Ce este GIS? Ghidul comutatorului izolat cu gaz vs AIS

Ce este GIS?

 

Numele său complet este comutatorul izolat cu gaz. Gazul izolat aici se referă la hexafluorură de sulf (SF6). Switchgear este prescurtarea unei combinații de întrerupătoare, deconectoare, întrerupătoare de împământare, transformatoare, arestări de trăsnet, barele de bus, conectori și terminale de ieșire. Aceste dispozitive sau componente sunt toate închise într -o carcasă împământată din metal și umplute cu gaz izolant SF6 la o anumită presiune, deci se mai numește și SF6 combinație complet închisă. Deci, GIS trebuie să combine componentele de tensiune - în sistemul electric în conformitate cu metoda de conectare a cablului electric și să le instalați împreună într -o coajă metalică de SF6, cu o izolație excelentă și o capacitate de stingere a arcului de a forma un comutator de tensiune închis -.

Caracteristicile SF6

SF6 este un gaz inert sintetizat artificial născut în Franța. Gazul SF6 pur este incolor,

fără gust, inodor, non - inflamabil și are proprietăți chimice stabile la temperatura camerei. Este un gaz inert. Densitatea gazelor este de 5,1 ori mai mare decât a aerului.

Gazul SF6 are o rezistență dielectrică echivalentă cu cea a uleiului de transformator la o presiune de 0,29 MPa, iar capacitatea sa de stingere a arcului este de 100 de ori mai mare decât cea a aerului. În prezent este cel mai utilizat gazul izolant electric.

Comparație între AIS și GIS

Comutator izolat cu aer	Comutator izolat cu gaz

1. Spațiu pentru etaj

GIS, un pachet metalic complet sigilat, cu o structură compactă, ocupă doar 10% din spațiul de podea al AIS pentru 220kV GIS și doar 5% din spațiul de podea a AIS pentru GIS de 500kV. Acesta este motivul pentru care GIS este prima alegere în locurile în care cererea de teren este ridicată, disponibilitatea terenurilor este foarte LO, W sau prețurile terenurilor sunt foarte mari. Desigur, nu înseamnă că terenul este singurul criteriu pentru alegerea GIS. Există mulți alți factori, iar acesta este doar unul dintre ei.

2. Altitudinea

Relația dintre altitudine și rezistența dielectrică: Pe măsură ce altitudinea crește, presiunea atmosferică scade semnificativ, ceea ce duce la o scădere a densității aerului. Aerul devine „subțire”. Rezistența dielectrică a aerului (capacitatea sa de a rezista la descompunerea electrică și de a preveni arcul) depinde direct de densitatea sa. Aerul cu densitate mai mică (altitudine mare) are o distanță moleculară mai mare și căi libere moleculare mai lungi. Acest lucru face mai ușor pentru electroni să accelereze în câmpul electric și să câștige suficientă energie pentru a se ciocni și ioniza alte molecule, ceea ce face mai ușor să provoace o defecțiune electrică (generarea de arc). Prin urmare, la aceeași tensiune, performanța de izolare a aerului la altitudini mari este semnificativ mai mică decât cea la altitudini scăzute sau la nivelul mării. Când comutatorul este instalat la o altitudine mai mare, tensiunea maximă pe care o poate rezista fără ardere este redusă, astfel încât tensiunea maximă la care poate funcționa în siguranță este, de asemenea, redusă. Acesta este motivul pentru care, pentru Air convențional - Switchgear izolat, dacă trebuie instalat peste 1000 de metri, este necesar echipament cu o rezistență dielectrică mai mare. GIS este protejat de SF6 Gas, astfel încât instalarea sa nu va fi afectată de altitudine.

3. Siguranță

În ceea ce privește siguranța, toate componentele de tensiune - sunt sigilate într -o carcasă metalică complet închisă, care este împământată. Carcasa formează un scut electromagnetic natural (efect cu cușcă Faraday) și chiar dacă carcasa este atinsă direct atunci când echipamentul este alimentat, șocul electric nu va apărea, obținând o protecție intrinsecă de siguranță. AIS adoptă o structură deschisă, iar conductorul de tensiune ridicat - este expus direct la aer. Atunci când funcționează sau se apropie accidental, personalul trebuie să mențină cu strictețe o distanță sigură (de obicei mai mult de câțiva metri). Există un risc inerent de a atinge accidental echipamentele energizate, iar barierele de izolare fizică și specificațiile de funcționare trebuie să se bazeze pe protecție. Dar acest lucru nu înseamnă că AIS este mai puțin sigur sau nu este deloc sigur. De fapt, 70% din stațiile din întreaga lume sunt compuse din tehnologie AIS. Curățarea regulată a izolatorilor, instalarea dispozitivelor de protecție a păsărilor și a echipamentelor de glazură de - pot menține, de asemenea, o funcționare sigură.

4. Expansiunea stației

Atunci când proiectează o stație, inginerii își rezervă, de obicei, suprafața de teren pentru a răspunde nevoilor creșterii viitoare a încărcăturii. În Air - stații izolate (AIS), această expansiune este de obicei relativ simplă și flexibilă. Deoarece echipamentele AIS (cum ar fi întreruptoarele, deconectoarele, transformatoarele, barele de autobuze etc.) sunt deschise - instalare de tip, acestea se bazează în principal pe izolarea aerului și distanțarea fizică între ele. Adăugarea de noi golfuri sau extinderea barelor de autobuze necesită de obicei doar instalarea de noi unități de echipamente standardizate în spațiul rezervat și asigurarea unei distanțe electrice suficiente. Există mai puțin dependență de modelul sau producătorul specific al echipamentelor nou adăugate. Echipamentele diferitelor mărci sau modele (atât timp cât îndeplinesc cerințele parametrilor) pot fi de obicei integrate cu ușurință în stațiile existente sau rulate în paralel.

Cu toate acestea, pentru gaze - stații izolate (GIS), expansiunea este mult mai complicată și dependentă de producători specifici. Acest lucru se datorează faptului că GIS integrează foarte mult componentele de tensiune - și le sigilează într -o carcasă metalică modulară umplută cu gaz izolant (cum ar fi SF6). Extinderea înseamnă, de obicei, că trebuie adăugate module de distanțare sigilate complet, complet potrivite -. Aceste module trebuie să fie strict compatibile cu echipamentele existente în ceea ce privește dimensiunea, interfața (mecanică și electrică), sistem de gaz, conectori interni (cum ar fi plug - în contacte), proiectarea carcasei și sisteme de monitorizare și control. Această cerință de compatibilitate face aproape necesară utilizarea modulelor de model specifice ale aceluiași producător, sau chiar aceeași serie și epocă de proiectare ca echipamentul original pentru extindere pentru a asigura succesul etanșelor, fiabilitatea izolației, potrivirea mecanică și integrarea sistemului. Prin urmare, planificarea de expansiune a GIS depinde foarte mult de selecția inițială a echipamentelor și de suportul lung - al producătorului.

5. Protecția mediului

În ceea ce privește protecția mediului, AIS și GIS au propriile avantaje și dezavantaje. AIS folosește izolarea aerului și nu implică emisii de gaze cu efect de seră. În comparație cu gazul SF₆ utilizat în GIS, acesta are un impact mai mic asupra mediului, în special în controlul efectului de seră. În același timp, structura AIS este relativ simplă, ceea ce facilitează dezasamblarea și reciclarea atunci când este pensionată și are o povară ecologică mai ușoară. Cu toate acestea, GIS este mai ecologic în timpul construcției și funcționării. Ocupează o zonă mică și este potrivită pentru terenuri - zone constrânse, cum ar fi orașe. Are o perioadă scurtă de construcție și produce mai puțin praf. Structura închisă reduce eficient zgomotul de funcționare și are mai puține interferențe cu mediul înconjurător. Prin urmare, în general, AIS este mai ecologic în reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, în timp ce GIS se desfășoară mai bine în economisirea terenurilor, reducerea zgomotului și impactul construcției. Odată cu dezvoltarea noilor tehnologii de gaze ecologice, performanța de mediu a GIS este de așteptat să continue să se îmbunătățească în viitor.

6. Cost

Costul de achiziții al echipamentelor AIS este de aproximativ 30% - 50% din cel al GIS, ceea ce constituie un avantaj al prețurilor de bază. Presiunea costurilor de teren este proeminentă: trebuie rezervată suficientă distanță de siguranță electrică pentru conductorii expuși, rezultând o suprafață mare. În zonele urbane sau în loturile de mare valoare, costul de achiziție a terenurilor poate depăși investițiile în echipament. Următorul tabel este o comparație a costurilor inițiale de investiții, operare și întreținere și întregul costuri de ciclu de viață ale AIS și GIS.