Tren ng Pag-unlad ng GIS

Modularisasyon ng High - Voltage Switchgear

Dahil sa mga hakbang sa miniaturization na inilapat sa bawat komponente at bahagi, pati na rin ang kabuuang miniaturized layout, ang sukat ng high - voltage switchgear ay patuloy na bumababa. May malawak na uri ng kombinasyon ng switchgear, may flexible na paraan ng pagkombinasyon at napakompaktong istraktura. Ang gas - insulated metal - enclosed switchgear (GIS) ay naglalaman ng karamihan sa mga high - voltage electrical appliances at protective detecting devices, nagbibigay ng mga function ng orihinal na hiwalay na electrical appliances sa isang entity. Kaya, maaari nating sabihing ang disenyo at produksyon level ng GIS ay kinakatawan ang lebel ng gas - insulated metal - enclosed switchgear.

Ang gas - insulated metal - enclosed switchgear (GIS) ay isang bagong uri ng electrical device na lumitaw noong mid - 1960s. Dahil ito ay parehong enclosed at modular, ito ay may maliit na footprint, okupado ang mas kaunti na espasyo, hindi naapektuhan ng panlabas na kapaligiran, walang noise o radio interference, at may ligtas at maaswang operasyon na may minimong pamamahala, kaya ito ay nakaranas ng mahalagang pag-unlad. Simula nang ipakilala ito, ito ay patuloy na umunlad patungo sa mas mataas na voltage, mas malaking capacity, at miniaturization. Sa pamamagitan ng taon ng operational experience sa Indonesia at patuloy na pagbabago ng disenyo, ang GIS ay hindi lamang unlad sa mas mataas na voltage at mas malaking capacity kundi pati na rin patuloy na inobatibo.

Pangunahing Katangian at Arc - Quenching Principle ng Sulfur Hexafluoride (SF6) Gas

Sa mga nakaraang taon, ang SF6 gas ay nakaranas ng mabilis na pag-unlad bilang isang arc - quenching medium para sa circuit breakers. Ang SF6 gas ay orihinal na kilala bilang isang insulating gas na may insulation strength na ilang beses na mas mataas kaysa sa hangin. Ito ay may napakalakas na arc - quenching capabilities, at ang transition mula sa conducting arc patungo sa insulator ay nangyayari sa napakabilis na bilis. Kaya, sa high - voltage circuit breakers, ang SF6 gas ay maaaring maglingkod bilang isang arc - quenching medium at isang insulating medium. Ang pinaka - remarkable characteristics ng SF6 gas ay ang mga sumusunod:

Excelenteng Pangunahing Katangian

Ang puro na SF6 gas ay isang walang kulay, walang amoy, non - toxic, at non - flammable halogen compound gas. Sa normal na temperatura, i.e., sa 20°C at 0.1MPa, ang density nito ay limang beses na mas mataas kaysa sa hangin. Ang heat - transfer coefficient ng SF6 gas, kasama ang convective effects, ay 1.6 beses na mas mataas kaysa sa hangin.

Partikular na Thermochemical Properties
Ang mga eksperimento ay nagpapakita na ang decomposition temperature ng SF6 gas ay mas mababa kaysa sa hangin, habang ang enerhiya na kailangan para sa decomposition ay mas mataas. Bilang resulta, ang SF6 gas ay nagsasangkot ng malaking halaga ng enerhiya sa panahon ng decomposition, nagbibigay ng malakas na cooling effect sa arc. Ang SF6 gas ay may affinity para sa free electrons. Kaya, sa hot - zone space, mayroon lamang talaga ang napakaliit na conductivity o walang conductivity sa lahat, ngunit ang thermal conductivity nito ay napakataas. Ang SF6 gas ay mabilis na nagdecompose sa isang mas mababang temperatura range (2000 - 2500K). Kapag nagdecompose ang SF6 gas sa arc - shroud area, ito ay nagsasangkot ng malaking halaga ng init mula sa arc, nagbibigay ng excelenteng arc - quenching capabilities sa SF6 gas. Sa SF6 gas, kapag ang arc current ay lumapit sa zero, mayroon lamang isang napakaliit na arc core ang may mataas na temperatura, at ang paligid nito ay binubuo ng non - conducting layers.

Kaya, pagkatapos ang current ay lumampas sa zero, ang dielectric strength ng arc gap ay mabilis na bumabalik at lumalampas sa rising speed ng recovery voltage. Sa SF6 gas, isang napakaliit na arc core ay nananatili kahit sa napakaliit na current levels. Ito ay isang napakadeseble na katangian sa circuit breaker interruption, dahil ito ay sumasakto sa requirement ng mabilis na transition mula sa good conductor patungo sa insulator kapag ang current ay lumampas sa zero. Tumutugon ito sa mga katangian, kahit sa pag-interrupt ng maliliit na current, ang arc core ay nananatili continuous hanggang ang current ay umabot sa zero at maaari pa ring magpatuloy na mag-contract. Ito ay nagpapahintulot na maiwasan ang forced current interruption, i.e., current chopping, at kaya ay binabawasan ang pagkakaroon ng switching overvoltages.

Malakas na Electronegativity

Ang electronegativity ay tumutukoy sa tendency ng molecules o dissociated atoms na bumuo ng negative ions. Ang SF6 ay may malakas na kakayahan na adsorb electrons, na kilala bilang electronegativity. Ang SF6 at ang halogen molecules at atoms na nabuo sa pamamagitan ng kanyang decomposition ay malakas na adsorb electrons sa arc, bumubuo ng negative ions. Dahil ang mass ng negative ions ay mas malaki kaysa sa electrons, ang bilis ng movement ng negative ions sa ilalim ng epekto ng electric field ay mas mabagal kaysa sa electrons. Sa electric - field movement, madaling mag - recombine ang negative ions sa positive ions upang bumuo ng neutral molecules. Kaya, ang disappearance process ng spatial conductivity ay napakabilis. Ang phenomenon na ito ay may parehong epekto bilang isang napakalakas na cooling capacity sa ionization space, nagreresulta sa napakabilis na pagbabago ng spatial conductivity malapit sa zero - crossing ng arc current. Ang katangian na ito, kasama ang katangian ng arc na bumubuo ng isang napakaliit na core, ay malaking binabawasan ang arc time constant. Kaya, ang malakas na electronegativity ay nagbibigay ng excelenteng insulation properties sa SF6.

Ang pangunahing requirements para sa isang arc - quenching medium ay hindi lamang mataas na dielectric strength kundi, mas mahalaga, isang mataas na recovery speed ng dielectric strength. Dapat din itong may isa pang mahalagang katangian: isang napakaliit na thermal time constant kapag ang arc current ay lumampas sa zero. Ang SF6 gas, bilang isang arc - quenching medium, ay may mga katangian na ito. Ito ay umaasa hindi lamang sa isentropic cooling effect na nabuo sa pamamagitan ng pressure gradient ng gas flows kundi lalo na sa partikular na thermochemical properties at malakas na electronegativity ng SF6 gas, na nagbibigay ng napakalakas na arc - quenching capabilities sa SF6 gas. Tumutugon ito sa mga katangian, dahil ang SF6 gas ay may excelenteng arc - quenching at insulating properties, at ang kanyang chemical properties ay stable at non - toxic, ang application ng SF6 gas sa mga larangan tulad ng power transmission and transformation, transformers, fuses, at contactors ay patuloy na lumalawak.

Ang gas - insulated metal - enclosed switchgear (GIS) ay patuloy na unlad batay sa SF6 circuit breakers. Ang GIS ay naglalaman ng circuit breakers, disconnectors, earthing switches, current at voltage transformers, surge arresters, at connecting busbars sa loob ng isang metal enclosure at puno ito ng SF6 gas, na may excelenteng arc - quenching at insulating properties, na gumagampan bilang insulation sa pagitan ng phases at sa ground. Dahil sa kanyang enclosed at modular nature, ito ay okupado ang maliit na footprint at mas kaunti na espasyo, hindi naapektuhan ng panlabas na kapaligiran, walang noise o radio interference, ligtas at maaswang operasyon, at minimong pamamahala, kaya ito ay nakamit ang mahalagang pag-unlad.

Struktura ng Three - phase Enclosed GIS

Sa three - phase enclosed GIS, ang tatlong phases ng main - circuit components ay nai-install sa isang common earthed outer enclosure, sinusuportahan at insulated ng epoxy - resin cast insulators. Ang tipo ng GIS na ito ay may compact structure, na may mas kaunti na outer enclosures, na maaaring makapagtulungan sa malaking savings ng materyales. Bukod dito, dahil sa pagbawas ng number ng sealing points at pagkasira ng sealing length, ang gas leakage rate ay mababa. Kasama nito, ito ay maaaring bawasan ang circulating current sa panahon ng operasyon at streamline ang maintenance work. Ang three - phase enclosed GIS ay may relatibong maliit na overall size, mas kaunti na components, mas kaunti na wear and tear sa outer enclosures, at maikling installation cycle. Gayunpaman, ang kanyang drawback ay ang hindi pantay na internal electric field, may mutual phase - to - phase influence, nagpapadaling magkaroon ng inter - phase flashover.

Ang three - phase enclosed type ay kilala rin bilang three - phase - in - common - tank type. Ang three - phase busbars ay nai-fix sa loob ng cylinder sa pamamagitan ng insulators, na arranged sa isang triangular pattern. Ang bawat functional unit ng GIS ay binubuo ng ilang compartments. Ang compartment division ay dapat hindi lamang sumunod sa normal operation requirements kundi pati na rin limitin ang arc sa panahon ng internal fault. Ang iba't ibang compartments ay nagbibigay ng iba't ibang gas pressures. Halimbawa, ang disconnector compartment, inconsideration ng arc - extinguishing effect, nangangailangan ng gas pressure na humigit-kumulang 0.6 MPa, habang ang iba pang compartments ay may mas mababang pressures.

Key Technologies para sa Intelligence ng High - Voltage Switchgear

Ang teknikal na content ng intelligent high - voltage switchgear ay napakalawak. Ang kanyang pangunahing teknolohiya ay kinabibilangan ng:

• Switching Operation Intelligence: Monitoring at diagnosis ng operating state ng opening at closing devices;

• Secondary Control Intelligence: Gamit ng distributed architecture, network - connected technology, at comprehensive monitoring technology upang makamit ang signal acquisition - sensor technology, tulad ng Rogowski air - cored toroidal coils para sa composite current at voltage sensors, stroke sensors, at gas density sensors;

• Insulation Performance Monitoring: Partial discharge detection, detection ng abnormal conduction, at micro - particle detection;

• Fault Diagnosis at Decision - making System: Pagsusuri ng signals sa pamamagitan ng signal analysis upang gawin ang mga judgments at decisions;

• Electromagnetic Compatibility (EMC): Mainly suppressing interference mula sa anti - interference coupling paths, i.e., pag - eliminate o pag - weaken ng iba't ibang factors na nagtatagpo sa coupled common impedance. Ang mga paraan ay kinabibilangan ng shielding, isolation, at filtering;

• Special - purpose Microcomputer R & D: Pag - develop ng dedicated integrated circuits at software upang mapabuti ang applicability, real - time performance, at operation system ng microcomputers, at pag - enhance ng operating level at reliability ng high - voltage switchgear.