Mwenendo wa Maendeleo wa GIS

Modularization ya Switchgear wa Mwendo Mkubwa wa Umeme

Kwa sababu ya hatua za kuondokana kwa kila sehemu na kifaa, pamoja na mchakato wa kuondokana kwa umbo lenye umbo tofauti, ukubwa wa switchgear wa mwendo mkubwa wa umeme umekuwa unaondoka. Kuna aina nyingi za majumui la switchgear, na njia nyingi za kujumuisha na muundo wazi sana. Gas-insulated metal-enclosed switchgear (GIS) unajumuisha zaidi ya vifaa vya umeme vya mwendo mkubwa na vifaa vya kuzuia na kutambua, kuhusu ujumuishaji wa athari za vifaa vilivyokuwa visivyojumuishika. Hivyo basi, inaweza kusema kwamba ubora wa utaratibu na ujanja wa GIS unatafsiriwa kama ubora wa gas-insulated metal-enclosed switchgear.

Gas-insulated metal-enclosed switchgear (GIS) ni aina mpya ya vifaa vya umeme vilivyotoka miaka ya 1960. Kutokana na kuwa ni wazi na modular, una eneo ndogo, huchukua eneo kidogo, haiathiriwa na mazingira ya nje, haiunda sauti au magonjwa ya redio, na inafanya kazi salama na imara na kazi ya huduma chache tu, kwa hiyo imekuwa na maendeleo makubwa. Tangu uanzisho wake, imekuwa inaendelea kwa mwendo mkubwa zaidi, uzito mkubwa zaidi, na kuondokana. Kwa mujibu wa tajriba ya miaka mengi katika Indonesia na maendeleo ya utaratibu, GIS imekuwa inaendelea kwa mwendo mkubwa zaidi na uzito mkubwa zaidi na kuwa na ujuzi wa kutosha.

Sifa Sifa ya Msingi na Utaratibu wa Kuondokana Arc ya Nyuklia ya Sulfur Hexafluoride (SF6)

Katika miaka ya hivi karibuni, SF6 imekuwa inaendelea kwa kasi kama medium ya kuondokana arc kwa circuit breakers. SF6 ulikuwa bado anasikitishwa kama medium ya kuzuia na nguvu za kuzuia mara kadhaa za hewa. Ina nguvu sana za kuondokana arc, na mabadiliko kutoka kwa arc ya kushiriki kwa insulator inaweza kufanyika kwa kasi sana. Kwa hiyo, katika circuit breakers wa mwendo mkubwa, SF6 inaweza kutumika kama medium ya kuondokana arc na medium ya kuzuia. Sifa sifa ya msingi ya SF6 ni kama ifuatavyo:

Sifa Bora za Msingi

Nyuklia safi ya SF6 ni gazi halogeni yenye rangi isiyoonekana, isiyonunuli, isiyotokomesha, na isiyoyaleka. Katika hali ya joto sahihi, yaani, 20°C na 0.1MPa, ukungu wake ni mara tano kwa hewa. Ushauri wa kusambaza joto wa SF6, ambao unajumuisha athari za convection, ni mara 1.6 kwa hewa.

Sifa Thermochemical Za Maalum
Mazoezi yanayotunjika ya SF6 yana ongezeko chache kuliko hewa, lakini nguvu za kusambaza zinahitajika ni zaidi. Kwa hiyo, SF6 hunyonyesha nguvu nyingi wakati anaundikwa, kusaidia kuleta mwingilifu mkubwa wa arc. SF6 ana upendo wa electrons wazima. Kwa hiyo, katika eneo la moto, utakuwa na conductivity chache tu au hakuna conductivity kabisa, lakini conductivity ya moto yake ni kubwa. SF6 hunyongezea kwa kasi ndogo (2000 - 2500K). Wakati SF6 hunyongezeka katika eneo la arc-shroud, huinyesha joto kubwa kutoka kwa arc, kusaidia SF6 kuwa na nguvu za kuondokana arc bora. Katika SF6, wakati current ya arc inaposhika zero, inakuwa na core wa arc ndogo tu una joto kubwa, na eneo lake linalofuata lina layers zisizokuwa na conductivity.

Kwa hiyo, baada ya current kupita zero, nguvu ya kuzuia ya arc gap huonyesha mara kasi na kurejelea kasi zaidi ya recovery voltage. Katika SF6, core wa arc ndogo unaweza kukosa hata wakati wa current chache tu. Ni sifa nzuri katika interruption ya circuit breaker, kwa sababu inatimiza hitaji wa kusambaza kwa kasi kutoka kwa conductor mzuri hadi insulator wakati current inapopita zero. Kwa sababu ya sifa hizo, hata wakati wa kunyonga current chache, core wa arc huendelea kusambaza hadi current ipopita zero na inaweza kusambaza kwa kasi. Hii hutengeneza kutoa current force, yaani, current chopping, na kusaidia kupunguza overvoltages za switching.

Elektronegativity Imara

Elektronegativity inatafsiriwa kama uwezo wa molecules au atoms waliolewa kujenga ions negative. SF6 ana uwezo mkubwa wa kukutana na electrons, ambayo inatafsiriwa kama elektronegativity. SF6 na molecules na atoms halogeni waliolewa kutokana na ufumbuzi wake wanakutana na electrons katika arc, kuunda ions negative. Kwa sababu ya uzito wa ions negative kuwa mkubwa zaidi kuliko electrons, mzunguko wa ions negative kwenye electric field ni polepole kuliko electrons. Katika mzunguko wa electric, ions negative wanaweza kurudia na ions positive kuunda molecules neutral. Kwa hiyo, mchakato wa kusambaza conductivity ya space ni kasi sana. Hii ina athari sawa na cooling capacity imara katika ionization space, kusaidia kusambaza conductivity ya space kwa kasi karibu na zero-crossing ya current ya arc. Sifa hii, pamoja na sifa ya arc kuunda core ndogo, hupunguza time constant wa arc kasi sana. Kwa hiyo, elektronegativity imara inatengeneza nguvu za kuzuia za SF6.

Maagizo ya msingi ya medium ya kuondokana arc ni si tu nguvu ya kuzuia kubwa, bali pia kasi ya recovery ya nguvu ya kuzuia. Inapaswa pia kuwa na sifa muhimu nyingine: thermal time constant ndogo sana wakati current ya arc inapopita zero. SF6, kama medium ya kuondokana arc, ina sifa hizo. Inategemea si tu kwenye isentropic cooling effect iliyotengenezwa kwa gradient ya pressure ya gas flows, bali kwa sifa thermochemical za maalum na elektronegativity imara ya SF6, ambazo zinatengeneza nguvu za kuondokana arc kubwa za SF6. Kwa sababu ya SF6 kuwa na nguvu za kuondokana arc na kuzuia bora, na mahitaji ya kimataifa yake kuwa stakibwa na isiyotokomesha, matumizi ya SF6 katika sekta kama transmission na transformation, transformers, fuses, na contactors imekuwa inaendelea kwa kasi.

Gas-insulated metal-enclosed switchgear (GIS) imekuwa inaendelea zaidi kutokana na circuit breakers wa SF6. GIS huchukua circuit breakers, disconnectors, earthing switches, current na voltage transformers, surge arresters, na connecting busbars katika metal enclosure na kuita SF6, ambayo ina nguvu za kuondokana arc na kuzuia bora, kama insulation kati ya phases na ground. Kwa sababu ya kuwa ni wazi na modular, huchukua eneo kidogo na eneo kidogo, haiathiriwa na mazingira ya nje, haiunda sauti au radio interference, inafanya kazi salama na imara, na inahitaji kazi ya huduma chache tu, kwa hiyo imekuwa inaendelea kwa kasi.

Muundo wa GIS ya Three-phase Enclosed

Katika GIS ya three-phase enclosed, three phases za components za main-circuit zimeainishwa katika earthed outer enclosure moja, zinazodumishwa na epoxy-resin cast insulators. Aina hii ya GIS ina muundo wazi, na enclosures nyingi zimeondokana, ambayo inaweza kusaidia kupunguza materials. Pia, kutokana na kuwa na sealing points chache na uzito wa sealing mdogo, leakage rate ya gas ni chache. Pia, inaweza kupunguza circulating current wakati wa kutumia na kusaidia kazi ya huduma. GIS ya three-phase enclosed ina ukubwa mdogo, components chache, wear and tear mdogo kwa enclosures, na cycle ya installation mdogo. Lakini, upinzani wake ni electric field ndani yake si sawa, na kuhusu phase-to-phase influence, ambayo inaweza kusababisha flashover kati ya phases.

Aina ya three-phase enclosed inatafsiriwa kama aina ya three-phase-in-common-tank. Three-phase busbars zimefungwa katika cylinder kwa kutumia insulators, zinazowekezwa kwa mfano wa triangle. Kila functional unit ya GIS inajumuisha compartments mingi. Division ya compartment inapaswa si tu kuhakikisha maagizo ya kutumia kwa kawaida, bali pia kugawa arc wakati wa internal fault. Compartments tofauti inaweza kubeba pressure ya gas tofauti. Kwa mfano, disconnector compartment, kwa sababu ya arc-extinguishing effect, inahitaji pressure ya gas kwa asili 0.6 MPa, na compartments nyingine zina pressure ndogo zaidi.

Utafiti Wa Kiufundi Kutumia High-Voltage Switchgear

Tevuta ya teknolojia ya high-voltage switchgear ina uhakika. Teknolojia zake muhimu zinajumuisha:

• Switching Operation Intelligence: Monitoring na diagnosis ya hali ya kutumia ya opening na closing devices;

• Secondary Control Intelligence: Kutumia distributed architecture, network-connected technology, na comprehensive monitoring technology kutumia signal acquisition-sensor technology, kama vile Rogowski air-cored toroidal coils kwa composite current na voltage sensors, stroke sensors, na gas density sensors;

• Insulation Performance Monitoring: Partial discharge detection, detection of abnormal conduction, na micro-particle detection;

• Fault Diagnosis na Decision-making System: Kuanaliza signals kwa kutumia signal analysis kutengeneza mapenzi na decisions;

• Electromagnetic Compatibility (EMC): Kuuangalia interference kutoka kwa anti-interference coupling paths, yaani, kuelekea au kupunguza mambo yote yanayotengeneza coupled common impedance. Njia zinajumuisha shielding, isolation, na filtering;

• Special-purpose Microcomputer R & D: Kufanya kazi kwa kutumia integrated circuits na software ili kuboresha applicability, real-time performance, na operation system ya microcomputers, na kuboresha operating level na reliability ya high-voltage switchgear.