Modularization sa High - Voltage Switchgear
Tungod sa mga pamaagi sa pag-miniaturize gihimo alang sa kada komponente ug bahin, sama sa kabuok nga miniaturized layout, ang laki sa high - voltage switchgear nagsugyot ngadto sa wala. Usa ka wide variety sa kombinasyon sa switchgear, uban sa flexible nga mga pamaagi sa pag-combine ug napulupot nga struktura. Ang gas - insulated metal - enclosed switchgear (GIS) adunay daghang high - voltage electrical appliances ug protective detecting devices, nga nag-integrate sa mga function sa orihinal nga separate nga electrical appliances isip usa ra nga entidad. Busa, mahimong masulti nga ang level sa design ug production sa GIS representar sa level sa gas - insulated metal - enclosed switchgear.
Ang gas - insulated metal - enclosed switchgear (GIS) mao ang bag-ong tipo sa electrical device nga mibukas sa mid - 1960s. Tungod kay lisud ug modular, adunay gamay nga footprint, gamay nga espasyo, wala maapektuhan sa external environment, walay noise o radio interference, ug safe ug reliable nga operasyon uban minimal nga maintenance work, busa naka-develop niini. Tungod sa iyang pag-introduce, nagsugyot ngadto sa mas taas nga voltage, mas dako nga capacity, ug miniaturization. Pinaagi sa tuigang operational experience sa Indonesia ug continuous nga design improvements, ang GIS wala lang taas sa voltage ug mas dako nga capacity apan usab nag-innovate.
Basic Characteristics ug Arc - Quenching Principle sa Sulfur Hexafluoride (SF6) Gas
Sa katapusan nga mga tuig, ang SF6 gas naka-experience og rapid nga development isip arc - quenching medium para sa circuit breakers. Ang SF6 gas orihinal nga nailhan isip insulating gas nga may insulation strength daghan pa kaysa sa air. Adunay ekstremong strong nga arc - quenching capabilities, ug ang transition gikan sa conducting arc hangtod sa insulator nagsugyot sa taas nga bilis. Busa, sa high - voltage circuit breakers, ang SF6 gas makapahimulos isip arc - quenching medium ug insulating medium. Ang pinakaremarkable nga characteristics sa SF6 gas mao kini:
Excellent Basic Properties
Ang pure SF6 gas mao ang colorless, odorless, non - toxic, ug non - flammable halogen compound gas. Sa normal nga temperatura, i.e., sa 20°C ug 0.1MPa, ang density niini lima ka beses sa air. Ang heat - transfer coefficient sa SF6 gas, kasama ang convective effects, 1.6 ka beses sa air.
Specific Thermochemical Properties
Ang eksperimento nagpakita nga ang decomposition temperature sa SF6 gas mas baba kaysa sa air, apan ang required energy mas taas. Busa, ang SF6 gas nag-absorb og dako nga amount sa energy sa panahon sa decomposition, naghatag og strong cooling effect sa arc. Ang SF6 gas may affinity sa free electrons. Busa, sa hot - zone space, adunay gamay nga conductivity o walay conductivity sama, apan ang thermal conductivity dako. Ang SF6 gas nagsugyot sa taas nga bilis sa decomposition sa gamay nga temperatura range (2000 - 2500K). Sa panahon sa decomposition sa SF6 gas sa arc - shroud area, nag-absorb og dako nga amount sa heat gikan sa arc, naghatag sa SF6 gas og excellent arc - quenching capabilities. Sa SF6 gas, sa panahon sa arc current malapit na zero, adunay gamay nga arc core may taas nga temperatura, ug ang surrounding area adunay non - conducting layers.
Busa, human sa current magdaog zero, ang dielectric strength sa arc gap nag-recover sa taas nga bilis ug gibutangan sa rising speed sa recovery voltage. Sa SF6 gas, adunay ekstremong fine nga arc core persistency sa gamay nga current levels. Kini usa ka highly desirable characteristic sa circuit breaker interruption, tungod kay naghatag sa requirement sa rapid transition gikan sa good conductor hangtod sa insulator sa panahon sa current magdaog zero. Tungod kay kini nga characteristics, human sa interrupting sa gamay nga currents, ang arc core molambo hangtod sa current mag-zero ug makapahimulos pa. Kini nag-prevent sa forced current interruption, i.e., current chopping, ug nagbawas sa occurrence sa switching overvoltages.
Strong Electronegativity
Ang electronegativity nagrefer sa tendency sa molecules o dissociated atoms nga mag-form og negative ions. Ang SF6 may strong nga ability sa adsorb electrons, ania ang gitawag nga electronegativity. Ang SF6 ug ang halogen molecules ug atoms gikan sa iyang decomposition strong adsorb electrons sa arc, nag-form og negative ions. Tungod kay ang mass sa negative ions mas dako kaysa sa electrons, ang movement speed sa negative ions sa influence sa electric field mas hapsay kaysa sa electrons. Sa electric - field movement, ang negative ions easy recombine sa positive ions aron mag-form og neutral molecules. Busa, ang disappearance process sa spatial conductivity ekstremong rapi. Kini nga phenomenon may sama sama sa very strong cooling capacity sa ionization space, resulta sa rapi nga change sa spatial conductivity near sa zero - crossing sa arc current. Kini nga characteristics, kasama ang characteristics sa arc forming extremely fine core, nag-shorten sa arc time constant significantly. Busa, ang strong electronegativity naghatag sa SF6 gas og excellent insulation properties.
Ang basic requirements sa arc - quenching medium wala lang taas nga dielectric strength apan mas importante nga taas nga recovery speed sa dielectric strength. Dili lang, usab dapat adunay important nga characteristic: gamay nga thermal time constant sa panahon sa arc current magdaog zero. Ang SF6 gas, isip arc - quenching medium, adunay kini nga characteristics. Iya dependi wala lang sa isentropic cooling effect gikan sa pressure gradient sa gas flows apan mainly sa specific thermochemical properties ug strong electronegativity sa SF6 gas, nga naghatag sa SF6 gas og particularly strong nga arc - quenching capabilities. Tungod kay ang SF6 gas may excellent arc - quenching ug insulating properties, ug stable ug non - toxic nga chemical properties, ang application sa SF6 gas sa mga field sama sa power transmission ug transformation, transformers, fuses, ug contactors naka-expand continuously.
Ang gas - insulated metal - enclosed switchgear (GIS) naka-develop human sa SF6 circuit breakers. Ang GIS nag-enclose sa circuit breakers, disconnectors, earthing switches, current ug voltage transformers, surge arresters, ug connecting busbars sa metal enclosure ug fill up sa SF6 gas, nga may excellent arc - quenching ug insulating properties, serving isip insulation tali sa phases ug to the ground. Tungod sa iyang enclosed ug modular nature, adunay gamay nga footprint ug espasyo, wala maapektuhan sa external environment, walay noise o radio interference, safe ug reliable nga operasyon, ug minimal nga maintenance work, busa naka-achieve significant nga development.
Structure sa Three - phase Enclosed GIS
Sa three - phase enclosed GIS, ang tatlo nga phases sa main - circuit components installed sa common earthed outer enclosure, supported ug insulated sa epoxy - resin cast insulators. Kini nga tipo sa GIS may compact nga structure, gamay nga number sa outer enclosures, nga makapahimulos sa significant nga save materials. Masobra, tungod sa gamay nga number sa sealing points ug shortened sealing length, ang gas leakage rate gamay. Masobra, makapahimulos sa reduced circulating current sa panahon sa operasyon ug streamline sa maintenance work. Ang three - phase enclosed GIS may relatively gamay nga overall size, gamay nga components, gamay nga wear and tear sa outer enclosures, ug short installation cycle. Apan, ang drawback niini mao ang uneven internal electric field, mutual phase - to - phase influence, prone sa inter - phase flashover.
Ang three - phase enclosed type usab mailhi isip three - phase - in - common - tank type. Ang three - phase busbars fixed sa cylinder pinaagi sa insulators, arranged sa triangular pattern. Kada functional unit sa GIS consist sa several compartments. Ang compartment division wala lang dapat meet sa normal operation requirements apan usab dapat limit sa arc sa panahon sa internal fault. Ang different compartments allow sa different gas pressures. Bisag unsa, ang disconnector compartment, considering sa arc - extinguishing effect, require gas pressure of approximately 0.6 MPa, apan ang uban nga compartments may relatively lower pressures.
Key Technologies para sa Intelligence sa High - Voltage Switchgear
Ang technological content sa intelligent high - voltage switchgear extremely extensive. Ang main technologies include:
Switching Operation Intelligence: Monitoring ug diagnosis sa operating state sa opening ug closing devices;
Secondary Control Intelligence: Using distributed architecture, network - connected technology, ug comprehensive monitoring technology aron achieve signal acquisition - sensor technology, sama sa Rogowski air - cored toroidal coils for composite current ug voltage sensors, stroke sensors, ug gas density sensors;
Insulation Performance Monitoring: Partial discharge detection, detection sa abnormal conduction, ug micro - particle detection;
Fault Diagnosis ug Decision - making System: Analyzing signals pinaagi sa signal analysis aron magbuhat og judgments ug decisions;
Electromagnetic Compatibility (EMC): Mainly suppressing interference gikan sa anti - interference coupling paths, i.e., eliminating o weakening sa tanang factors nga form sa coupled common impedance. Ang methods include shielding, isolation, ug filtering;
Special - purpose Microcomputer R & D: Developing dedicated integrated circuits ug software aron mapabuto ang applicability, real - time performance, ug operation system sa microcomputers, ug enhancing ang operating level ug reliability sa high - voltage switchgear.