In den letzten Jahren ist der Ingenieurbau aufgrund des gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und technologischen Wachstums immer komplexer geworden. Es gibt einen zunehmenden Trend zu kleineren, intelligenteren Schaltgeräten, die nur minimale Wartung erfordern. Sowohl lokale als auch globale Hersteller konzentrieren sich auf die Entwicklung der gasisolierten 40,5-kV-2000-A-Hochspannungs-Sf6-Schaltanlage, die auch als gasisolierte Schaltanlage (C-GIS) bezeichnet wird. In diesen Schaltanlagen sind Hochspannungselemente wie Sammelschienen, Leistungsschalter, Trennschalter und Stromkabel in einem Schutzgehäuse mit reduziertem Gasdruck untergebracht.
1. Durch die Verwendung von Schwefelhexafluoridgas als Abschirm- und Lichtbogenlöschmittel können die Abmessungen der Schaltanlage erheblich reduziert werden, was zu einer tragbareren und kleineren Ausführung führt.
2. Der leitende Teil des Primärkreises, der äußerst vertrauenswürdig und sicher ist, ist in SF6-Gas geschützt, sodass der stromführende Hochspannungsleiter umschlossen und von äußeren Einflüssen unberührt bleibt. Dies garantiert einen dauerhaft sicheren Betrieb und eine hohe Integrität der Werkzeuge.
3. Es besteht keine Gefahr eines Stromschlags oder eines Brandes.
4. Die Schaltanlage besteht aus einem unabhängigen modularen Rahmen, wobei der Luftkasten aus hochpräzisen, leichten Aluminiumplatten gefertigt ist und demontiert werden kann. Der Trennschalter umfasst eine lineare Übertragung mit drei Platzierungen. Um Verwirrung bei Steuerrelais und Schaltkreisen zu minimieren, ist eine zusätzliche Steuerkomponente mit fast 100 SPS-Faktoren für Erdung, Trenntaste und Fernverfahren enthalten. Der Systemknopf ist modular aufgebaut und verbindet Öffnungs- und Schließpunkte mit Pflaumenblütenkontakten. Dies eliminiert die Möglichkeit einer Nichtbetätigung des ursprünglichen rotierenden Isolationsknopfs und des Erdungsknopfs, löst das Problem unvorhersehbarer und zu großer Berührungswiderstände im ursprünglichen rotierenden Isolationsknopf und besteht aus Abschirmungs- und Spannungsausgleichsabdeckungen an der Außenseite jedes Kontakts zur Lösung von Teilentladungsproblemen bei der Herstellung von Schalterhaltepunkten.
5. Die gasisolierte Schaltanlage ist bequem anzuwenden und einzurichten. Es kann als eigenständiges System eingesetzt werden und in Kombination zahlreiche Anforderungen an die Primärschaltung erfüllen. Durch die Bereitstellung vor Ort in Form von Geräten kann die Einrichtung vor Ort reduziert und die Zuverlässigkeit erhöht werden.
IEC 62271-200: 2011 Hochspannungsschaltgeräte und -steuergeräte – Teil 200: Metallgekapselte Wechselstromschaltgeräte und -steuergeräte für Nennspannungen über 1 kV und bis einschließlich 52 kV
IEC 62271-102:2013 6.2 Hochspannungsschaltgeräte und -steuergeräte – Teil 102: Wechselstrom-Trennschalter und Erdungsschalter
IEC 62271-100: 2017.6.2 Hochspannungsschaltgeräte und -steuergeräte – Teil 100: Wechselstrom-Leistungsschalter
GB/T11022-1999 Gemeinsame technische Anforderungen für Normen für Hochspannungsschaltanlagen und Steuergeräte
GB3906-2006 3,6 kV ~ 40,5 kV AC metallgekapselte Schalt- und Steuergeräte
GB311.1-1997 Isolationskoordination von Hochspannungsübertragungs- und -transformationsgeräten
GB/T16927.1-1997 Hochspannungsprüftechnik Teil: Allgemeine Prüfanforderungen
GB/T16927.2-1997 Hochspannungsprüftechniken Teil 2: Messsysteme
GB/T7354-2003 Teilentladungsmessung
GB1984-1989 AC-Hochspannungs-Leistungsschalter
GB3309-1989 Mechanische Prüfungen von Hochspannungsschaltanlagen bei Raumtemperatur
GB4208-2008-Code für den durch Gehäuse bereitgestellten Schutzgrad (IP)
GB12022-2006 Industrielles Schwefelhexafluorid
GB8905-1988 Richtlinien für das Gasmanagement und die Inspektion in elektrischen Geräten mit Schwefelhexafluorid
GB11023-1989 Prüfverfahren zur Schwefelhexafluorid-Gasabdichtung von Hochspannungsschaltanlagen
GB/T13384-1992 Allgemeine technische Anforderungen für die Verpackung elektromechanischer Produkte
GB4207-2003 Feste Isoliermaterialien – Bestimmung des relativen Index und des Widerstands gegen elektrische Spuren unter feuchten Bedingungen
GB/T14598.3-2006 Elektrische Relais – Teil 5: Isolierung elektrischer Relais
GB/T17626.2-1998 Elektromagnetische Verträglichkeitstests und Messtechniken – Test der Reaktanzinterferenz bei elektrostatischer Entladung
GB/T17626.4-2008 Elektromagnetische Verträglichkeitstests und Messtechniken – Gruppenimmunitätstest für elektrische schnelle transiente Impulse
GB/T17626.5-2008 Elektromagnetische Verträglichkeitstests und Messtechniken – Stoßstoß-Immunitätstest
GB/T17626.12-1998 Elektromagnetische Verträglichkeitstests und Messtechniken – Immunitätstest gegen oszillierende Wellen
◆ Isolationstest
◆ Temperaturanstiegstest
◆ Schleifenwiderstandsmessung
◆ Kurzzeitstromfestigkeits- und Spitzenstromfestigkeitsprüfungen.
◆ Überprüfung der Herstellungs- und Bruchfähigkeiten
◆ Tests zum mechanischen Betrieb und zur Prüfung der mechanischen Eigenschaften
◆ Schutzstufenerkennung
◆ Zusätzliche Prüfungen an Hilfs- und Steuerstromkreisen
◆ Drucktoleranztest für aufblasbare Kammern
◆ Dichtungstest
◆ Interner Lichtbogentest
◆ Elektromagnetischer Verträglichkeitstest
Der 40,5 kV 2000 A Hochspannungs-Sf6Gasisolierte Schaltanlagenist in mehreren Stromstärken erhältlich, darunter 630 A, 1250 A, 1600 A, 2000 A, 2500 A, 3150 A und mehr. Die Schrankgröße kann individuell an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden. Es verfügt über eine Außenhülle aus verzinktem Aluminiumblech und einen Gaskasten aus geschweißten 304-Edelstahlplatten. Jede Einheit kann unabhängig vom Designlayout erweitert und kombiniert werden. Der Schrank ist in verschiedene Räume für Sekundärsteuerung, Sammelschienen, Leistungsschalter, Betätigungsmechanismen und Kabel unterteilt, mit Kabelanschlusshöhen von bis zu 700 mm für einfachere Wartung und Installation. Darüber hinaus verfügt der Schrank über ein umfassendes Erdungsschutzsystem. Funktionsräume innerhalb der Schaltanlage, wie Schalträume, Sammelschienenräume, Kabelräume und Sekundärkreiskanäle, werden durch geerdete Metalltrennwände isoliert, um unabhängig zu arbeiten.
Der Schrank ist unter dem sekundären Kontrollraum positioniert und verfügt über Platinen zum Platzieren von Komponenten und Halterungen zum Befestigen von Klemmenblöcken. Im sekundären Kontrollraum können Sie verschiedene Geräte wie Verdrahtungsklemmen, kleine Sammelschienenklemmen und umfassende Schutzgeräte einrichten. Diese Geräte ermöglichen Funktionen wie Fernsteuerung, Telemetrie, Fernsignalisierung und lokale Überwachung. Kreisförmige Öffnungen an den Seitenwänden und Klemmen auf beiden Seiten erleichtern den Anschluss des Schranks an kleine Stromschienen.
Der obere Luftkasten beherbergt sowohl den Sammelschienenraum als auch den Isolationsmechanismus. Bei der Positionierung der Schaltschränke auf dem Bodenständer werden diese durch die Schrankzusammenführung effektiv miteinander verbunden, wobei die Stromschienen auf beiden Seiten sicher miteinander verbunden sind.
Die gasisolierte 40,5-kV-2000-A-Hochspannungs-SF6-Schaltanlage verfügt über eine Zweikammerkonstruktion, wobei eine Kammer über der anderen in der Mitte des Schaltschranks angeordnet ist. In der oberen Kammer befindet sich ein Trennschalter mit drei Stellungen, während in der unteren Kammer ein Vakuum-Leistungsschalter untergebracht ist. Sammelschiene, Trennschalter und Leistungsschalter sind vertikal angeordnet. Das Einkammerdesign ist unkompliziert, kostengünstig und einfacher herzustellen, seine Zuverlässigkeit ist jedoch aufgrund der räumlichen Nähe der Komponenten geringer. Umgekehrt bietet die Mehrkammerbauweise eine hohe Sicherheit, indem sie eine gegenseitige Beeinflussung der Komponenten verhindert und einen einfachen Austausch ermöglicht. Es handelt sich jedoch um eine aufwändigere, anspruchsvollere Herstellung und teurere Option.
Der federbasierte Mechanismus ist in einer horizontalen Ebene positioniert, wobei die Trenn- und Leistungsschaltersysteme unabhängig voneinander funktionieren. Der Mechanismus ist mit dem Isolierstab der Vakuumlichtbogenlöschkammer verbunden und optimiert so den Übertragungsprozess. Diese Integration verbessert auch die Ausgangsfunktionen des Mechanismus, was wiederum die Öffnungs- und Schließfähigkeiten des Leistungsschalters verbessert, den Stromverbrauch senkt und die allgemeine mechanische Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit verbessert.
Der Schrank ist über dem Kabelraum positioniert und verfügt über einen deutlichen Druckentlastungsweg. Der Raum zwischen dem Boden und den Kabelanschlussklemmen kann eine Höhe von 700 mm erreichen. Im Kabelraum sind vorschriftsmäßig Erdungsverriegelungen integriert, die den Einbau von zwei Kabeln und Blitzableitern in jedem Stromkreis ermöglichen. Insbesondere die Innenkonus-Einführungsmethode sichert die Verbindung zwischen den ankommenden und abgehenden Kabeln und Blitzableitern.