開關柜的能耗損失是巨大的,如果開關柜內銅排長度長,電阻大,熱損耗就大,同樣,觸頭部分電阻大,發熱高,也在損失電能。
SF6絕緣開關柜,熱能密閉在殼體內部,銅排量大,電阻大,加之SF6這個巨大的溫室效應氣體,碳排放驚人,一萬臺環網柜每年制造、安裝、泄露等造成的碳排放超2000噸,40年使用達8萬噸,壽命結束后的回收不利造成的碳排放更大。
緊湊型空氣絕緣開關柜,外形與SF6開關柜相同,不使用SF6,導體回路短。發熱小。能耗損失小,據測算,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開關柜排放萬噸二氧化碳比較,真是優勢顯著。
發熱和電動力對電氣設備的影響
電氣設備在運行中有兩種工作狀態,即正常工作狀態和短路時工作狀態。
電氣設備在工作中將產生各種損耗,如:
①“銅損”,即電流在導體電阻中的損耗;
②“鐵損”,即在導體周圍的金屬構件中產生的磁滯和渦流損耗;
③“介損”,即絕緣材料在電場作用下產生的損耗。這些損耗都轉換為熱能,使電氣設備的溫度升高,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、要實現雙碳目標,我們應降低導體的發熱和散熱損耗。
①發熱
導體的發熱主要來自導體電阻損耗的熱量和外部的熱量。
②散熱
散熱的過程實質是熱量的傳遞過程,其形式一般由三種:傳導、對流和輻射。
2、提高導體載流量的措施
在工程實踐中,為了保證配電裝置的安全和提高經濟效益,應采取措施提高導體的載流量。常用的措施有:
①減小導體的電阻
因為導體的載流量與導體的電阻成反比,故減小導體的電阻可以有效的提高導體載流量。減小導體電阻的方法:
1)采用電阻率ρ較小的材料作導體,如銅、鋁、鋁合金等;
2)減小導體的接觸電阻(Rj);
3)增大導體的截面積(S),但隨著截面積的增加,往往集膚系數(Kf)也跟著增加,所以單條導體的截面積不宜做得過大,如矩形截面導體,單條導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非常大,導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
導體的載流量與有效散熱表面積(F)成正比,所以導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,如矩形導體豎放。
1)提高換熱系數
高換熱系數的方法主要有:
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,如SF6氣體、冷卻水等;
b、室內裸導體表面涂漆
利用漆的輻射系數大的特點,提高換熱系數,以加強散熱,提高導體載流量。表面涂漆還便于識別相序。
③銅排、電纜等導電體周邊采用非導磁材料,減少額外功率損耗,降低發熱。
作者:煙雨遙