Máy cắt chân không 22kV có công tắc ngắt tải

Các tổ máy vòng (RMU) là giải pháp được sử dụng rộng rãi cho mạng lưới phân phối điện, đặc biệt ở các khu vực đô thị nơi không gian bị hạn chế. Các thiết bị này cung cấp giải pháp thiết bị đóng cắt nhỏ gọn, mạnh mẽ và đáng tin cậy. Máy cắt chân không 22kV có công tắc ngắt tải là bộ phận thiết yếu của các thiết bị mạch vòng thân thiện với môi trường và thiết bị đóng cắt trung áp. Nó được thiết kế đặc biệt để cấp điện và ngắt điện an toàn cho các mạch trong điều kiện tải bình thường.

Những tiến bộ công nghệ trong thiết kế RMU

Sự phát triển của công nghệ thiết bị mạch vòng được đồng bộ chặt chẽ với những tiến bộ trong thiết kế máy cắt tải. RMU hiện đại thường được trang bị công tắc ngắt tải chân không hoặc công tắc cách điện bằng khí lưu huỳnh hexafluoride đặt trong thùng thép không gỉ kín. Cấu hình này đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường mà không cần bảo trì trong suốt thời gian sử dụng.

Độ tin cậy và cách ly lỗi

Một trong những ưu điểm chính của RMU là khả năng các nhà khai thác mạng phân vùng hệ thống phân phối, cách ly các khu vực lỗi và thực hiện bảo trì thiết bị mà không làm gián đoạn việc cung cấp điện cho những khách hàng không bị ảnh hưởng. Chức năng này rất quan trọng trong việc đáp ứng các tiêu chuẩn về độ tin cậy cao mà các mạng lưới điện hiện đại mong đợi.

An toàn nâng cao và thiết kế nhỏ gọn

Công tắc ngắt tải được sử dụng trong RMU mang lại những lợi thế khác biệt so với các thiết bị chuyển mạch khác. Chúng có thể làm gián đoạn dòng tải thông thường trong khi vẫn cung cấp khả năng cách ly rõ ràng và nối đất tích hợp thông qua cấu hình công tắc ba vị trí cải tiến. Sự kết hợp các chức năng này trong một thiết bị duy nhất góp phần đáng kể vào kích thước nhỏ gọn của RMU, khiến chúng trở nên lý tưởng cho việc lắp đặt có không gian hạn chế. Các ứng dụng bao gồm các trạm biến áp đúc sẵn, lắp đặt tháp gió và trung tâm phân phối đô thị..

Mô hình và ý nghĩa

Nguyên lý làm việc của công tắc ngắt tải

Chức năng chính của Máy cắt chân không 22kV có công tắc ngắt tải là quản lý hồ quang điện hình thành khi các tiếp điểm tách ra trong khi dòng điện chạy qua. Khi công tắc ngắt tải mở ra khi có tải, dòng điện tiếp tục chạy trong giây lát qua không khí bị ion hóa giữa các tiếp điểm ngăn cách và nó sẽ tạo ra hồ quang có nhiệt độ lên tới vài nghìn độ. Điều rất quan trọng đối với việc dập tắt hồ quang hiệu quả trong vòng một phần nghìn giây là ngăn ngừa xói mòn tiếp điểm, hư hỏng lớp cách điện và hư hỏng thiết bị có thể xảy ra.

Các cầu dao cắt tải hiện đại dành cho RMU có khả năng dập tắt hồ quang thông qua hai công nghệ chính: ngắt khí SF6 và ngắt chân không.

Trong thiết bị đóng cắt hoặc thiết bị đóng cắt dạng vòng cách điện bằng SF6, Các bộ phận tiếp xúc này hoạt động trong các thùng chứa kín chứa khí lưu huỳnh hexafluoride và được kiểm soát áp suất. Đặc tính dập tắt hồ quang khí này là đặc biệt, do khí SF6 có tính chất âm điện, dễ dàng bắt giữ các electron tự do, khử ion nhanh chóng đường hồ quang và khôi phục độ bền điện môi. Khi các tiếp điểm của công tắc ngắt tải tách ra, hồ quang sẽ hình thành trong khí quyển SF6, đồng thời tính dẫn nhiệt và tính chất hóa học của khí kết hợp với nhau để làm mát và dập tắt hồ quang trong vòng một phần nghìn giây.

Cơ chế ba vị trí thể hiện sự đổi mới đáng kể trong thiết kế công tắc. Một cụm tiếp điểm chuyển động duy nhất di chuyển theo chiều dọc hoặc quay để đạt được ba vị trí cần thiết. Ở vị trí đóng, tiếp điểm chuyển động nối liền các kết nối thanh cái và cáp. Di chuyển đến vị trí mở sẽ rút tiếp điểm về vị trí trung tính nơi cả hai mạch đều được cách ly. Chuyển động tiếp theo sẽ gắn vào tiếp điểm nối đất, kết nối cáp với mặt đất trong khi vẫn duy trì cách ly với thanh cái.

Khóa liên động cơ học ngăn chặn hoạt động không chính xác, chẳng hạn như cố gắng đóng dao nối đất trong khi dao cắt chính vẫn đóng hoặc vận hành dao cắt trong tình trạng lỗi. Các khóa liên động này thường là cơ khí và không thể ghi đè mà không phá hủy cơ cấu khóa liên động, đảm bảo an toàn tuyệt đối trong hoạt động bình thường.

Mục đích chính của công tắc ngắt tải

Một chức năng rất quan trọng của thiết bị chuyển mạch ngắt tải trong các thiết bị chính vòng là đảm bảo quản lý an toàn và có kiểm soát mạng lưới phân phối điện trong điều kiện hoạt động bình thường. Một số mục tiêu cụ thể hướng dẫn ứng dụng này:

Phân đoạn mạng – Công tắc ngắt tải cho phép người vận hành chia mạng phân phối thành các phần có thể quản lý được, cách ly các phần cụ thể để bảo trì hoặc xác định vị trí sự cố mà không cắt điện cho toàn bộ hệ thống. Khả năng này củng cố tính sẵn sàng cao được mong đợi của các mạng có cấu hình vòng chính hiện đại.

Ngắt dòng điện tải – Công tắc phải ngắt tất cả các dòng điện trong phạm vi định mức thiết kế của nó một cách đáng tin cậy, từ dòng điện từ hóa máy biến áp tối thiểu cho đến dòng điện tải định mức đầy đủ. Khả năng vận hành này có thể đảm bảo an toàn và có hệ thống cho thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch để bảo trì hoặc cấu hình lại mạng.

Cách ly có thể nhìn thấy - Khi công tắc ngắt tải mở ra, nó sẽ tạo ra điểm ngắt có thể nhìn thấy giữa dây dẫn mang điện và phần bị cô lập. Xác nhận cách ly trực quan này rất quan trọng đối với sự an toàn khi chúng tôi bảo trì và thường được cung cấp các chỉ báo vị trí cơ học và cửa sổ quan sát.

Nối đất tích hợp – Thiết kế ba vị trí đảm bảo rằng các mạch điện đi ra có thể được nối đất tích cực trước khi nhân viên tiếp cận cáp hoặc thiết bị được kết nối. Chức năng này có thể thay thế nhu cầu về các thiết bị nối đất bên ngoài và đảm bảo rằng các hoạt động nối đất chỉ được thực hiện sau khi hoàn thành cách ly thích hợp.

Phối hợp bảo vệ máy biến áp – Trong sự kết hợp giữa dao cắt tải và cầu chì, dao cắt tải hoạt động phối hợp với cầu chì trung thế để bảo vệ máy biến áp. Khi cầu chì hoạt động, chốt tấn công sẽ nhả và ngắt cơ cấu công tắc, mở cả ba pha và ngăn chặn hiện tượng một pha.

Phạm vi ứng dụng của công tắc ngắt tải

Máy cắt chân không 22kV có cầu dao cắt tải trong lưới điện nông thôn phù hợp với nhiều cấp điện áp từ 6 kV đến 40,5 kV.

Mạng phân phối tiện ích – RMU thường được sử dụng trong hệ thống phân phối điện của khu vực thành thị. Các thiết bị đóng cắt trung thế hoặc RMU này kết nối các trạm biến áp điện sơ cấp với máy biến áp phân phối điện, phục vụ các khu dân cư, thương mại và khu phức hợp.

Cơ sở công nghiệp – RMU thường được lắp đặt trong các nhà máy sản xuất, cơ sở chế biến và khu liên hợp công nghiệp để phân phối điện trung thế. Các tính năng của công tắc ngắt tải có kích thước nhỏ gọn rất quan trọng đối với mức giá cao và hoạt động không cần bảo trì giúp giảm thiểu gián đoạn sản xuất.

Tòa nhà thương mại – RMU cũng được sử dụng trong các khu phát triển thương mại lớn, trung tâm mua sắm và tổ hợp văn phòng. có thể dễ dàng phân phối điện một cách đáng tin cậy khắp cơ sở. Khả năng tách biệt các phần để bảo trì mà không ảnh hưởng đến các khu vực thuê mang lại sự linh hoạt trong vận hành.

Ứng dụng năng lượng tái tạo – Các thiết bị chính vòng được sử dụng ngày càng nhiều trong các hệ thống quang điện mặt trời, trang trại gió và hệ thống lưu trữ năng lượng pin để kết nối lưới điện và phân phối nội bộ. Các thiết bị chuyển mạch trung thế này có các tính năng này bao gồm khả năng chống ăn mòn ven biển, chống bụi và kích thước nhỏ gọn để lắp đặt tháp gió.

Trạm biến áp đúc sẵn – Trạm biến áp nhỏ gọn dành cho các ứng dụng đô thị và công nghiệp tích hợp RMU làm bộ phận bảo vệ và chuyển mạch điện áp cao, thường được gắn bên cạnh các máy biến áp phân phối trong một vỏ chung. Sự sắp xếp này giảm thiểu công việc lắp đặt tại chỗ và cung cấp một điểm cung cấp điện an toàn, chịu được thời tiết.

Thông số kỹ thuật của công tắc ngắt tải

Ngoại hình và kích thước

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa công tắc ngắt tải và cầu dao trong RMU là gì?

Công tắc ngắt tải được thiết kế để làm gián đoạn dòng tải thông thường trong các hoạt động chuyển mạch thông thường, trong khi bộ ngắt mạch có thể làm gián đoạn dòng điện sự cố cao hơn nhiều trong điều kiện ngắn mạch. Trong cấu hình RMU, công tắc ngắt tải xử lý việc chuyển mạch hàng ngày và các cầu chì hoặc cầu dao riêng biệt giúp bảo vệ khi xảy ra lỗi.

Công tắc ba vị trí hoạt động như thế nào?

Công tắc ba vị trí sử dụng một tiếp điểm chuyển động duy nhất di chuyển giữa ba vị trí: đóng (kết nối thanh cái với cáp), mở (cách ly cả hai) và nối đất (kết nối cáp với mặt đất trong khi vẫn duy trì cách ly thanh cái). Thiết kế tích hợp này đảm bảo trình tự thích hợp và sự cách ly rõ ràng.

Công tắc ngắt tải có thể làm gián đoạn dòng điện sự cố không?

Không, công tắc ngắt tải không được thiết kế để ngắt dòng điện khi có sự cố. Trong tổ hợp công tắc-cầu chì, cầu chì ngắt dòng điện sự cố và công tắc chỉ mở sau khi cầu chì hoạt động. Đối với mức độ lỗi cao hơn, cần có bộ ngắt mạch có rơle bảo vệ.

Công tắc ngắt tải cần bảo trì những gì?

Công tắc ngắt tải cách điện SF6 hiện đại trong thùng RMU kín được thiết kế không cần bảo trì trọn đời. Tất cả các bộ phận bên trong được đóng kín trong thùng để bảo vệ khỏi ô nhiễm và không cần bổ sung khí SF6 trong suốt thời gian sử dụng bình thường. Tất cả các bộ phận bên trong đều được niêm phong trong thùng để bảo vệ khỏi bị nhiễm bẩn và khí SF6 không cần bổ sung trong suốt thời gian sử dụng bình thường. Các cơ chế bên ngoài có thể cần được kiểm tra và bôi trơn thường xuyên dựa trên hướng dẫn vận hành của nhà sản xuất.

Làm cách nào tôi có thể nhận được trạng thái công tắc đang mở hoặc đóng?

Công tắc ngắt tải cung cấp nhiều chỉ báo về vị trí: các chỉ báo cơ học trên cơ cấu vận hành hiển thị trạng thái hiện tại, sơ đồ mô phỏng thể hiện cấu hình mạch thực tế và nhiều RMU bao gồm các cửa sổ quan sát để xác nhận trực quan vị trí tiếp điểm. Một số thiết bị kết hợp các công tắc phụ để chỉ báo từ xa.

Những phạm vi điện áp có sẵn?

Dải điện áp định mức của cầu dao cắt tải thường là từ 6 kV đến 40,5 kV, thường là các mức định mức 11kV, 17,5 kV, 24 kV và 33kV. Mỗi mức điện áp dành cho các mức cách điện cụ thể và các yêu cầu thử nghiệm.

Công tắc ngắt tải có phù hợp để lắp đặt ngoài trời không?

Có, nhưng cần cấu hình với vỏ và nguồn điện. Nhiều RMU dành cho ứng dụng ngoài trời kết hợp tủ chịu được thời tiết, vật liệu chống ăn mòn và thùng kín để bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi tiếp xúc với môi trường. thường được lắp đặt trong trạm biến áp đúc sẵn cùng với máy biến áp. Dàn nóng phải đáp ứng các yêu cầu bổ sung về khả năng chống xâm nhập và chống tia cực tím.

Sản phẩm Hiển Thị