固体绝缘环网柜的前期调研

2020-01-08 作者:滚球体育官网 84

一、概述空氣絕緣的應用歷史悠久,且技術已經非常成熟,空氣資源豐富,但因空氣的絕緣性能所限,空氣絕緣開關柜體積較大,滚球体育官网占地面積大,且易受環境影響,不穩定因素較多。所以,空氣絕緣開關柜通常應用于戶內環境。氣體絕緣當前主要是SF6氣體,也有一部分SF6與N2或CO2的混合氣體(基本處于試驗階段,未能大規模應用)。SF6氣體化學性質非常穩定,具有優異的絕緣和滅弧性能,在電力設備中應用十分廣泛,SF6氣體絕緣開關柜的體積小,結構緊湊,不受外界環境因素的影響,適應性極強。但是,SF6氣體是國際公認六種溫室氣體之一,從環境保護的角度,應當少用或不用SF6氣體;另外,《聯合國氣候變化公約》和《京都議定書》對溫室氣體排放均有明確的限制要求和減排目標,我國作為簽約國,在減少溫室氣體排放方面也承擔著義不容辭的責任與義務,因此,國內SF6氣體的使用會受到越來越多的限制,逐步減少并最終停止使用SF6氣體是國際社會的共識。另外,SF6絕緣開關柜的泄漏問題也是一個不可回避的現實問題。為了彌補SF6充氣柜的缺點,近幾年在國內外市場上出現了固體絕緣開關柜。所謂固體絕緣就是將數組開關和相關帶電部件整體采用環氧樹脂進行澆注,通過自動壓力凝膠技術設計制造了固體絕緣供電設備。該種供電設備無任何有毒物質的排放,完全符合環保要求。這樣一來使開關內部相間及對地的安全絕緣距離從空氣絕緣的125mm縮短到6-8mm,大大減小了開關柜的體積。由于開關內部部所有連接部分采用環氧樹脂澆注,與前兩種開關柜相比連接部位的強度加強了很多。這種開關柜和SF6充氣柜一樣,可用在環境惡劣的地方使用,并且真正做到了免維護。二、國家電網對固體絕緣環網柜的政策法規2011年8月31號,國家電網公司發布了《國家電網公司第一批重點推廣新技術目錄》(國家電網科[2011]1285號),文件指出:從技術可靠性和環保要求更加嚴格的發展趨勢看,固體絕緣環網柜具有全面取代SF6氣體絕緣環網柜的趨勢。但是,固體絕緣環網柜的工藝要求高于SF6氣體絕緣環網柜,若工藝手段不完善,則絕緣隱患、故障概率、危害性高于SF6氣體絕緣環網柜,需要確保原材料質量及工藝水平。10月22日,中國電科院產業公司北京電研華源電力技術有限公司建設的國內首條智能固體絕緣環網柜自動化生產線建成投產。智能固體絕緣環網柜自動化生產線是中國電科院智能配電產業產能提升項目的核心部分,是目前國內技術水平最高、規模最大、工藝最先進的環網柜自動化生產線,專業生產華源公司自主研發、具有完全知識產權的新一代智能環保型環網柜。2012年3月2日,國家電網公司發布了企業標準Q/GDW730-2012《12kV固體絕緣環網柜技術條件》,起草單位有中國電力科學研究院、北京市電力公司、上海市電力公司、浙江省電力公司。三、國內外行業對固體絕緣環網柜的分析隨著國家電網公司企業標準《12kV固體絕緣環網柜技術條件》的出爐,作為國家電網公司十二五的一大技術革新推廣,固體絕緣環網柜越來越受到行業的關注和青睞。業內專家探尋固體絕緣環網柜對上一代的通用產品SF6環網柜的超越與革新。據了解,北京雙杰電氣股份有限公司從2005年10月開始進行固體絕緣環網柜項目的研發,歷時2年7個月研制成功,固體絕緣環網柜為國內首創、具有國際發明專利產品。經過四年的穩定運行,其安全、智能、環保、靈活、固體絕緣環網柜的前期調研適合惡劣環境等優勢一一得到確證。整理內業權威人士的言論,總結出固體絕緣環網柜對SF6環網柜實現五大超越。3.1實現全絕緣SF6氣體環網柜是以六氟化硫作為絕緣介質的,雖然經過數年的發展,不斷提高質量,但實際運行過程中,經常會遇到漏氣的問題,氣體泄漏會對開關的運行造成極大的隱患和危險。而漏氣這個問題受限于產品的設計原理,是無法根本解決的。而相對高壓GIS設備集中便于管理,充氣環網柜因其分布廣,實際運行中難以進行全方位的監督管理,也給運行帶來隱患。固體絕緣環網柜在結構原理上完全取消了SF6氣體及相應氣箱部件,采用絕緣套筒固化開關部件,由封閉母線連接各個回路,整體實現全封閉全絕緣。從制造上來講,相與相是分隔的;從電氣學來講,相間不會短路。它沒有壓力氣箱、泄壓閥、防滑部件等,真正實現了免維護。3.2智能升級隨著2010年智能電網被寫入《政府工作報告》,智能電網建設正式成為國家的基本發展戰略。配網自動化的改造,自動化控制必須要實現電動控制。充氣環網柜手動與電動結構完全不一樣,將手動模式改為電動模式,極為困難。目前諸多的充氣SF6環網柜無法適應配網自動化改造的需要。固體絕緣環網柜極具智能性,現場可以根據用戶需求引接PT電源。電纜接頭可實現在線監測,給用戶現場的溫度值,同時數據到達控制終端,運行維護加強,為用戶解決很多實用問題。雙杰固體絕緣環網柜的負荷開關采用三工位負荷開關,傳統模式是先儲能再利用彈簧去釋放能量,而儲能是一個過程,實現配網自動化是不合理的。固體絕緣環網柜負荷開關瞬時分斷,為多級配網自動化提供保障。3.3杜絕SF6污染據統計,現在所運行中壓全密封環網柜90%以上都依靠SF6氣體作為絕緣介質,這種氣體在充氣、運行、回收中不可避免地會存在泄漏和排放,成為大氣環境中的一大污染源。根據《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》,在導致全球變暖的六種溫室氣體中,以SF6的溫室效應值(GWP)最高,是CO2對大氣影響的23900倍。世界各國紛紛立法,減少甚至禁止在電力設備中的SF6的使用。固體絕緣環網柜從原理制造上完全與六氟化硫氣體無關,在配電網設備領域的減排環保提供基礎保證。3.4靈活方便傳統的SF6的環網柜是把幾組開關封裝在一個氣箱里面,如有一個回路有問題或者某一回路回路的一項有問題,那就意味著這個SF6環網柜不能再使用了,造成用戶的極大浪費。傳統的環網柜中,充氣環網柜和單元環網柜都各有優點。而固體絕緣環網柜具有拼裝組合結構,靈活性非常強,兼具充氣環網柜和單元環網柜的優點。運行中,任意環網柜發生問題,都可以及時設計回路更改方案,當場進行回路更換,對用戶的使用提供了極大的方便性和靈活性,降低客戶的運營和維護成本。3.5抗惡劣環境固體絕緣環網柜相比SF6環網柜具有突出的抗惡劣環境能力,在嚴寒、高原、潮濕、強風沙等惡劣環境下,適應性優勢明顯。如在零下40多度的嚴寒地帶SF6氣壓會降低,容易出現氣體液化,用戶想在寒冷期繼續使用就必須在冬天來臨時及時充氣保證箱體內氣壓在正常值范圍內。固體絕緣環網柜因為不使用SF6氣體,所以完全沒有這方面的顧慮。在高原地區,傳統的SF6環網柜由于大氣壓力的減小箱體會自動膨脹,容易導致漏氣,只能保障在海拔固體絕緣環網柜的前期調研1500-2000米以內使用,一旦在海拔超過3500米充氣環網柜則不能正常使用。而固體絕緣環網柜無壓力氣箱,即使在超過海拔4000米以上的高原都能穩定運行。在強風沙地帶,風沙很容易破壞氣體環網柜的傳動設備,如將齒輪和鏈條卡死,導致柜子固化,影響設備的使用。而固體絕緣環網柜把整個機構全封裝,外面沒有傳動部件,在強風沙環境中可放心使用。在沿海或者高潮濕地區環網柜最怕彈簧、齒輪等生銹導致設備的無法使用,固體絕緣環網柜通過鹽霧試驗箱,模仿高鹽高潮濕情況下的生銹測試,最后證明二十年、三十年內不會出現生銹狀況。