Developotrendoj de GIS

Modularigo de Alta-Voltaĝa Ŝaltanaro

Pro la miniaturigaj mesaĝoj prenitaj por ĉiu komponento kaj parto, same kiel la tuta miniaturigita aranĝo, la grandeco de alta-voltaĝa ŝaltanaro estas daŭre malpligrandiganta. Ekzistas larĝa vario de ŝaltanaraj kombinaĵoj, kun fleksiblaj kombinaj manieroj kaj tre kompakta strukturo. Gaz-insulita metala fermita ŝaltanaro (GIS) enkorpigas la plej multon de alta-voltaĝaj elektraj aparatoj kaj protektaj detektaj aparatoj, integriĝante la funkciojn de originalaj apartaj elektraj aparatoj en unu entitaton. Tial, oni povas diri, ke la nivelo de dizajno kaj produkcio de GIS reprezentas la nivelon de gaz-insulita metala fermita ŝaltanaro.

Gaz-insulita metala fermita ŝaltanaro (GIS) estas nova tipo de elektra aparato, kiu aperis en la mezo de la 1960-aj jaroj. Ĉar ĝi estas kaj fermita kaj modulara, ĝi havas malgrandan bazarecon, okupas malpli da spaco, ne estas afektita de la ekstera medio, ne produktas bruon aŭ radiinterferencon, kaj havas sekuran kaj fidindan operacion kun minimuma servado, do ĝi vidis signifan evoluon. Depost sia enkonduko, ĝi daŭre evoluas al pli alta voltago, pli granda kapacito, kaj miniaturigo. Per jaroj da operacia sperto en Indonezio kaj daŭraj konstruaj plibonigoj, GIS ne nur progresis en termoj de pli alta voltago kaj pli granda kapacito, sed ankaŭ daŭre innovacias.

Bazaj Karakterizoj kaj Ark-Estagiganta Principo de Sulfurheksafluorido (SF6) Gaso

En lastatempe, SF6 gaso vidis rapidan evoluon kiel ark-stagiganta medio por circuitrompiloj. SF6 gaso estis origine bone konata kiel insuliga gaso kun insuliga forto kelkfoje pli forta ol tiu de aero. Ĝi posedas ekstreman fortan ark-stagigan kapablon, kaj la transiro de kondukanta arko al insulatoro okazas tre rapide. Do, en alta-voltaĝaj circuitrompiloj, SF6 gaso povas servi kaj kiel ark-stagiganta medio kaj kiel insuliga medio. La plej rimarkindaj karakterizoj de SF6 gaso estas jenaj:

Eksceltaj Bazaj Ecoj

Pura SF6 gaso estas senkolora, senodora, netoksa, kaj neflamigebla halo-kompounda gaso. Sub normala temperaturo, nome je 20°C kaj 0.1MPa, ĝia denseco estas kvinoble tiu de aero. La cedvica koeficiento de SF6 gaso, inkluzive de konvektaj efektoj, estas 1.6oble tiu de aero.

Specifaj Termo-Kemiaj Ecoj
Eksperimentoj montras, ke la dismetiĝa temperaturo de SF6 gaso estas pli malalta ol tiu de aero, dum la postulata dismetiĝa energio estas pli alta. Kiel rezulto, SF6 gaso absorbas grandan kvanton de energio dum dismetiĝo, havigante fortan refreskan efikon sur la arkon. SF6 gaso havas afinon al liberaj elektronoj. Do, en la varmega zono, praktike estos nur tre malgranda kondukemo aŭ neniu kondukemo, dum ĝia termoĉeza konduto estas tre alta. SF6 gaso dismetiĝas rapide en relativaj malvarmaj temperaturintervaloj (2000 - 2500K). Kiam SF6 gaso dismetiĝas en la arkkapa regiono, ĝi absorbos grandan kvanton da varmo de la arko, donante al SF6 gaso eksceltajn ark-stagigajn kapablojn. En SF6 gaso, kiam la arka kuranto proksimiĝas al nul, nur tre duna arka kernegro havos altan temperaturon, kaj ĝia ĉirkaŭa regiono konsistas el nekonduktantaj stratoj.

Konsekvence, post la pasado de la kuranto tra nul, la dielektra forto de la ark-spaco rekuperiĝas rapide kaj superas la pligrandiĝan rapidon de la rekuperada voltago. En SF6 gaso, ekstrema finega arka kernegro daŭras eĉ je tre malaltaj kurantvaloroj. Tio estas tre dezirinda karakterizo en circuitrompila interrompo, ĉar ĝi respondas al la postulado de rapida transiro de bona konduktanto al insulatoro kiam la kuranto pasas tra nul. Precize pro tiuj karakterizoj, eĉ interrompante malgrandajn kurantojn, la arka kernegro restas kontinua ĝis la kuranto atingas nulon kaj ankoraŭ povas kontrakci kontinue. Tio prezentas forton de forpritraktado, nome kurant-trancado, kaj do reduktas la okazon de ŝalt-intervoltagoj.

Forta Elektronegativeco

Elektronegativeco rilatas al la tendenco de molekuloj aŭ disociitaj atomoj formi negativajn ionojn. SF6 havas fortan kapablon adsorbi elektronojn, sciata kiel elektronegativeco. SF6 kaj la halo-molekuloj kaj atomoj produktaĵitaj de ĝia dismetiĝo forte adsorbias elektronojn en la arko, formante negativajn ionojn. Ĉar la maso de negativaj ionoj estas multe pli granda ol tiu de elektronoj, la movada rapido de negativaj ionoj sub la influo de elektrokampon estas multe pli malrapida ol tiu de elektronoj. En la elektrokampa movado, negativaj ionoj facile rekombinas kun pozitivaj ionoj por formi neŭtralajn molekulojn. Do, la malaperproceso de spaca kondukemo estas ekstreme rapida. Tiu fenomeno havas la saman efikon kiel tre forta refreska kapablo en la ioniza spaco, rezultigante tre rapidan ŝanĝon de la spaca kondukemo proksime de la nul-paso de la arka kuranto. Tiu karakterizo, kombinita kun la karakterizo de la arko formanta ekstreman finegan kernegron, signife mallongigas la arkan tempkonstanton. Do, la forta elektronegativeco donas al SF6 eksceltajn insuligajn ecojn.

La bazaj postuloj por ark-stagiganta medio ne nur estas alta dielektra forto, sed pli grave, alta rekuperada rapido de dielekta forto. Ĝi ankaŭ devus posedas alian gravan karakterizon: tre malgrandan termotempkonstanton kiam la arka kuranto pasas tra nul. SF6 gaso, kiel ark-stagiganta medio, havas tiujn karakterizojn. Ĝi dependas ne nur de la izentropa refreska efiko formita per la presgradiento de gazfluo, sed ĉefe de la specifaj termo-kemiaj ecoj kaj forta elektronegativeco de SF6 gaso, kiuj donas al SF6 gaso ekstreme forta ark-stagigajn kapablojn. Precize pro tio, ke SF6 gaso havas eksceltajn ark-stagigajn kaj insuligajn ecojn, kaj ĝiaj kemaj ecoj estas stabila kaj netoksa, la aplikado de SF6 gaso en kampoj kiel energitransdonado kaj transformado, transformiloj, fuziloj, kaj kontaktiloj daŭre vastiĝas.

Gaz-insulita metala fermita ŝaltanaro (GIS) estas plue evoluigita surbaze de SF6 circuitrompiloj. GIS fermitas circuitrompilojn, disligilojn, terkonektilojn, kurantan kaj voltan transformilojn, fulmoprotektilojn, kaj konektajn busbarojn en metalan fermitan ĉason kaj plenigas ĝin per SF6 gaso, kiu havas eksceltajn ark-stagigajn kaj insuligajn ecojn, servante kiel insuligo inter fazoj kaj al la tero. Pro ĝia fermita kaj modulara naturo, ĝi okupas malgrandan bazarecon kaj malpli da spaco, ne estas afektita de la ekstera medio, ne produktas bruon aŭ radiinterferencon, funkciadas sekure kaj fidinde, kaj postulas minimuman servadon, do ĝi atingis signifan evoluon.

Strukturo de Tri-Faza Fermita GIS

En tri-faza fermita GIS, la tri fazoj de la ĉefcirkvitaj komponentoj estas instalitaj en komuna terkonektita ekstera ĉason, subtenitaj kaj insuligitaj per epoksidrezaj funditaj insuliloj. Tiu tipo de GIS havas kompakta strukturon, kun malpli da eksteraj ĉasoj, kio povas signife savki materialojn. Plue, pro la malpliiĝo de sigelaj punktoj kaj la mallongiĝo de la sigela longo, la gasa fuŝrapiĝa rapido estas malalta. Ankaŭ, ĝi povas redukti la cirkulan kuranton dum operacio kaj simpligi servadan laboron. La tri-faza fermita GIS havas relative malgrandan tutan grandon, pli malmultajn komponentojn, malpli da uzado de la eksteraj ĉasoj, kaj mallongan instalecan ciklon. Tamen, ĝia malhelpo estas la neuniforma interna elektrika kampo, kun mutua fazo-al-fazo influo, farante ĝin facile flankfendi.

La tri-faza fermita tipo estas ankaŭ konata kiel la tri-faza-komuna-tanktipo. La tri-fazaj busbaroj estas fiksataj en la cilindro tra insuliloj, aranĝitaj en triangula formo. Ĉiu funkcio-unuo de la GIS konsistas el pluraj kompartmentoj. La divido de kompartmentoj ne nur devas kontentigi la normalajn operaciorekvetojn, sed ankaŭ limigi la arkon en okazo de interna eraro. Diferentaj kompartmentoj permesas malsamajn gazpresojn. Ekzemple, la disligila kompartmento, konsiderante la ark-stagigan efikon, postulas gazpreson ĉirkaŭ 0.6 MPa, dum aliaj kompartmentoj havas relative pli malaltajn presojn.

Ĉefaj Teknikoj por Inteligenteco de Alta-Voltaĝa Ŝaltanaro

La teknika enhavo de inteligenta alta-voltaĝa ŝaltanaro estas ekstreme vasta. Ĝiaj ĉefaj teknikoj inkluzivas:

• Ŝaltoperacia Inteligenteco: Monitorado kaj diagnozo de la operacia stato de malfermigaj kaj fermigaj aparatoj;

• Duara Kontrola Inteligenteco: Uzado de distribuita arkitekturo, rete konektita teknologio, kaj komunaj monitoradaj teknologioj por atingi signalakiradon - sensora teknologio, kiel Rogowski-aerkeritaj toroidaj spiraloj por kompositaj kurantaj kaj voltaj sensoroj, marŝdistanco-sensoroj, kaj gazdensedosecaj sensoroj;

• Insuliga Performanco-Monitorado: Parta deprenmonitrado, detektado de anomalaj kondukadoj, kaj mikro-partikla detektado;

• Eraro-Diagnostika kaj Decidema Sistemo: Analizado de signaloj per signalanalizo por farado de judicoj kaj decidadoj;

• Elektromagnetika Kompatibileco (EMC): Ĉefe supresado de interferenco de anti-interferencakoplingaj vojoj, nome eliminado aŭ malfortigo de diversaj faktoroj formantaj koplan komunan impedancan. Metodoj inkluzivas blindigon, izoladon, kaj filtradon;

• Speciala Mikrokomputila R & D: Disvolvado de dediĉitaj integritaj cirkvitoj kaj programaro por plibonigi la aplikeblecon, realtempan performon, kaj operacian sistemon de mikrokomputiloj, kaj pliehavi la operacian nivelon kaj fidindecon de alta-voltaĝa ŝaltanaro.