แกนกลางของระบบพลังงานแรงดันสูง-เบรกเกอร์วงจร SF6

ภาพรวม

SF6 Circuit Breaker เป็นสวิตช์แรงดันไฟฟ้าสูงที่ใช้แก๊สซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) เป็นส่วนโค้งที่ดับและฉนวนสื่อ มันเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นแกนกลางของกริดพลังงานแรงดันสูง ด้วยความสามารถในการดับ ARC ที่เป็นเอกลักษณ์และประสิทธิภาพที่มั่นคงจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบพลังงานต่าง ๆ และเครือข่ายการส่งและการกระจาย มันเป็นอุปกรณ์สำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยของกริดพลังงาน ส่วนใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นแรงดันไฟฟ้าสูง 72.5kV ขึ้นไปและสูงกว่าและแรงดันไฟฟ้ากลางที่ 3.6kV ~ 72.5kV ฟังก์ชั่นหลักของเบรกเกอร์วงจร SF6 คือการตัดกระแสไฟความผิดพลาดอย่างรวดเร็วและปกป้องอุปกรณ์กริดพลังงานจากการลัดวงจรหรือความเสียหายเกินพิกัด

一. SF6 Circuit Breaker คืออะไร?

SF6 Circuit Breaker เป็นสวิตช์แรงดันไฟฟ้าสูงที่ใช้แก๊สซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) เป็นสื่อฉนวนและส่วนโค้ง ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตัดกระแสความผิดพลาดในวงจร (เช่นวงจรลัดหรือโอเวอร์โหลด) อย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์กริดพลังงาน ช่วงแรงดันไฟฟ้าในการใช้งานครอบคลุม 3.6kV ถึง 800kV และใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าสูงและแรงดันไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ

二. SF6 Circuit Breaker ทำงานอย่างไร?

1. หลักการ: บทบาทของแก๊ส SF6

สื่อฉนวน: ความแข็งแรงของฉนวนของก๊าซ SF6 คือ 2 ถึง 3 เท่าของอากาศซึ่งสามารถแยกชิ้นส่วนที่มีชีวิตได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะแรงดันสูง

ARC Expaninguishing Medium: โมเลกุล SF6 มีอิเลคโตรเนกาทิฟท์ที่แข็งแกร่งและสามารถดูดซับพลังงานอาร์คได้อย่างรวดเร็วเพื่อให้เกิดการดับ ARC microsecond

ความเสถียร: หลังจากการสลายตัวที่อุณหภูมิสูงของส่วนโค้ง 99% ของก๊าซ SF6 สามารถรวมตัวกันใหม่ได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องมีมลพิษที่เหลืออยู่

2. กระบวนการทั้งหมดของการดับอาร์ค

การแยกการติดต่อ: กระแสความผิดปกติทริกเกอร์เบรกเกอร์ในการทำงานและหน้าสัมผัสจะถูกแยกออกอย่างรวดเร็วและสร้างส่วนโค้ง

การบีบอัดก๊าซ: กลไกการทำงานขับเคลื่อนลูกสูบเพื่อบีบอัดก๊าซ SF6 ทำให้เกิดการไหลเวียนของอากาศความเร็วสูงที่พัดเข้าหาส่วนโค้งเพื่อลดระดับของการแตกตัวเป็นไอออน

การดูดซับพลังงาน: โมเลกุล SF6 จับอิเล็กตรอนอิสระยับยั้งส่วนโค้งจากการดำเนินการต่อไปอย่างรวดเร็วจะดับส่วนโค้งอย่างรวดเร็วและบรรลุการขาดการเชื่อมต่อในปัจจุบัน

การกู้คืนฉนวน: หลังจากที่ส่วนโค้งดับแล้วก๊าซ SF6 จะคืนค่าความแข็งแรงของฉนวนกันความร้อนทันทีเพื่อป้องกันไม่ให้อาร์คครองราชย์และตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรถูกตัดการเชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์

三. โครงสร้างหลักและส่วนประกอบของเบรกเกอร์วงจร SF6

1. ห้องดับเพลิง

วัสดุ: เรซินเซรามิกหรืออีพ็อกซี่ทนต่ออุณหภูมิสูง

การออกแบบ: ประเภทก๊าซบีบอัด (ความดันเดี่ยวและความดันสองเท่า) หรือโครงสร้างการดับส่วนโค้งของพลังงานเองเหมาะสำหรับระดับกระแสที่แตกต่างกัน

2. ระบบแก๊ส

ห้องแก๊ส: โพรงปิดผนึกที่เต็มไปด้วยก๊าซ SF6 (ความดันอันดับ 0.4 ~ 0.6MPa)

การตรวจสอบความดัน: รีเลย์ความหนาแน่นจะตรวจสอบความดันก๊าซในเวลาจริงและทริกเกอร์ล็อคหรือสัญญาณเตือนภัย

3. กลไกการทำงาน

กลไกการจัดเก็บพลังงานสปริง: ประหยัดและเชื่อถือได้เหมาะสำหรับระบบแรงดันไฟฟ้าขนาดกลาง

กลไกไฮดรอลิก/นิวเมติก: แรงบิดเอาต์พุตขนาดใหญ่ใช้สำหรับเบรกเกอร์แรงดันไฟฟ้าสูงและวงจรความจุขนาดใหญ่

กลไกไฟฟ้าอัจฉริยะ: เซ็นเซอร์ในตัวรองรับการเปิดและการควบคุมการปิดระยะไกล

4. โครงสร้างการสนับสนุนฉนวนกันความร้อน

ประเภทคอลัมน์พอร์ซเลน: การออกแบบมาตรฐานความสามารถในการต่อต้านมลพิษที่แข็งแกร่ง

ประเภทฉนวนคอมโพสิต: แจ็คเก็ตยางซิลิโคนช่วยลดน้ำหนักและมีประสิทธิภาพการป้องกันการระเบิดที่ดีขึ้น

四. ข้อดีของเบรกเกอร์วงจร SF6

1. ความสามารถในการทำลายที่แข็งแกร่งมาก: สามารถตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้สูงสุด 80ka ซึ่งอยู่ไกลเกินกว่าเบรกเกอร์สูญญากาศทั่วไป

2. ชีวิตเชิงกลที่ยาวนานมาก: อายุการใช้งานทางกลมากถึง 10,000 การดำเนินงานและสามารถพบกับการแตกหักความจุเต็มรูปแบบ 2,000 รอบการบำรุงรักษาไม่เกิน 20 ปี

3. การออกแบบขนาดกะทัดรัด: ฉนวนที่สูงของ SF6 ทำให้อุปกรณ์มีปริมาณขนาดเล็กกว่าเบรกเกอร์วงจรที่หุ้มด้วยอากาศ 40% ประหยัดพื้นที่สถานีย่อย

4. การปรับตัวที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษ: โครงสร้างที่ปิดสนิทสามารถทำงานได้อย่างเสถียรใน -30 ° C ถึง +40 ° C ความชื้นสูงหรือสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยฝุ่น วงจรการบำรุงรักษาไม่เกิน 20 ปี

五. นวัตกรรมทางเทคโนโลยีในอนาคตของเบรกเกอร์วงจร SF6

1. ทางเลือก SF6

ก๊าซผสม: SF6/N₂หรือ SF6/CF4 ก๊าซผสมลดการใช้ SF6 และ GWP 30%~ 50%

2. ทางเลือกฟรี SF6:

เบรกเกอร์วงจรอากาศแห้ง: เชิงพาณิชย์ในสนามแรงดันไฟฟ้ากลาง (≤40.5kV), GWP = 0

เครื่องดูดฝุ่นเบรกเกอร์ + ก๊าซที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: อยู่ระหว่างการพัฒนาในสนามแรงดันสูง (เช่นก๊าซ C5-FK)

3. เทคโนโลยีการกู้คืนและการฟื้นฟู

อุปกรณ์กู้คืน SF6: ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์≥99.9% สามารถนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษา

การบำบัดการสลายตัว: ส่วนโค้งอุณหภูมิสูงหรือเทคโนโลยีพลาสมาสลายตัว SF6 เป็นซัลเฟอร์และฟลูออไรด์ที่ไม่เป็นอันตราย

4. การอัพเกรดอัจฉริยะ

ระบบตรวจสอบสภาพ: เซ็นเซอร์ในตัวตรวจสอบความหนาแน่นของก๊าซ, การสึกหรอสัมผัส, การสั่นสะเทือนเชิงกลและการบำรุงรักษาทำนาย

六. สถานการณ์แอปพลิเคชันของเบรกเกอร์วงจร SF6

เครือข่ายการส่งสัญญาณแรงดันสูง: ใช้ในสถานีย่อย 500kV และสูงกว่าเพื่อป้องกันหม้อแปลงและสายส่ง

กริดพลังงานในเมือง: รวมอยู่ใน GIS (สวิตช์ฉนวนแก๊ส) เหมาะสำหรับสถานีย่อยในเมืองที่มีพื้นที่ จำกัด

สถานีพลังงานพลังงานใหม่: สถานีบูสเตอร์สำหรับโรงไฟฟ้าและสถานีพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ซึ่งสามารถดำเนินการเริ่มต้นได้บ่อยครั้ง

ระบบพลังงานอุตสาหกรรม: การป้องกันสายขาเข้าสำหรับโหลดกระแสสูงเช่นโรงงานเหล็กและโรงงานเคมี

บทสรุป

เบรกเกอร์วงจร SF6 เป็นอุปกรณ์ป้องกันหลักของระบบพลังงานแรงดันสูงในปัจจุบันเนื่องจากความสามารถในการทำลายที่มีประสิทธิภาพ ในอนาคตอุตสาหกรรมกำลังเร่งเปลี่ยนไปสู่เทคโนโลยีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีก๊าซที่ปลอดภัยและสะอาดจะเกิดขึ้นLugao Power Co. , Ltd.จะรวมประสิทธิภาพเข้ากับการปกป้องสิ่งแวดล้อมและยอมรับนวัตกรรมอย่างแข็งขันเพื่อตอบสนองความท้าทายและโอกาสในการเปลี่ยนแปลงพลังงาน เลือก Lugao เพื่อรับโซลูชั่น SF6 Circuit Breaker ที่กำหนดเองเพื่อให้การป้องกันที่มีประสิทธิภาพเชื่อถือได้และยั่งยืนสำหรับระบบพลังงานของคุณ!