Unit utama cincin berinsulasi SF6 yang ringkas banyak digunakan di jaringan listrik perkotaan dan pedesaan, pembangkit listrik tenaga angin, stasiun peralihan tegangan-menengah, distribusi listrik pabrik, dan bangunan komersial di seluruh dunia. Oleh karena itu, produk tersebut juga merupakan produk distribusi tenaga listrik yang dikelola oleh perusahaan listrik di berbagai negara, dan wilayah yang berbeda memiliki persyaratan yang berbeda pula. Artikel ini menganalisis persyaratan aplikasi ini.
Setelah listrik dari jaringan listrik perkotaan dan pedesaan diubah menjadi 24/12kV melalui gardu induk primer bertegangan tinggi, banyak gardu induk sekunder regional diperlukan untuk mendistribusikan daya ke terminal pengguna. Unit utama cincin berinsulasi penuh SF6, sebagai produk inti untuk distribusi daya sekunder, memiliki beragam aplikasi dan digunakan dalam jumlah besar. Keamanan dan keandalan unit utama ring secara langsung mempengaruhi stabilitas jaringan distribusi tenaga listrik. Meskipun unit utama ring berinsulasi penuh SF6 tipikal dapat memenuhi persyaratan penerapan, beberapa negara dan wilayah telah merumuskan persyaratan khusus berdasarkan pertimbangan keselamatan dan penerapan.
Unit utama ring SF6 adalah sistem yang sepenuhnya tertutup; semua bagian aktif dan sakelarnya dibungkus dalam wadah baja tahan karat. Seluruh perangkat switching tidak terpengaruh oleh kondisi lingkungan eksternal, sehingga memastikan keandalan operasional dan keselamatan pribadi, serta mencapai pengoperasian-bebas pemeliharaan. Dengan memilih busbar yang dapat diperluas, kombinasi apa pun dapat dicapai, mewujudkan modularitas penuh. Busbar yang diperluas sepenuhnya terisolasi dan terlindung, memastikan keandalan dan keamanan yang tinggi. Ini mematuhi standar seperti IEC62271-1, EC62271-100, IEC62271-200, IEC60265, dan IEC60480.
Persyaratan Lingkungan
1. Daerah dengan Kelembapan Tinggi
Di daerah dengan kelembapan tinggi, sering terjadi pengembunan. Meskipun sirkuit primer, yang tersegel di dalam kamar gas, tetap tidak terpengaruh, mekanisme pengoperasian dan sirkuit sekunder memerlukan perlindungan. Perhatian khusus harus diberikan pada kondensasi di dalam kompartemen sekering. Misalnya, pengguna industri di Australia memasang unit utama cincin di ruang luar ruangan. Dinyalakan pada pagi hari dan dimatikan pada malam hari jika tidak ada beban. Suatu hari, saat mengganti sekring, ditemukan korosi parah pada dudukan sekring. Karena penutup dan badan kompartemen sekering tersegel sepenuhnya, memenuhi persyaratan IP67, dan kompresi karet silikon memastikan sekering bertegangan tinggi-dapat menahan tegangan penahan frekuensi daya antara dirinya dan kabinet, sehingga uap air tidak mungkin masuk ke dalam kompartemen sekering, sehingga membuat pengguna bingung.
Dengan asumsi suhu 20 derajat Celcius, kelembaban relatif 80%, dan titik embun 16,4 derajat Celcius pada saat pemasangan sekering, dan proses pemasangan yang lama, dengan kompartemen sekering disegel setelah pemasangan, idealnya terisolasi sepenuhnya dari lingkungan luar, kondisi kondensasi di dalam selungkup adalah sebagai berikut: Dengan asumsi suhu sekitar 25 derajat Celcius dan kelembaban relatif 60% pada saat pemasangan sekering, dan suhu udara awal serta kelembapan di dalam selungkup sama dengan suhu sekitar dan kelembaban pada saat pemasangan sekring, seperti terlihat pada tabel di bawah, suhu kondensasi adalah 16,7 derajat Celcius. Karena peralatan dimatikan pada malam hari, suhu sekitar hanya 5-10 derajat Celcius, dan suhu titik embun untuk kondensasi selalu lebih rendah dari suhu sekitar. Bagian dalam kompartemen sekring harus berada di area dengan suhu udara terendah. Area dengan suhu terendah di dalam kompartemen adalah penutup sekring. Oleh karena itu, kaitan sekring pada penutup sekring mencapai suhu titik embun sehingga menyebabkan kondensasi. Siklus ini berulang, mengakibatkan oksidasi lapisan perak dan korosi parah pada dudukan sekering. Oleh karena itu, unit utama ring harus mempertimbangkan skenario aplikasi ini, menjaga kompartemen sekering tegangan tinggi tetap kering. Kondisi kelembapan harus dipenuhi saat mengganti sekring untuk meminimalkan waktu pemaparan. Jika perlu, lemari pemutus arus harus menggantikan lemari kontrol listrik gabungan.
2. Area-Ketinggian Tinggi
Untuk switchgear-berisolasi gas, karena semua sirkuit berenergi utama ditempatkan dalam kotak berisi gas-tertutup, dan sambungan eksternal menggunakan insulasi padat, maka sambungan tersebut tidak terpengaruh oleh tekanan atmosfer pada insulasi eksternal. Untuk switchgear-berinsulasi gas, kekuatan kotak gas adalah pertimbangan utama. Di negara-negara Amerika Selatan seperti Chile, ketinggian umumnya sekitar 3500 meter. Untuk unit utama cincin kompak SF6, dampak ketinggian terutama tercermin dalam perubahan tekanan atmosfer. Pada ketinggian 3500 meter, tekanan atmosfer adalah 0,065 MPa. Dengan asumsi tekanan pengisian adalah tekanan absolut 0,13 MPa, maka pada ketinggian 1000 meter, perbedaan tekanan di dalam dan di luar kotak gas adalah 0,04 MPa.
Namun pada ketinggian 3000 meter perbedaan tekanannya mencapai 0,065 MPa. Dalam kondisi seperti ini, kotak gas akan mengembang sehingga berpotensi pecah dan bocor. Praktik umumnya adalah menggunakan kotak udara yang diperkuat, memperkuat katup pelepas tekanan, cincin penyegel, dan struktur lainnya, dan mengurangi tekanan inflasi dengan tepat sambil memastikan insulasi. Penting untuk mempertimbangkan tidak hanya kondisi pengoperasian sebenarnya tetapi juga apakah pengangkutan akan melewati-area dengan ketinggian tinggi, menggunakan transportasi-tekanan rendah atau-tanpa tekanan untuk memastikan kedap udara produk dan mencegah kerusakan pada kekuatan kotak udara.
Persyaratan Keamanan
1. Peringkat Kesalahan Busur Internal dan Metode Pelepasan Tekanan
Bagi pelanggan di luar negeri, ketahanan terhadap gangguan busur listrik internal pada switchgear adalah suatu keharusan, karena keselamatan manusia adalah hal yang terpenting. Unit utama ring (RMS) harus lulus uji gangguan busur internal, termasuk kompartemen kabel dan kotak gas, yang harus lulus uji AFL 20kA 1s. Secara umum, hanya bagian depan dan samping AFL yang diwajibkan memenuhi standar, mengingat pemasangan-dipasang di dinding; perlindungan belakang biasanya tidak diperlukan. Banyak unit RMS dipasang di gardu transformator terpisah atau penutup luar ruangan; oleh karena itu, metode pelepas tekanan terutama mencakup hal-hal berikut:
Pelepas Tekanan Parit Kabel: Tekanan busur internal dalam kotak gas RMS dan kompartemen kabel dilepaskan langsung ke dalam parit kabel melalui saluran pelepas tekanan di bagian belakang kompartemen kabel. Beberapa desain menyegel bagian belakang parit kabel dengan sistem pelepas tekanan khusus, namun hal ini mengurangi ukuran parit kabel, sehingga mempersulit pemasangan.
Atas-Pelepas Tekanan Belakang: Tekanan dilepaskan melalui bagian atas saluran belakang. Setelah keluar, aliran udara mengalir di sepanjang bagian atas kabinet, menempuh jarak yang jauh. Hal ini secara signifikan mengurangi dampak nyala api pembakaran dan meminimalkan kerusakan pada peralatan dan personel. Hal ini menghindari pelepasan tekanan ke dalam parit kabel, yang dapat merusak kabel, atau melepaskan tekanan busur langsung dari atas kamar gas ke atas ruang saklar, yang berpotensi melukai personel di depan kabinet atau menyebabkan kerusakan lebih lanjut pada peralatan lain.
Pelepasan Tekanan Penyangga Tingkat Bawah untuk Unit Utama Lingkar: Beberapa negara Eropa, seperti Belgia, mewajibkan unit utama lingkar untuk melepaskan tekanan-dengan cara ini. Seperti yang ditunjukkan pada diagram, switchgear memiliki basis yang sama. Ruang dasar bertindak sebagai penyangga terhadap busur, dengan cepat mengurangi tekanan dan energi sebelum melepaskannya melalui bukaan 200x200mm di bagian belakang, meminimalkan kerusakan pada manusia dan peralatan.
2. Uji Tegangan Tahan Kabel
Menurut IEC 62271-200, switchgear dan controlgear dapat dirancang untuk memungkinkan pengujian saat kabel disambungkan. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan koneksi uji khusus atau terminasi kabel. Dalam hal ini, switchgear dan controlgear harus mampu menahan tegangan uji kabel pengenal yang ditentukan dalam standar yang diterapkan pada bagian yang masih tersambung ke kabel, sedangkan tegangan pengenal diterapkan pada bagian kabel tersebut. Sirkuit utama dirancang untuk tetap diberi energi selama pengujian kabel.
