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      高壓SF6負荷開(kāi)關(guān)和充氣柜開(kāi)關(guān)設備

      文章出處:責任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2017-02-14 08:42【

       高壓SF6負荷開(kāi)關(guān)出現于二十世紀初,它是硫在氟的氣體中燃燒時(shí)所形成的氣體。SF6氣體在通常狀態(tài)下是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不燃燒化學(xué)性能穩定的氣態(tài)物質(zhì),它的密度大約是空氣的5倍。由于其分子的負電性,具有很強的吸附自由電子而形成負離子的能力,因而其耐電強度高,具有優(yōu)異的絕緣性能。它的離解溫度低,且離解能量大,也是一種具有優(yōu)異滅弧性能的氣體。SF6氣體以其優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能以及其氣體具有不能燃燒的特性,逐步被人們作為新型絕緣介質(zhì)用于電氣設備。


        SF6負荷開(kāi)關(guān)
        SF6負荷開(kāi)關(guān)是一種將負荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)為一體,密封在一個(gè)充滿(mǎn)SF6氣體的箱體內,利用SF6優(yōu)異的絕緣、滅弧性能,滿(mǎn)足關(guān)合、隔離、接地三工位功能的開(kāi)關(guān)設備。具有結構簡(jiǎn)單、聯(lián)鎖可靠、體積小、維修少、安全易安裝等優(yōu)點(diǎn),適用于不同的應用場(chǎng)合。
        由于SF6負荷開(kāi)關(guān)與限流熔斷器配合能更好地保護變壓器,在國外己得到普遍使用。在工業(yè)發(fā)達國家(如歐洲、日本),斷路器與負荷開(kāi)關(guān)之比為1:5-6.在我國,隨著(zhù)城網(wǎng)建設和改造的不斷深入發(fā)展,負荷開(kāi)關(guān)設備在12kV配電系統的環(huán)網(wǎng)供電和終端送電的應用也越來(lái)越多。目前,國內SF6負荷開(kāi)關(guān)的大部分市場(chǎng)主要還是由國外公司(如ABB、施耐德等)占據,國內已有幾十家生產(chǎn)廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)各種不同型號的SF6負荷開(kāi)關(guān)(如浙江朗動(dòng)、寧波天安、鎮江龍源等)。國內生產(chǎn)廠(chǎng)家通過(guò)消化、吸收國外豐富的設計、制造、運行經(jīng)驗,對SF6負荷開(kāi)關(guān)有了更加全面深刻的認識,國產(chǎn)SF6負荷開(kāi)關(guān)的數量和質(zhì)量已穩步提高。


        C-GIS充氣柜
        柜式SF6氣體絕緣開(kāi)關(guān)設備(簡(jiǎn)稱(chēng)C-GIS充氣柜),是近十幾年來(lái)國外新發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)系列產(chǎn)品,逐漸成為金屬封閉開(kāi)關(guān)設備的一個(gè)重要品種。我國在近幾年才開(kāi)始起步。
        C-GIS充氣柜是將所有高壓元件諸如母線(xiàn)、斷路器(或負荷開(kāi)關(guān))、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等封閉在充有較低壓力SF6氣體的不銹鋼殼體內的中壓成套設備。其突出特點(diǎn)是安全、可靠性高,操作簡(jiǎn)單,免維護、安裝方便等。其最大特點(diǎn)是不受外界環(huán)境條件的影響,如凝露、污穢、小動(dòng)物及化學(xué)物質(zhì)等,可用在環(huán)境惡劣的場(chǎng)所。還有一個(gè)重要的特點(diǎn)是,由于使用性能優(yōu)異的SF6絕緣大大縮小了柜體的外形尺寸,有利于向小型化方向發(fā)展。與空氣絕緣相比,SF6充氣柜的安裝面積為其26%,體積為其27%,同時(shí),由于充氣柜配用性能良好的無(wú)油開(kāi)關(guān),大大減少了維修和檢修工作量。既適合網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)或用戶(hù)終端的要求,又滿(mǎn)足各種二次變電站對緊湊型開(kāi)關(guān)柜靈活使用的需要。特別適用于機場(chǎng)、地鐵、鐵路等用電要求較高的場(chǎng)合,C-GIS適應了小型化、智能化的要求。
        目前,國內幾家大型研究所、開(kāi)關(guān)制造廠(chǎng)通過(guò)引進(jìn)、消化、合作,研制出了新型柜式SF6氣體絕緣開(kāi)關(guān)設備,如江蘇爾悅電力設備有限公司、鎮江龍源、寧波天安等。所有產(chǎn)品都已通過(guò)了型式試驗,現已進(jìn)入小批量試生產(chǎn)及產(chǎn)品完善、系列化階段。由于C-GIS充氣柜對工藝裝備要求極高、加工難度很大,目前在國內的推廣面不是很大。

      SF6氣體在開(kāi)關(guān)設備中的大量使用,推動(dòng)了開(kāi)關(guān)制造業(yè)快速發(fā)展的步伐。但SF6氣體在電弧放電時(shí),分解形成硫的低氟化物,這些分解物既有毒又對許多絕緣材料和金屬材料有腐蝕作用。另外SF6氣體對環(huán)境溫度也有一定的影響(溫室效應)。原機電部于1991年為保證生產(chǎn)SF6開(kāi)關(guān)設備的質(zhì)量頒發(fā)了《SF6高壓開(kāi)關(guān)設備生產(chǎn)廠(chǎng)必備條件》的通知。對35kV及以下SF6高壓開(kāi)關(guān)生產(chǎn)廠(chǎng)必備條件提出有關(guān)要求。簡(jiǎn)要的說(shuō):
        a、應有空氣清凈度為100萬(wàn)級以上,相對濕度低于75%的場(chǎng)地裝配,并且有良好的通風(fēng)換氣條件。
        b、設有SF6檢漏小室、零部件清洗間、干燥裝置。
        c、有可靠的SF6充放氣及回收裝置。
        d、水壓試驗和氣密性試驗裝置。
        e、必備的檢測條件及設備:1、理化檢測;2、絕緣檢測;3、SF6氣體檢測;
        f、健全質(zhì)量管理、工藝管理制度。
        SF6負荷開(kāi)關(guān)及充氣柜開(kāi)關(guān)設備,主要解決以下幾個(gè)方面的技術(shù)難題:
        1、密封問(wèn)題:
        漏氣率一直是各生產(chǎn)廠(chǎng)家和用戶(hù)關(guān)注的焦點(diǎn)。SF6負荷開(kāi)關(guān)及充氣柜年泄漏率都在1%/年以下。開(kāi)關(guān)使用壽命一般都在30年左右。密封要考慮到密封元件的壓縮量、壽命、老化、可靠性方面的因素。
        當箱體內SF6氣體壓力下降到大氣壓力時(shí),似乎內外壓力相等,氣體不存在泄漏。但從滲透角度考慮,箱體內SF6氣體濃度顯然高于柜外,SF6氣體仍向外滲出,反之箱體外空氣濃度高于箱體內,空氣又將通過(guò)縫隙進(jìn)入箱體內。時(shí)間一長(cháng),雖然箱體內氣體壓力仍為大氣壓強,但氣體成分發(fā)生變化。SF6氣體所占百分比減少,待SF6比例降到40%時(shí),有可能由于絕緣性能下降而導致事故,因此密封問(wèn)題必須重視。
        SF6負荷開(kāi)關(guān)普遍采用密封圈來(lái)實(shí)現氣體的動(dòng)靜密封(如ABB的SFG、施耐德的SM6開(kāi)關(guān));也有極個(gè)別采用了不銹鋼焊接和密封圈相結合的密封形式(VEI的SF6開(kāi)關(guān));C-GIS充氣柜的密封方式有焊接密封、密封圈密封及金屬波紋管密封等。采用了焊接密封,要保證焊縫的氣密性,一般焊接設備和焊接技術(shù)達不到要求,至少要用氬弧焊或激光焊接設備進(jìn)行焊接(目前國內也有幾家從國外引進(jìn)了焊接機械手生產(chǎn)設備),以保證焊接質(zhì)量。
        常用的SF6氣體檢漏方法有兩種:一是定性檢漏即查漏點(diǎn);二是定量檢漏即密封24h后測量密封容積內的氣體濃度來(lái)推算年泄漏率。
        另外還要考慮環(huán)境因素對密封性能的影響,如高溫或低溫條件下密封性能是否滿(mǎn)足要求。
        2、氣體水份含量問(wèn)題:
        SF6氣體水分含量是SF6開(kāi)關(guān)質(zhì)量的主要檢測指標之一,其大小直接影響了開(kāi)關(guān)的絕緣水平。 
        SF6氣體中的水份,當其含量低于該狀態(tài)溫度下的飽和值時(shí),水份以氣體狀態(tài)存在于SF6氣體中,試驗證明此時(shí)SF6開(kāi)關(guān)的絕緣性能基本不受影響;若氣體水份含量超過(guò)飽和值時(shí),部分水汽會(huì )凝結于開(kāi)關(guān)內部固體絕緣物的表面,進(jìn)而降低其沿面閃絡(luò )電壓,對于開(kāi)關(guān)的滅弧性能也有影響。因此DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規程》規定,新投運和大修后SF6開(kāi)關(guān)水份含量不得超過(guò)150ppm,運行中則不得超過(guò)300ppm.對于新SF6氣體,首先要檢驗氣體本身水份含量,不超過(guò)規定值(一般水份含量為15ppm)。
        密封箱體放入適量干燥后的吸附劑,吸附劑主要用來(lái)吸附水份以保證密封箱體內的水分含量不致超出標準規定。密封箱體內所有的零部件(包括密封箱體、傳動(dòng)件、觸頭刀片等)、標準件都要嚴格按各元件的烘烤溫度、烘烤時(shí)間進(jìn)行烘烤,嚴格控制零部件本身的水份含量,并且保證零部件的封裝時(shí)間。
        SF6開(kāi)關(guān)設備抽真空、充氣時(shí),用高純氮氣或六氟化硫氣體清洗充氣管道,控制管道中水分的含量,制定規范的SF6開(kāi)關(guān)設備生產(chǎn)工藝流程。
        3、零部件質(zhì)量問(wèn)題:零部件質(zhì)量好壞直接關(guān)系產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。SF6負荷開(kāi)關(guān)及充氣柜都是免維護或少維護的開(kāi)關(guān)設備,一旦密封箱體內的零部件有質(zhì)量問(wèn)題,將極有可能遭成整臺開(kāi)關(guān)設備的報廢。
        保證零部件質(zhì)量就要嚴格控制零部件的材料、加工工藝和檢驗方法,其機械強度、電氣性能等各方面參數滿(mǎn)足產(chǎn)品的要求。對要求裝入的零部件進(jìn)行更加嚴格的檢查,對整個(gè)裝配過(guò)程要求給以更加嚴格的工藝過(guò)程控制和工序檢驗的控制,以保證裝配的正確性和一致性。特別是密封箱體內的傳動(dòng)環(huán)節和觸頭的表面的潤滑應該是在整個(gè)產(chǎn)品壽命周期內永久有效的,觸頭的接觸壓力應該嚴格控制,開(kāi)關(guān)主回路電阻值壽命周期內滿(mǎn)足產(chǎn)品技術(shù)要求。
        隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市用電負荷的不斷增長(cháng),對供電可靠性的要求越來(lái)越高,高性能的環(huán)網(wǎng)配電、多回路配電、開(kāi)閉所等已成為二次配電系統中不可替代的重要設備之一,特別是緊湊型、可擴展的SF6開(kāi)關(guān)設備已成為二次配電系統中的主導設備。隨著(zhù)數字技術(shù)、集成化技術(shù)和機電一體化技術(shù)的廣泛應用,SF6開(kāi)關(guān)設備將會(huì )得到更大的發(fā)展。

      江蘇爾悅電力設備有限公司目前的主要產(chǎn)品有:固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,環(huán)網(wǎng)柜,充氣柜,電纜分支箱,箱式開(kāi)閉所,歐式箱變,MNS、GCS、GCK、GGD等高低壓輸配電設備以及成套配件。產(chǎn)品均已通過(guò)西安高壓電器研究所、蘇州電器科學(xué)研究所型式試驗,通過(guò)省經(jīng)貿委新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定、通過(guò)ISO9001質(zhì)量體系認證和低壓設備國家強制性CCC產(chǎn)品認證,公司為國家級高新技術(shù)企業(yè),擁有多項專(zhuān)利技術(shù)。

      公司官網(wǎng):www.7957988.com

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