นเกณฑ์มาตรฐานสูงสุดสำหรับอายุการใช้งานทั้งหมดของเครื่อง

ตัวชี้วัดหลักคือความจุ (C) และการสูญเสียอิเล็กทริกหรือที่เรียกว่าปัจจัยการกระจาย (tanδ) คุณวัดค่าเหล่านี้โดยใช้ดอกต๊าปทดสอบโดยเฉพาะซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับหน้าแปลนยึด การทดสอบตามปกติจะติดตามตัวเลขเหล่านี้โดยเทียบกับพื้นฐานจากโรงงาน tanδที่เพิ่มขึ้นบ่งบอกถึงปัญหาภายในที่ร้ายแรง มันส่งสัญญาณความชื้นเข้าหรือการสลายตัวของฉนวนเฉพาะที่ หากชั้นคาปาซิทีฟสั้นรวมกัน ความจุที่วัดได้จะเพิ่มขึ้น การติดตามกิจวัตรจะช่วยป้องกันความล้มเหลวที่ไม่คาดคิดและหายนะ

ความเสี่ยงในการติดตั้งกลไกจำเป็นต้องได้รับการบรรเทาอย่างเข้มงวด ไฟฟ้าขัดข้องมักเกิดจากการจัดการทางกายภาพที่ไม่ดี คุณต้องเน้นไปที่การสวมปะเก็นและการขันสปริง การใส่ปะเก็นที่ไม่เหมาะสมทำให้เกิดความล้มเหลวทางกลไกทันที เชิญความชื้นเข้าสู่ชุดหน้าแปลนโดยตรง

1. ตรวจสอบพื้นผิวการผสมพันธุ์: ทำความสะอาดหน้าแปลนโลหะทั้งหมดอย่างทั่วถึง ขจัดสิ่งสกปรก กาวเก่า หรือจาระบีในการขนส่ง

2. วางแผ่นนีโอพรีน: วางแผ่นนีโอพรีนทนน้ำมันอย่างแม่นยำ อย่ายืดหรือบีบยาง

3. ใช้แรงบิดตามลำดับ: ขันน็อตยึดสปริงให้แน่นโดยใช้รูปแบบดาว ช่วยให้มั่นใจได้ถึงแรงอัดทั่วทั้งหน้าแปลน

4. ใช้เครื่องมือที่ปรับเทียบแล้ว: คุณต้องใช้ประแจทอร์คที่ปรับเทียบแล้ว แรงบิดที่มากเกินไปทำให้หน้าแปลนแตกหรือทำให้พอร์ซเลนแตก แรงบิดที่ไม่เพียงพอจะทำให้ซีลสุญญากาศเสียหาย

5. เศรษฐศาสตร์การจัดซื้อจัดจ้างและตรรกะการคัดเลือก

ทีมจัดซื้อจัดจ้างจะต้องประเมินรายจ่ายฝ่ายทุนเริ่มแรกอย่างรอบคอบ หน่วยแบบแห้งมี CAPEX เริ่มต้นสูงกว่ารุ่น OIP ทั่วไป ต้นทุนล่วงหน้าสะท้อนถึงกระบวนการผลิตขั้นสูงที่เกี่ยวข้องโดยตรง คุณกำลังจ่ายเงินสำหรับการเคลือบเรซินสุญญากาศที่แม่นยำและการบ่มโซลิดสเตต การผลิตที่แม่นยำนี้รับประกันแกนฉนวนที่ปราศจากช่องว่าง

ผู้ซื้อจำเป็นต้องมีตรรกะการคัดเลือกที่มีโครงสร้าง คุณไม่สามารถเลือกส่วนประกอบเหล่านี้ตามราคาเพียงอย่างเดียว ความน่าเชื่อถือของกริดขึ้นอยู่กับมาตรฐานการผลิตที่เข้มงวด ใช้รายการตรวจสอบการประเมินซัพพลายเออร์ที่เข้มงวดก่อนที่จะออกใบสั่งซื้อ

ขั้นแรก ตรวจสอบการปฏิบัติตามมาตรฐาน IEC 60137 หรือ IEEE มาตรฐานเหล่านี้กำหนดขีดจำกัดความร้อนและไดนามิกที่ยอมรับได้ ประการที่สอง ต้องมีเอกสารการทดสอบการยอมรับจากโรงงาน (FAT) ที่ชัดเจน ซัพพลายเออร์จะต้องพิสูจน์ประสิทธิภาพที่ไม่มีการคายประจุบางส่วน (ปลอด PD) ที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุด ประการที่สาม ประเมินความสามารถในการปรับแต่งเฉพาะทาง ขนาดมาตรฐานไม่ค่อยเหมาะกับโครงการติดตั้งเพิ่มเติมที่ซับซ้อน คุณอาจต้องใช้ความหนาของผนังที่ไม่ได้มาตรฐานหรือแผ่นกันดินแบบขยาย

พิจารณาวัสดุแท่งตัวนำกลางอย่างระมัดระวัง ทองแดงมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและทนทานต่อภาระความร้อนสูง อะลูมิเนียมเป็นทางเลือกที่เบากว่าและคุ้มค่าสำหรับพิกัดกระแสไฟฟ้าที่ต่ำกว่า สุดท้าย ตรวจสอบความเข้ากันได้ของกระแสไฟฟ้าแรงสูงโดยตรง (HVDC) หากมี การตั้งค่าการส่งสัญญาณแบบพิเศษจำเป็นต้องมีการจัดระดับฟิลด์ขั้นสูง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้ผลิตรองรับแรงดันไฟฟ้าที่มีความเค้นสูงตั้งแต่ ±50kV ถึง ±800kV โดยไม่พัง

บทสรุป

การเลือกส่วนประกอบแบบแห้งจำเป็นต้องมีการจัดการความเครียดทางไฟฟ้าอย่างสมดุลกับข้อจำกัดทางกายภาพที่เข้มงวด คุณต้องสำรวจวัสดุฉนวน ตัวแปรสภาพแวดล้อม และเค้าโครงมาตรฐาน เทคโนโลยีโซลิดสเตตช่วยขจัดความเสี่ยงของของเหลวแบบเดิมโดยสิ้นเชิง ตัวเรือนโพลีเมอร์มีข้อได้เปรียบด้านความปลอดภัยที่เหนือกว่าเซรามิกที่เปราะ การทดสอบที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้นานหลายทศวรรษ

วิศวกรควรสรุปการจัดตำแหน่งเฟสให้เสร็จสิ้นตั้งแต่เนิ่นๆ ในขั้นตอนการออกแบบ คุณต้องคำนวณข้อกำหนดการคืบคลานและการลดระดับสิ่งแวดล้อมอย่างถูกต้อง มีส่วนร่วมกับผู้ผลิตหลังจากรวมพารามิเตอร์พื้นฐานเหล่านี้แล้วเท่านั้น สร้างข้อกำหนด FAT ที่เข้มงวดเพื่อรับประกันประสิทธิภาพที่ปราศจาก PD ก่อนการติดตั้ง

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: บุชชิ่งผนังแห้งสามารถใช้ในระบบ HVDC ได้หรือไม่

ตอบ: ใช่ บุชชิ่ง RIP/RIS เกรดพิเศษได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับความเค้นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่รุนแรง รองรับการใช้งานสูงถึง ±800kV แกนโซลิดสเตตป้องกันการบิดเบือนสนามไฟฟ้ากระแสตรงอย่างรุนแรง

ถาม: เหตุใดบุชชิ่งแรงดันต่ำจึงหนากว่าบุชชิ่งไฟฟ้าแรงสูง

ตอบ: พลังงานไฟฟ้าคงที่ตลอดทั้งหม้อแปลงไฟฟ้า ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าจึงเท่ากับกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นอย่างมาก แท่งตัวนำกลางต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าปกติเพื่อจัดการภาระความร้อนของกระแสไฟที่สูงกว่าได้อย่างปลอดภัย

ถาม: ควรทดสอบบูชแบบแห้งบ่อยแค่ไหน?

ตอบ: แม้ว่าจะถือว่า 'ไม่ต้องบำรุงรักษา' เกี่ยวกับระดับของเหลว แต่การทดสอบยังคงมีความสำคัญ คุณควรดำเนินการตรวจสอบรอยแตกร้าวของที่อยู่อาศัยเป็นประจำทุกปี การทดสอบทางไฟฟ้าเพื่อการวินิจฉัย (C & tanδ) ควรสอดคล้องกับตารางการบำรุงรักษาอุปกรณ์หลัก โดยทั่วไปทุกๆ 3-5 ปี