Co to jest GIS? Przewodnik po rozdzielnicy izolowanej przez gaz vs AIS

Co to jest GIS?

 

Jego pełna nazwa to rozdzielnica izolowana gazem. Gaz izolowany tutaj odnosi się do heksaklorku siarki (SF6). Rozdzielnica to skrót kombinacji wyłączników, odłączeń, przełączników uziemienia, transformatorów, aresztowań błyskawicy, szyn, złącza i wychodzących terminali. Wszystkie te urządzenia lub komponenty są zamknięte w metalowej obudowie uziemionej i wypełnione gazem izolacyjnym SF6 pod pewnym ciśnieniem, więc nazywa się to również w pełni zamkniętą kombinacją SF6. Tak więc GIS ma połączyć komponenty napięcia wysokiego - w układzie elektrycznym zgodnie z metodą połączenia okablowania elektrycznego i zainstalować je razem w metalowej powładzie SF6 z doskonałą izolacją i możliwością gaśniania łuku, aby utworzyć zamknięte wysoko - Switchge.

Charakterystyka SF6

SF6 to sztucznie zsyntetyzowany obojętny gaz urodzony we Francji. Czysty gaz SF6 jest bezbarwny,

Bez smaku, bezwonny, nie - łatwopalny i ma stabilne właściwości chemiczne w temperaturze pokojowej. To gaz obojętny. Gęstość gazu wynosi 5,1 razy większa niż powietrze.

Gaz SF6 ma wytrzymałość dielektryczną równoważną wytrzymałości oleju transformatora pod ciśnieniem 0,29 MPa, a jego zdolność gaśniczą łukową jest 100 razy większa niż powietrze. Jest to obecnie najczęściej stosowany elektryczny gaz izolacyjny.

Porównanie AIS i GIS

Rozdzielnica izolowana przez powietrze	Rozdzielnica izolowana gazem

1. Przestrzeń podłogowa

GIS, całkowicie zapieczętowany pakiet metalowy o kompaktowej konstrukcji, zajmuje tylko 10% powierzchni AIS dla 220 kV GIS i tylko 5% powierzchni AIS dla 500 kV GIS. Właśnie dlatego GIS jest pierwszym wyborem w miejscach, w których zapotrzebowanie na grunty jest wysokie, dostępność gruntów jest bardzo LO, ceny gruntów są bardzo wysokie. Oczywiście nie oznacza to, że ziemia jest jedynym kryterium wyboru GIS. Istnieje wiele innych czynników, a to tylko jeden z nich.

2. Wysokość

Związek między wysokością a siłą dielektryczną: Wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie atmosferyczne znacznie spada, co powoduje spadek gęstości powietrza. Powietrze staje się „cienkie”. Dielektryczna wytrzymałość powietrza (jego zdolność do odporności na rozkład elektryczny i zapobieganie łukowemu) zależy bezpośrednio od jego gęstości. Powietrze o niższej gęstości (duża wysokość) ma większe odstępy cząsteczkowe i dłuższe ścieżki wolne molekularne. Ułatwia to elektrony przyspieszanie w polu elektrycznym i zyskuje wystarczającą ilość energii, aby zderzyć i jonizować inne cząsteczki, ułatwiając spowodowanie rozkładu elektrycznego (wytwarzanie ARC). Dlatego przy tym samym napięciu wydajność izolacji powietrza na dużych wysokościach jest znacznie niższa niż na niskich wysokościach lub poziomie morza. Gdy rozdzielnica jest zainstalowana na większej wysokości, maksymalne napięcie, które może wytrzymać bez łuku, jest zmniejszone, więc maksymalne napięcie, przy którym może bezpiecznie działać, również jest zmniejszone. Właśnie dlatego, dla konwencjonalnego rozdzielnicy izolowanej powietrza -, jeśli musi być zainstalowany powyżej 1000 metrów, wymagany jest sprzęt o wyższej wytrzymałości dielektrycznej. GIS jest chroniony gazem SF6, więc wysokość nie będzie miała wpływu na jego instalację.

3. Bezpieczeństwo

Pod względem bezpieczeństwa wszystkie komponenty napięcia wysokiego - są uszczelnione w w pełni zamkniętej metalowej obudowie uziemionej. Obudowa tworzy naturalną tarczę elektromagnetyczną (efekt klatki Faraday), a nawet jeśli obudowa jest bezpośrednio dotknięta, gdy sprzęt jest energetyzowany, nie wystąpi porażenie elektryczne, osiągając wewnętrzną ochronę bezpieczeństwa. AIS przyjmuje otwartą strukturę, a przewodnik napięcia wysokiego - jest bezpośrednio narażony na powietrze. Podczas przypadkowego działania lub zbliżania się personel musi ściśle utrzymać bezpieczną odległość (zwykle więcej niż kilka metrów). Istnieje nieodłączne ryzyko przypadkowego dotknięcia energetyzowanego sprzętu, a w celu ochrony należy polegać na ochronie. Ale to nie oznacza, że ​​AIS jest mniej bezpieczny lub wcale bezpieczny. W rzeczywistości 70% podstacji na całym świecie składa się z technologii AIS. Regularne czyszczenie izolatorów, instalacja urządzeń ochrony ptaków i urządzenia do lukieru de - może również utrzymać bezpieczne działanie.

4. Rozszerzenie podstacji

Projektując podstację, inżynierowie zwykle rezerwują obszar gruntów, aby zaspokoić potrzeby przyszłego wzrostu obciążenia. W Air - Podstacje izolowane (AIS) to rozszerzenie jest zwykle stosunkowo proste i elastyczne. Ponieważ sprzęt AIS (takie jak wyłączniki, odłączniki, transformatory, szynki itp.) Jest otwarta - instalacja typu, polegają one głównie na izolacji powietrza i odstępach fizycznych między sobą. Dodanie nowych zatok lub rozszerzenie szyn z szynami zwykle wymaga tylko zainstalowania nowych standaryzowanych urządzeń w przestrzeni zarezerwowanej i zapewnienia wystarczającej odległości elektrycznej. Istnieje mniej zależności od konkretnego modelu lub producenta nowo dodanego sprzętu. Sprzęt różnych marek lub modeli (o ile spełniają one wymagania dotyczące parametrów) można zwykle łatwo zintegrować z istniejącymi stacji lub działać równolegle.

Jednak w przypadku podstacji izolowanych (0}} (GIS) ekspansja jest znacznie bardziej skomplikowana i wysoce zależna od konkretnych producentów. Wynika to z faktu, że GIS wysoce integruje wysokie elementy napięcia - i uszczelnia je w modułowej obudowie metalowej wypełnionej gazem izolacyjnym (takim jak SF6). Rozszerzenie zwykle oznacza, że ​​należy dodać nowe, w pełni dopasowane moduły gazowe -. Moduły te muszą być ściśle kompatybilne z istniejącym urządzeniami pod względem wielkości, interfejsu (mechanicznego i elektrycznego), systemem gazowym, złączami wewnętrznymi (takimi jak Plug - w kontaktach), projektowanie obudowy oraz systemy monitorowania i sterowania. Ten wymóg kompatybilności sprawia, że ​​prawie konieczne jest użycie określonych modułów modeli tego samego producenta, a nawet tej samej serii i epoki projektowej, co oryginalny sprzęt do ekspansji, aby zapewnić powodzenie szczelności, niezawodność izolacji, dopasowanie mechaniczne i integrację systemu. Dlatego planowanie ekspansji GIS jest wysoce zależne od początkowego wyboru sprzętu i długiego - obsługi producenta.

5. Ochrona środowiska

Jeśli chodzi o ochronę środowiska, AIS i GIS mają własne zalety i wady. AIS stosuje izolację powietrza i nie obejmuje emisji gazów cieplarnianych. W porównaniu z gazem SF₆ stosowanym w GIS ma mniejszy wpływ na środowisko, szczególnie w kontrolowaniu efektu cieplarnianego. Jednocześnie struktura AIS jest stosunkowo prosta, co ułatwia demontaż i recykling po emeryturze, i ma jaśniejsze obciążenie ekologiczne. Jednak GIS jest bardziej przyjazny dla środowiska podczas budowy i eksploatacji. Zajmuje niewielki obszar i nadaje się do obszarów ograniczonych gruntów -, takich jak miasta. Ma krótki okres budowy i wytwarza mniej pyłu. Zamknięta struktura skutecznie zmniejsza szum operacyjny i ma mniejszą ingerencję w otaczające środowisko. Dlatego ogólnie AIS jest bardziej przyjazny dla środowiska w zmniejszaniu emisji gazów cieplarnianych, podczas gdy GIS działa lepiej w oszczędności gruntów, redukcji hałasu i wpływu na budowę. Wraz z rozwojem nowej przyjaznej dla środowiska technologii gazowej oczekuje się, że wyniki w zakresie środowiska GIS będą nadal poprawiać się w przyszłości.

6. Koszt

Koszt zamówień sprzętu AIS wynosi około 30% - 50% GIS, co stanowi przewagę cenową. Widoczne jest ciśnienie kosztów gruntów: wystarczająca odległość bezpieczeństwa elektrycznego musi być zarezerwowana dla narażonych przewodów, co powoduje duży obszar. Na obszarach miejskich lub działkach o wysokiej wartości koszty pozyskiwania gruntów mogą przekraczać inwestycję sprzętu. Poniższa tabela jest porównywaniem początkowych kosztów inwestycji i utrzymania oraz całego cyklu życia AIS i GIS.