SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સ 110 kV અને તેથી વધુ

ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સર્કિટ બ્રેકર્સ, જેમાં SF6 નો ઉપયોગ ઇન્સ્યુલેટીંગ અને આર્સીંગ મીડિયા તરીકે થાય છે, તે વધુ વ્યાપક બની રહ્યા છે કારણ કે તેઓ હવા, તેલ અને ઓછા તેલના ઉચ્ચ વોલ્ટેજની તુલનામાં ઉચ્ચ સ્વિચિંગ રેટ અને યાંત્રિક સંસાધનો, બ્રેકિંગ ક્ષમતા, કોમ્પેક્ટનેસ અને વિશ્વસનીયતા ધરાવે છે. સર્કિટ બ્રેકર્સ.

SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સના વિકાસમાં મળેલી સફળતાએ કોમ્પેક્ટ આઉટડોર સ્વિચગિયર, ઇન્ડોર સ્વિચગિયર અને SF6 ગેસ-ઇન્સ્યુલેટેડ સ્વિચગિયરના કમિશનિંગ પર સીધી અસર કરી હતી. SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સ રેટેડ વોલ્ટેજ, રેટેડ બ્રેકિંગ કરંટ અને પાવર સિસ્ટમની લાક્ષણિકતાઓ (અથવા વ્યક્તિગત વિદ્યુત સ્થાપન) ના આધારે વિવિધ ચાપ બુઝાવવાની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે.

ગેસ-ઇન્સ્યુલેટેડ ચાપ ઓલવવાના ઉપકરણોમાં, એર આર્ક ઓલવવાના ઉપકરણોથી વિપરીત, જ્યારે ચાપ ઓલવાઈ જાય છે, ત્યારે નોઝલ દ્વારા ગેસનો પ્રવાહ વાતાવરણમાં થતો નથી, પરંતુ પ્રમાણમાં SF6 ગેસથી ભરેલા ચેમ્બરના બંધ જથ્થામાં પ્રવેશ કરે છે. નાનું વધારાનું દબાણ.

ટ્રિપિંગ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રિક આર્કને ઓલવવાની પદ્ધતિ અનુસાર, નીચેના SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સને અલગ પાડવામાં આવે છે:

1. SF6 ઓટોમેટિક કમ્પ્રેશન સ્વિચ, જ્યાં કમ્પ્રેશન આર્ક એક્સટીંગ્યુશિંગ ડિવાઇસના નોઝલ દ્વારા SF6 ગેસનો આવશ્યક પ્રવાહ દર સ્વીચની મૂવિંગ સિસ્ટમ (સિંગલ પ્રેશર સ્ટેજ ઓટોમેટિક કમ્પ્રેશન સ્વીચ) દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.

2. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બ્લોઆઉટ સાથે SF6 સર્કિટ બ્રેકર, જેમાં આર્ક ઉપકરણમાં ચાપને બુઝાવવા માટે વર્તમાન દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્રની ક્રિયા હેઠળ રિંગ સંપર્કો સાથે તેના પરિભ્રમણ દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.

3. ઉચ્ચ અને નીચા દબાણવાળા ચેમ્બર સાથે SF6 સર્કિટ બ્રેકર, જેમાં ચાપ ઓલવવાના ઉપકરણમાં નોઝલ દ્વારા ગેસનો વિસ્ફોટ પૂરો પાડવાનો સિદ્ધાંત એર આર્ક ઓલવવાના ઉપકરણો (બે દબાણ તબક્કાઓ સાથે SF6 સ્વીચ) સમાન છે.

4. SF6 સ્વ-ઉત્પાદન કરતું સર્કિટ બ્રેકર, જેમાં ચાપ ઓલવવાના ઉપકરણના નોઝલ દ્વારા SF6 ગેસનો આવશ્યક સમૂહ પ્રવાહ દર ખાસ ચેમ્બરમાં ટ્રિપિંગ આર્ક દ્વારા SF6 ગેસના દબાણને ગરમ કરીને અને વધારીને બનાવવામાં આવે છે (SF6 સ્વ-ઉત્પાદન). દબાણના એક તબક્કા સાથે સર્કિટ બ્રેકર જનરેટ કરવું).

ચાલો 110 kV અને તેથી વધુ માટે કેટલીક લાક્ષણિક SF6 સર્કિટ બ્રેકર ડિઝાઇન જોઈએ.

વિવિધ કંપનીઓના સિંગલ બ્રેક માટે SF6 110 kV અને તેથી વધુના સર્કિટ બ્રેકર્સમાં નીચેના નજીવા પરિમાણો હોય છે: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, SF6 ગેસનું દબાણ = 0.45 -0.7 MPa (abs), સફરનો સમય 2-3 શોર્ટ સર્કિટ કરંટનો સમયગાળો.સ્થાનિક અને વિદેશી કંપનીઓના સઘન સંશોધન અને પરીક્ષણને કારણે Io.nom = 40-50 kA પર Unom = 330-550 kV પર સિંગલ બ્રેક સાથે SF6 સર્કિટ બ્રેકર વિકસાવવાનું અને તેને કાર્યરત કરવાનું શક્ય બન્યું અને એક કરંટનો વર્તમાન ટ્રિપિંગ સમય. શોર્ટ સર્કિટનો સમયગાળો.

લાક્ષણિક SF6 સર્કિટ બ્રેકરની ડિઝાઇન ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 1.

ઉપકરણ બંધ સ્થિતિમાં છે અને પિન 5 અને 3 ખુલ્લી છે.

ચોખા. 1.

ફ્લેંજ 2 દ્વારા ફિક્સ્ડ કોન્ટેક્ટ 3 અને ફ્લેંજ 9 દ્વારા મૂવેબલ કોન્ટેક્ટ 5ને કરન્ટ સપ્લાય કરવામાં આવે છે. ઉપલા કવર 1 માં શોષક સાથેની ચેમ્બર ઇન્સ્ટોલ કરેલી છે. SF6 સર્કિટ બ્રેકરનું લોડ-બેરિંગ ઇન્સ્યુલેશન માળખું ફૂટ પેડ 11 પર નિશ્ચિત છે. જ્યારે સ્વીચ ચાલુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એક ન્યુમેટિક એક્ટ્યુએટર 13 સક્રિય થાય છે, જેમાંથી સળિયા 12 ઇન્સ્યુલેટીંગ સળિયા 10 અને સ્ટીલ સળિયા 8 દ્વારા જોડાયેલ છે. એક જંગમ સાથે. સંપર્ક 5. બાદમાં ફ્લોરોપ્લાસ્ટિક નોઝલ 4 અને મૂવેબલ સિલિન્ડર સાથે મજબૂત રીતે જોડાયેલ છે 6. EV ની સમગ્ર જંગમ સિસ્ટમ (એલિમેન્ટ્સ 12-10-8-6-5) સ્થિર પિસ્ટન 7 અને પોલાણ Kની તુલનામાં ઉપરની તરફ ખસે છે. સ્વીચની ચાપ બુઝાવવાની સિસ્ટમમાં વધારો થાય છે.

જ્યારે સ્વિચ બંધ હોય, ત્યારે એક્ટ્યુએટિંગ મિકેનિઝમનો સળિયો 12 જંગમ સિસ્ટમને નીચે ખેંચે છે અને સ્વીચ ચેમ્બરના દબાણની તુલનામાં કેવિટી K માં વધારે દબાણ સર્જાય છે. SF6 ગેસનું આવું સ્વતઃ-સંકોચન નોઝલ દ્વારા ગેસ માધ્યમના પ્રવાહને સુનિશ્ચિત કરે છે, ઇલેક્ટ્રિક આર્કની તીવ્ર ઠંડક જે શટડાઉન દરમિયાન સંપર્ક 3 અને 5 વચ્ચે થાય છે. સ્થિતિ સૂચક 14 આપે છે દ્રશ્ય નિયંત્રણની શક્યતા સ્વીચની સંપર્ક સિસ્ટમની પ્રારંભિક સ્થિતિ.SF6 ઓટોકોમ્પ્રેશન સર્કિટ બ્રેકર્સની સંખ્યાબંધ ડિઝાઇનમાં, સ્પ્રિંગ્સ, હાઇડ્રોલિક એક્ટ્યુએટર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, અને નોઝલ દ્વારા SF6 ગેસનો પ્રવાહ આર્ક ચ્યુટમાં દ્વિ-માર્ગી ફૂંકાતા સિદ્ધાંત અનુસાર હાથ ધરવામાં આવે છે.

અંજીરમાં. 2 ગેસ ઇન્સ્યુલેશન પ્રકાર VGBU સાથે 220 kV ટાંકી સર્કિટ બ્રેકર દર્શાવે છે (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC ઓટોનોમસ હાઇડ્રોલિક ડ્રાઇવ 5 સાથે અને બિલ્ટ-ઇન વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર્સ 2. EV પાસે ત્રણ-તબક્કા નિયંત્રણ છે (એક ડ્રાઇવ માટે ત્રણ તબક્કા) અને 1 એર-SF6 બુશિંગ્સ માટે પોર્સેલેઇન (પોલિમર) કવરથી સજ્જ છે.

ગેસથી ભરેલી ટાંકી 3 માં, એક ચાપ બુઝાવવાનું ઉપકરણ છે, જે ગેસથી ભરેલી ચેમ્બર 4 માં સ્થિત ટ્રાન્સમિશન મિકેનિઝમ દ્વારા હાઇડ્રોલિક ડ્રાઇવ 5 સાથે જોડાયેલ છે. ગેસ ટાંકીનું સ્વિચ માળખું મેટલ ફ્રેમ 6 પર નિશ્ચિત છે. SF6 સાથે સર્કિટ બ્રેકર ભરવા માટે કપલિંગ 7 નો ઉપયોગ થાય છે. એક એટીએમ (એબીએસ.) ની બરાબર છે અને પછી p = pnom ની ખાતરી કરવી જરૂરી છે.

ચોખા. 2.

"કોર ગેસ-ઇન્સ્યુલેટેડ સર્કિટ બ્રેકર વત્તા સ્ટેન્ડ-અલોન કરંટ ટ્રાન્સફોર્મર" કિટ્સ પર બિલ્ટ-ઇન વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર્સ સાથે ગેસ-ઇન્સ્યુલેટેડ ટાંકી સર્કિટ બ્રેકરના ફાયદા છે: સિસ્મિક પ્રતિકારમાં વધારો, નાના સબસ્ટેશન વિતરણ ક્ષેત્ર, બાંધકામના સમયે ઓછા જરૂરી મોટા કામો. સબસ્ટેશન, સબસ્ટેશન કર્મચારીઓની વધેલી સલામતી (આર્ક ઓલવવાના ઉપકરણો ગ્રાઉન્ડેડ મેટલ ટાંકીમાં સ્થિત છે), જ્યારે ઠંડા આબોહવા પ્રદેશોમાં ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે SF6 હીટિંગ ગેસનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા.

આઉટડોર સ્વીચગિયર માટે 220 kV અને ઉચ્ચ ટાંકી સર્કિટ બ્રેકર્સ ડિઝાઇન કરતી વખતે, SF6 ગેસ (pH> 4.5 atm (abs.)) ના નજીવા દબાણમાં વધારો કરવો જરૂરી છે. તેથી, નીચા આજુબાજુના તાપમાને અથવા SF6 ગેસના નાઇટ્રોજન અથવા ટેટ્રાફ્લોરોમેથેન સાથેના મિશ્રણમાં SF6 ગેસનો ઉપયોગ લિક્વિફેક્શનથી થતો અટકાવવા માટે ગેસ માધ્યમને ગરમ કરવામાં આવે છે.

પ્રેક્ટિસ બતાવે છે તેમ, 330-500 kV ના રેટેડ વોલ્ટેજ માટે, 40-63 kA ના રેટેડ કરંટ માટે સિંગલ-બ્રેક ટાંકી સર્કિટ બ્રેકર્સ એ સ્વિચગિયર અને આઉટડોર સ્વિચગિયર માટે સ્વિચિંગ સાધનોનો સૌથી આશાસ્પદ પ્રકાર છે.

જેએસસી NIIVA (ફિગ. 3) દ્વારા વિકસિત સર્કિટ બ્રેકર VGB-750-50/4000 U1, ચાપ બુઝાવવા માટે બે-ડિસ્પ્લેસમેન્ટ ઓટોકમ્પ્રેશન ડિવાઇસ સાથે, બિલ્ટ-ઇન વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર્સ, પોલિમર એર બુશિંગ્સ SF6, ધ્રુવ દીઠ બે હાઇડ્રોલિક ડ્રાઇવથી સજ્જ છે. , જે સપ્લાય આવર્તન પર વર્તમાનના બે સમયગાળાની અવધિ કરતાં વધુ ન હોય તેવા કુલ ટ્રિપ સમયને મંજૂરી આપે છે.

ચોખા. 3.

અંજીરમાં. 4 એ સિંગલ-પોલ VGB-750-50 / 4000U1 આર્ક સપ્રેસરનો અપસ્ટ્રીમ રેઝિસ્ટરનો વિભાગ બતાવે છે (સ્વિચિંગ સર્જને મર્યાદિત કરવા). આ રેઝિસ્ટરનો જંગમ સંપર્ક યાંત્રિક રીતે જંગમ સર્કિટ બ્રેકર સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલ છે.

ચોખા. 4

SF6 સર્કિટ બ્રેકરની બંધ સ્થિતિમાં, રેઝિસ્ટરને મુખ્ય સંપર્કો દ્વારા બ્રિજ કરવામાં આવે છે. સ્વિચ ઓફ કરતી વખતે, રેઝિસ્ટર સંપર્કો પહેલા ખુલે છે, પછી મુખ્ય સંપર્કો, પછી આર્સિંગ સંપર્કો. જ્યારે સ્વિચ કરો ત્યારે, રેઝિસ્ટર સંપર્કો પહેલા બંધ થાય છે, ત્યારબાદ ચાપ અને મુખ્ય સંપર્કો આવે છે. વોલ્ટેજ વિતરણને સમાન કરવા માટે, દરેક વિરામ કેપેસિટર્સ સાથે જોડાયેલ છે.

વિતરણ રેટેડ બ્રેકિંગ કરંટ 40-50 kA સાથે રેટેડ વોલ્ટેજ 110-220 kV માટે SF6 પ્રકારના સિંગલ-બ્રેક કૉલમ સર્કિટ બ્રેકર્સમાંથી મેળવવામાં આવે છે.

ચોખા. 5

VGP 110 kV ગેસ-ઇન્સ્યુલેટેડ વાયર સર્કિટ બ્રેકરની લાક્ષણિક ડિઝાઇન (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA) ઇલેક્ટ્રોએપારેટ OJSC ની સ્પ્રિંગ ડ્રાઇવ સાથે ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 5.

આ વિષય પર પણ જુઓ: ઉચ્ચ વોલ્ટેજ માટે તેલ, વેક્યુમ અને SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સની તુલનાત્મક લાક્ષણિકતાઓ