24KV SF6-freie, umweltfreundliche Schaltanlage

Um mit dem Entwicklungstrend der Energiebranche Schritt zu halten, engagiert sich Cotenele seit vielen Jahren für die Forschung und Entwicklung 24KV SF6-freier umweltfreundlicher Schaltanlagen. Das Hauptziel besteht darin, das in herkömmlichen Schaltanlagen weit verbreitete Schwefelhexafluorid (SF₆)-Gas zu reduzieren oder vollständig zu ersetzen. Konventionelle Mittelspannungsverteilungssysteme verwenden in großem Umfang SF₆-gasisolierte Ringkabelanlagen. 

Angesichts immer strengerer globaler Kontrollen der Treibhausgasemissionen und der Einführung der Ziele „CO2-Peak und CO2-Neutralität“ in China ist die Förderung der Entwicklung und Einführung umweltfreundlicher Schaltanlagen für die Energiebranche jedoch zu einer unumgänglichen Entscheidung geworden. Umweltfreundliche Schaltanlagen werden als Geräte, die „wenig oder gar keine umweltschädlichen Medien verbrauchen, während ihres gesamten Lebenszyklus nur geringe Auswirkungen auf die Umwelt haben und über eine Anpassungsfähigkeit an die Umwelt verfügen“, allmählich zum Mainstream-Produkt im Vertriebsbereich. Derzeit wächst die Marktnachfrage nach umweltfreundlichen Schaltanlagen weiter und es entstehen ständig technologische Innovationen.

Was sind umweltfreundliche gasisolierte Schaltanlagen?

Eine umweltfreundliche, gasisolierte, metallgekapselte Schaltanlage bezieht sich auf eine „metallgekapselte Schaltanlage, die umweltfreundliches Gas als Hauptisolierung und Vakuumunterbrechung verwendet, alle stromführenden Hochspannungsteile (mit Ausnahme der Eingangs-/Ausgangsgeräte) in einem Metalltank mit leichtem Überdruck (≤ 0,04 MPa) umschließt, eine kleine Menge fester Isoliermaterialien als Träger verwendet, eine Betriebskontinuitätsbewertung von nicht weniger als LCS2A aufweist und in der Lage ist, den Nennkurzschlussfehlerstrom normal zu unterbrechen.“ unter Nulldruckbedingungen.“Umweltfreundliche gasisolierte Schaltanlagen verwenden Nicht-SF₆-Gase (einschließlich trockener Luft, Stickstoff und SF₆-Gemische) als Isoliermedium in Kombination mit Vakuumunterbrechungstechnologie. Es ist derzeit der am weitesten verbreitete Typ umweltfreundlicher Schaltanlagen.

Basierend auf den Anwendungsfunktionen können umweltfreundliche gasisolierte metallgekapselte Schaltanlagen in Ringhaupteinheiten (RMU) und Schaltanlagen (gasisolierte Schaltanlagen, C-GIS) unterteilt werden.

Hauptisoliermedien:

1. Trockene Luft: N₂ und trockene Luft können als Isoliermedien in Mittelspannungsschaltanlagen bis 12 kV bis 40,5 kV verwendet werden. Wenn der Druck trockener Luft auf etwa das Dreifache des Drucks der SF₆-Isolierung erhöht wird, können die Isolationsanforderungen erfüllt werden.

2. Stickstoff (N₂): Reines N₂ ist eines der umweltfreundlichsten Isoliermedien und wird häufig in umweltfreundlichen gasisolierten 12-kV-Schaltanlagen verwendet.

3. Andere umweltfreundliche Gase: Dazu gehören 80 % N₂/20 % O₂-Gemische, CO₂, C₃, C₅ usw., die teilweise bereits kommerziell genutzt werden.

4. Was die Konstruktion betrifft, ist der Gastank einer umweltfreundlichen gasisolierten Schaltanlage aus dünnen Metallplatten geschweißt und bietet einen einfachen Herstellungsprozess, der die Produktqualität, Stabilität und Betriebszuverlässigkeit während der Massenproduktion gewährleistet, was in China der gängige Ansatz ist.

Bau umweltfreundlicher gasisolierter Schaltanlagen

Umweltfreundliche gasisolierte Schaltanlagen sind modular aufgebaut.

Die Innenräume der umweltfreundlichen gasisolierten Schaltanlage bestehen hauptsächlich aus folgenden Teilen:

1. Gasgefülltes Fach (Gastank)

Der gasgefüllte Raum ist das Herzstück umweltfreundlicher gasisolierter Schaltanlagen. Es besteht aus präzisionsgeschweißten Edelstahlplatten und ist innen mit umweltfreundlichen Gasen wie trockener Luft oder Stickstoff gefüllt. Die primären stromführenden Teile (Hauptsammelschiene) und das Schaltergehäuse sind im Inneren des Gastanks abgedichtet. Der Schutzgrad dieses Gastanks kann IP67 erreichen, und sein Inneres wird durch äußere Umgebungsbedingungen nicht beeinträchtigt, mit kurzzeitiger Wasserdichtigkeit und Anti-Kondensationsfähigkeit. Der Gastank verfügt über eine Gasisolierung mit leichtem Überdruck (≤ 0,04 MPa), wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Gasaustritts verringert wird. Selbst wenn ein Leckfehler im Gastank auftritt, kann eine ausreichende Isolationsfestigkeit bei einem Überdruck von Null aufrechterhalten werden, ohne den normalen Betrieb zu beeinträchtigen.

2. Niederspannungsfach (Instrumentenfach)

Der Niederspannungsraum befindet sich oben oder vorne im Schrank und dient zur Installation von Sekundärgeräten wie Mikrocomputer-Schutzgeräten, intelligenten Steuerungen und Messgeräten. Das Instrumentenfach kann mit Mikrocomputerschutz und anderen Instrumenten ausgestattet werden und „Vier-Fern“-Funktionen (Fernmessung, Fernsignalisierung, Fernsteuerung, Ferneinstellung) realisieren und so Automatisierungs- und Intelligenzfunktionen bereitstellen.

3. Kabelfach

Der Kabelraum befindet sich an der Unterseite des Schrankes und dient dem Anschluss ankommender und abgehender Kabel. Es kann auch Geräte wie Überspannungsableiter und Spannungswandler aufnehmen. Die ankommenden und abgehenden Verbindungen erfolgen über steckbare Kabelverbindungen, die vollständig isoliert und geschirmt sind und so die Betriebssicherheit gewährleisten.

Fach für Betätigungsmechanismus

Der Antriebsraum dient zum Einbau der Federantriebe für den Trennschalter und den Hauptschalter und ermöglicht so sowohl eine manuelle als auch eine elektrische Betätigung. Der Mechanismus ist in den Schalter integriert, um eine Verriegelung zu erreichen. Der Betätigungsmechanismus besteht aus weniger Teilen, wodurch weniger Übertragungsverbindungen erforderlich sind und die Zuverlässigkeit verbessert wird.

4. Hauptkomponenten

Zu den wichtigsten internen Komponenten gehören der Vakuum-Leistungsschalter, der Trennschalter, der Erdungsschalter, die Hauptsammelschiene, der Überspannungsableiter usw. Diese werden als Funktionseinheiten im versiegelten Gastank platziert und bilden die einzelnen gasgefüllten Kammern.

Anwendungsszenarien

1. Städtische Vertriebsnetze

Umweltfreundliche Schaltanlagen werden am häufigsten in städtischen Verteilungsnetzen eingesetzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Mittelspannungsschaltanlagen haben umweltfreundliche gasisolierte Schaltanlagen einen geringen Platzbedarf, eine hohe Sicherheitsleistung und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber rauen Umgebungen, was ihnen in städtischen Gebieten mit knappen Landressourcen große Vorteile verschafft. Umweltfreundliche gasisolierte Schaltanlagen werden häufig in städtischen Wohngebieten, Gewerbegebieten und Umspannwerken eingesetzt.

2. Sektor der erneuerbaren Energien

Umweltfreundliche Schaltanlagen verzeichnen im Bereich der erneuerbaren Energien die am schnellsten wachsende Nachfrage. Beim Netzanschluss von Wind- und Photovoltaikanlagen kommt es häufig zu Spannungsschwankungen. Umweltfreundliche gasisolierte Ringleitungen und C-GIS können die zuverlässigen Verteilungsanforderungen einer groß angelegten Basisnetzanbindung erneuerbarer Energien genau erfüllen. Zu den Hauptanwendungen gehören:

Offshore-Windkraft, Onshore-Wind/PV und Energiespeichersysteme.

3. Rechenzentren

Rechenzentren stellen extrem hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Stromversorgung und den Umweltschutz. Umweltfreundliche Schaltanlagen können die doppelten Anforderungen einer äußerst zuverlässigen Stromverteilung und eines kohlenstoffarmen Betriebs erfüllen.

4. Verkehrsinfrastruktur

Umweltfreundliche Schaltanlagen werden häufig in der Verkehrsinfrastruktur wie U-Bahnen, Hochgeschwindigkeitszügen, Flughäfen, Autobahnen usw. eingesetzt.

5. Anwendungen in extremen Umgebungen

Umweltfreundliche gasisolierte Schaltanlagen eignen sich besonders für Gebiete mit rauen Betriebsumgebungen, wie z. B. Küstengebiete, Gebiete mit hoher Luftfeuchtigkeit, hohen Temperaturen, starker Kälte, Höhenlage, chemisch korrosivem Gas oder stark verschmutzte Gebiete.

Umweltfreundliche gasisolierte Schaltanlage VS  SF₆Gasisolierte  Schaltanlage

Nachfolgend finden Sie einen umfassenden Vergleich von SF₆-gasisolierten Schaltanlagen (SF₆ GIS) und umweltfreundlichen gasisolierten Schaltanlagen (umweltfreundliche GIS). Diese beiden technischen Wege sind die Hauptoptionen in der Mittelspannungsverteilung, jeweils mit erheblichen Unterschieden im Isoliermedium, der Konstruktion, den Vorteilen und Einschränkungen.

Warum sollten Sie sich für die umweltfreundlichen 24KV-Schaltanlagen von Contenele entscheiden? 

Die umweltfreundliche Schaltanlage von Conteneles ist die ideale Wahl für die Verteilung, um CO2-Neutralitätsziele zu erreichen:

• Umweltfreundliche Führung: Verwendet Stickstoff (N₂) oder trockene Luft anstelle von SF₆, keine Treibhausgasemissionen. Anerkannt als „typischer Fall für grüne Technologieinnovationen im Jahr 2024“.
• Sicher und zuverlässig: Schutzart IP67, normaler Betrieb bei Nulldruck, mechanische Lebensdauer bis zu 11.000 Betätigungen und Spannungsfestigkeit von 42 kV bei Nulldruck.
• Hohe Kapazität und kompakt: Nur 600 mm breit, mit einem maximalen Einspeisestrom von bis zu 3.150 A, sodass Hochstromverteilungsanforderungen problemlos erfüllt werden können
• Intelligent und wartungsfrei: Der Betrieb basiert auf einer intelligenten Plattform und bietet zuverlässige Qualität, Sicherheit, Zuverlässigkeit und lebenslange Wartungsfreiheit.
• Breite Anwendung: In der Spitzenklasse für umweltfreundliche gasisolierte 35-kV-Hochdruckschaltanlagen eingestuft, mit einer Erfolgsquote von 18 % bei Projekten von SPIC und Huaneng und einer jährlichen Produktionskapazität von 10.000 Einheiten, um die Lieferung vollständig sicherzustellen.

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