開關(guān)柜的能耗損失是巨大的,如果開關(guān)柜內(nèi)銅排長度長,電阻大,熱損耗就大,同樣,觸頭部分電阻大,發(fā)熱高,也在損失電能。
SF6絕緣開關(guān)柜,熱能密閉在殼體內(nèi)部,銅排量大,電阻大,加之SF6這個巨大的溫室效應(yīng)氣體,碳排放驚人,一萬臺環(huán)網(wǎng)柜每年制造、安裝、泄露等造成的碳排放超2000噸,40年使用達8萬噸,壽命結(jié)束后的回收不利造成的碳排放更大。
緊湊型空氣絕緣開關(guān)柜,外形與SF6開關(guān)柜相同,不使用SF6,導(dǎo)體回路短。發(fā)熱小。能耗損失小,據(jù)測算,40年使用壽命比普通中置柜可以減排近1000噸二氧化碳。與SF6開關(guān)柜排放萬噸二氧化碳比較,真是優(yōu)勢顯著。
發(fā)熱和電動力對電氣設(shè)備的影響
電氣設(shè)備在運行中有兩種工作狀態(tài),即正常工作狀態(tài)和短路時工作狀態(tài)。
電氣設(shè)備在工作中將產(chǎn)生各種損耗,如:
①“銅損”,即電流在導(dǎo)體電阻中的損耗;
②“鐵損”,即在導(dǎo)體周圍的金屬構(gòu)件中產(chǎn)生的磁滯和渦流損耗;
③“介損”,即絕緣材料在電場作用下產(chǎn)生的損耗。這些損耗都轉(zhuǎn)換為熱能,使電氣設(shè)備的溫度升高,進而受到各種影響:機械強度下降,接觸電阻增加,絕緣性能下降。
1、要實現(xiàn)雙碳目標,我們應(yīng)降低導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱損耗。
①發(fā)熱
導(dǎo)體的發(fā)熱主要來自導(dǎo)體電阻損耗的熱量和外部的熱量。
②散熱
散熱的過程實質(zhì)是熱量的傳遞過程,其形式一般由三種:傳導(dǎo)、對流和輻射。
2、提高導(dǎo)體載流量的措施
在工程實踐中,為了保證配電裝置的安全和提高經(jīng)濟效益,應(yīng)采取措施提高導(dǎo)體的載流量。常用的措施有:
①減小導(dǎo)體的電阻
因為導(dǎo)體的載流量與導(dǎo)體的電阻成反比,故減小導(dǎo)體的電阻可以有效的提高導(dǎo)體載流量。減小導(dǎo)體電阻的方法:
1)采用電阻率ρ較小的材料作導(dǎo)體,如銅、鋁、鋁合金等;
2)減小導(dǎo)體的接觸電阻(Rj);
3)增大導(dǎo)體的截面積(S),但隨著截面積的增加,往往集膚系數(shù)(Kf)也跟著增加,所以單條導(dǎo)體的截面積不宜做得過大,如矩形截面導(dǎo)體,單條導(dǎo)體的最大截面積不超過1250mm2。如單根采用10×150或10×200截面積的銅排的集膚效應(yīng)非常大,導(dǎo)體中心部位不流過電流,銅排利用率非常低。
②增大有效散熱面積
導(dǎo)體的載流量與有效散熱表面積(F)成正比,所以導(dǎo)體宜采用周邊最大的截面形式,如矩形截面、槽形截面等,并采用有利于增大散熱面積的方式布置,如矩形導(dǎo)體豎放。
1)提高換熱系數(shù)
高換熱系數(shù)的方法主要有:
a、加強冷卻
如改善通風條件或采取強制通風,采用專用的冷卻介質(zhì),如SF6氣體、冷卻水等;
b、室內(nèi)裸導(dǎo)體表面涂漆
利用漆的輻射系數(shù)大的特點,提高換熱系數(shù),以加強散熱,提高導(dǎo)體載流量。表面涂漆還便于識別相序。
③銅排、電纜等導(dǎo)電體周邊采用非導(dǎo)磁材料,減少額外功率損耗,降低發(fā)熱。
作者:煙雨遙