Ontwikkelingstendense van GIS

Modularisering van Hoogspannings-schakelapparatuur

As gevolg van die miniaturisering van elke komponent en deel, asook die algehele miniaturiseerde indeling, het die grootte van hoogspannings-schakelapparatuur voortdurend afgeneem. Daar is 'n wye verskeidenheid skakelapparatuur kombinasies, met buigsame kombinasie metodes en baie kompakte strukture. Gas-geïsoleerde metaal-omhulde skakelapparatuur (GIS) behels die meeste hoogspannings-elektriese toerusting en beskermende opsporingsapparate, wat die funksies van oorspronklik aparte elektriese toerusting in een entiteit integreer. Dus kan dit gesê word dat die ontwerp- en vervaardigingsvlak van GIS die vlak van gas-geïsoleerde metaal-omhulde skakelapparatuur verteenwoordig.

Gas-geïsoleerde metaal-omhulde skakelapparatuur (GIS) is 'n nuut soort elektriese toestel wat in die mid-1960's ontstaan het. Aangesien dit sowel omhuld as modulair is, het dit 'n klein grondvlak, neem minder plek in, word nie deur die buitelyn omgewing beïnvloed nie, maak geen geraas of radio-interferensie nie, en het veilige en betroubare bedryf met minimale instandhoudingswerk, dus het dit aansienlike ontwikkeling gesien. Sedert sy bekendstelling, het dit voortdurend na hoër spanning, groter kapasiteit en miniaturisering evolueer. Deur jare van operasionele ondervinding in Indonesië en voortdurende ontwerpbeteringe, het GIS nie net in terme van hoër spanning en groter kapasiteit vooruitgang gemaak nie, maar het ook voortdurend geïnnoveer.

Basiese Karakteristieke en Boogblus Prinsip van Sulfur Heksaflooride (SF6) Gas

In onlangse jare het SF6 gas 'n snelle ontwikkeling ervaar as 'n boogblussende medium vir skakeelaars. SF6 gas was oorspronklik bekend as 'n isolerende gas met 'n isolerende sterkte van verskeie keer dié van lug. Dit het uiterst sterke boogblusvermoë, en die oorgang van 'n geleidende boog na 'n insulator vind by 'n baie hoë spoed plaas. Dus, in hoogspannings-skakeelaars, kan SF6 gas sowel as 'n boogblussende medium as 'n isolerende medium dien. Die mees opmerklike karakteristieke van SF6 gas is as volg:

Uitstekende Basiese Eienskappe

Reine SF6 gas is 'n kleurlose, geurlose, nietoksiese en nie-brandbare halogeen verbinding gas. Onder normale temperatuur omstandighede, d.w.s. by 20°C en 0.1MPa, is sy digtheid vyf keer dié van lug. Die warmte-oordragkoëffisiënt van SF6 gas, insluitend konveksie-effekte, is 1.6 keer dié van lug.

Spesifieke Termochemiese Eienskappe
Prouste toon dat die dekomposisietemperatuur van SF6 gas laer is as dié van lug, terwyl die benodigde dekomposisie-energie hoër is. As gevolg hiervan absorbeer SF6 gas 'n groot hoeveelheid energie tydens dekomposisie, wat 'n sterk koelende effek op die boog het. SF6 gas het 'n affiniteit vir vry elektrone. Dus, in die warm-zone ruimte, sal daar in werklikheid slegs 'n baie klein geleidingsvermoë of geen geleidingsvermoë wees, maar sy warmte-oordrag is baie hoog. SF6 gas dekomposeer vinnig binne 'n relatief lae temperatuur reeks (2000 - 2500K). Wanneer SF6 gas in die boog-omhulsel area dekomposeer, absorbeer dit 'n aansienlike hoeveelheid hitte van die boog, wat SF6 gas uitmuntende boogblusvermoë gee. In SF6 gas, wanneer die boogstroom naby nul kom, is slegs 'n baie dun boogkern by hoë temperatuur, en die omliggende area bestaan uit nie-geleiende lagen.

Gevolglik, nadat die stroom deur nul gaan, herstel die dielektriese sterkte van die boog opening vinnig en oorskry die herstelvoltage se stygingspoed. In SF6 gas, bly 'n uiterst fyn boogkern selfs by baie lae stroomvlakke. Dit is 'n hoogst gewenswaardige eienskap in skakeelaar onderbreking, aangesien dit die vereiste van 'n vinnige oorgang van 'n goeie geleider na 'n insulator wanneer die stroom deur nul gaan, bevredig. Presies as gevolg van hierdie eienskappe, bly die boogkern selfs by onderbreking van klein strome kontinu tot die stroom nul bereik en kan steeds kontinu inkrimpeer. Dit verhoed gedwonge stroomonderbreking, d.w.s. stroom-knip, en verminder dus die voorkoms van skakeloverspannings.

Sterk Elektronegativiteit

Elektronegativiteit verwys na die neiging van molekules of onttakte atome om negatiewe ionne te vorm. SF6 het 'n sterk vermoë om elektrone te adsorbeer, wat as elektronegativiteit bekend staan. SF6 en die halogeen molekules en atome wat deur sy dekomposisie geproduseer word, adsorbeer elektrone in die boog sterk, wat negatiewe ionne vorm. Aangesien die massa van negatiewe ionne baie groter is as dié van elektrone, is die bewegingspoed van negatiewe ionne onder die invloed van 'n elektriese veld baie trager as dié van elektrone. In die elektriese-veld beweging, rekombineren negatiewe ionne maklik met positiewe ionne om neutrale molekules te vorm. Dus, is die verdwynproses van ruimtelike geleidingsvermoë uiterst vinnig. Hierdie verskynsel het dieselfde effek as 'n baie sterk koelvermoë in die ionisering-ruimte, wat lei tot 'n baie vinnige verandering in die ruimtelike geleidingsvermoë naby die nulpassing van die boogstroom. Hierdie eienskap, gekombineer met die eienskap van die boog om 'n uiterst fyn kern te vorm, verkort die boogtydkonstante aansienlik. Dus, gee die sterk elektronegativiteit SF6 uitmuntende isolerende eienskappe.

Die basiese vereistes vir 'n boogblussende medium is nie net hoë dielektriese sterkte nie, maar meer belangrik, 'n hoë herstelspoed van dielektriese sterkte. Dit moet ook 'n ander kritiese eienskap hê: 'n baie klein termiese tydkonstante wanneer die boogstroom deur nul gaan. SF6 gas, as 'n boogblussende medium, het hierdie eienskappe. Dit hang nie net op die isoentropiese koelende effek gevorm deur die druk-gradiënt van gasstrome nie, maar hoofsaaklik op die spesifieke termochemiese eienskappe en sterk elektronegativiteit van SF6 gas, wat SF6 gas uiterst sterke boogblusvermoë gee. Presies as gevolg van die uitmuntende boogblus- en isolerende eienskappe van SF6 gas, en sy stabiele chemiese eienskappe en nietoksiese aard, het die toepassing van SF6 gas in velde soos kragoorvoer en -transformasie, transformators, smeltknoppies en kontakters voortdurend uitgebrei.

Gas-geïsoleerde metaal-omhulde skakelapparatuur (GIS) is verder ontwikkel gebaseer op SF6 skakeelaars. GIS omring skakeelaars, skakelaars, aardingsskakelaars, stroom- en spanningstransformateurs, stormlampies, en verbindingsbusbars in 'n metaal-omhulsel en vul dit met SF6 gas, wat uitmuntende boogblus- en isolerende eienskappe het, as isolasie tussen fases en na die grond. As gevolg van sy omhulde en modulare aard, neem dit min grondvlak en plek in, word nie deur die buitelyn omgewing beïnvloed nie, maak geen geraas of radio-interferensie nie, bedryf veilig en betroubaar, en vereis min instandhoudingswerk, dus het dit aansienlike ontwikkeling ervaar.

Struktuur van Drie-fase Omhulde GIS

In 'n drie-fase omhulde GIS, word die drie fases van die hoofskakelkomponente in 'n gemeenskaplike aarde-verbonden buite-omhulsel geïnstalleer, ondersteun en geïsoleer deur epoxy-hars gegose insulators. Hierdie tipe GIS het 'n kompakte struktuur, met 'n verminderde aantal buite-omhulsels, wat materiale aansienlik kan spaar. Bovendien, as gevolg van die verminderde aantal sigtingpunte en die verkorte sigtinglengte, is die gas-lekkagekoers laag. Dit kan ook die sirkulerende stroom tydens bedryf verminder en instandhoudingswerk stroomlyn. Die drie-fase omhulde GIS het 'n relatief klein algehele grootte, minder komponente, minder versletsel aan buite-omhulsels, en 'n kort installasie siklus. Egter, sy nadeel is die ongelyke interne elektriese veld, met mutuele fase-op-fase invloed, wat dit vatbaar maak vir fase-op-fase flitsoverslag.

Die drie-fase omhulde tipe word ook bekend as die drie-fase-gemeenskaplike-tank tipe. Die drie-fase busbars word binne die silinder deur insulators in 'n driehoekige patroon gefiks. Elke funksionele eenheid van die GIS bestaan uit verskeie kamers. Die kamer-verdeling moet nie net die normale bedryfsvereistes bevredig nie, maar ook die boog kan beperk in geval van 'n interne fout. Verskillende kamers laat toe vir verskillende gasdruk. Byvoorbeeld, die skakelaarkamer, met inagneming van die boogblus-effek, vereis 'n gasdruk van ongeveer 0.6 MPa, terwyl ander kamers relatief laer druk het.

Kern tegnologieë vir die intelligensie van hoogspannings-schakelapparatuur

Die tegnologiese inhoud van intelligente hoogspannings-schakelapparatuur is uiterst omvattend. Sy hoof tegnologieë sluit in:

• Skakelbewerking Intelligensie: Monitoring en diagnose van die bedryfstoestand van oop-en-toe toestelle;

• Sekondêre Beheer Intelligensie: Gebruik van verdeelde argitektuur, netwerk-verbind tegnologie, en omvattende monitoring tegnologie om seinverwerving - sensor tegnologie te bereik, soos Rogowski-luchtgekorde toroidale spoels vir saamgestelde stroom- en spanning sensore, slag sensore, en gasdigtheid sensore;

• Isolasie Prestasie Monitoring: Gedeeltelike aflading opsporing, opsporing van abnormal geleiding, en mikrogrootte partikel opsporing;

• Fout Diagnose en Besluit-nemings Sisteem: Analise van sein deur sein analise om beoordelings en besluite te maak;

• Elektromagnetiese Verenigbaarheid (EMV): Hoofsaaklik onderdrukking van interferensie van anti-interferensie koppelpaaie, d.w.s. elimineer of verduidelik verskeie faktore wat 'n gekoppelde gemeenskaplike impedansie vorm. Metodes sluit in afskerming, isolasie, en filtrering;

• Spesialiserte Mikrorekenaar R & D: Ontwikkeling van spesiaalontwerpte geïntegreerde skakels en sagteware om die toepasbaarheid, real-time prestasie, en bedryfsistema van mikrorekenaars te verbeter, en die bedryfsvlak en betroubaarheid van hoogspannings-schakelapparatuur te verhoog.