چه چیزی GIS است

تعریف دستگاه GIS

GIS مخفف Gas Insulated Switchgear است که معمولاً به عنوان تجهیزات ترکیبی بسته شده با عایق گازی ترجمه می‌شود و معمولاً از گاز SF6 به عنوان عایق استفاده می‌کند. شامل قطعک (CB)، سوئیچ جداکننده (DS)، سوئیچ زمین (ES، FES)، BUS (BUS)، ترانسفورماتور جریان (CT)، ترانسفورماتور ولتاژ (VT)، محافظ برق‌آذر (LA) و سایر اجزای فشار بالا می‌باشد. در حال حاضر، محصولات تجهیزات GIS پوشش فشار الکتریکی از 72.5 kV ~1200 kV را دارا می‌باشند.

ویژگی‌های تجهیزات GIS

به دلیل عملکرد عایق‌سازی فوق‌العاده، خاموش‌سازی قوس الکتریکی و پایداری گاز SF6، تجهیزات GIS مزایای مساحت کوچک، توان خاموش‌سازی قوی و قابلیت اطمینان بالا را دارا می‌باشند. با این حال، توانایی عایق‌سازی گاز SF6 به شدت تحت تأثیر یکنواختی میدان الکتریکی قرار دارد و هنگامی که نوک‌ها یا اجسام خارجی در GIS وجود دارند، مشکلات عایق‌سازی ممکن است رخ دهد.

تجهیزات GIS از ساختار کاملاً بسته‌شده استفاده می‌کنند که مزایای عدم تداخل محیطی با اجزای داخلی، دوره بازرسی طولانی، کار حفاظتی کمتر، تداخل الکترومغناطیسی کم و همزمان مشکلاتی مانند پیچیدگی کار بازرسی تکی و ابزارهای تشخیصی نسبتاً ضعیف را به همراه دارد. هنگامی که ساختار بسته توسط محیط خارجی فرسوده می‌شود، مشکلاتی مانند جذب آب و لکه‌گیری بیشتر رخ می‌دهد.

ساختار داخلی دستگاه‌های GIS

حلقه هادی GIS از چندین مؤلفه تشکیل شده است. بر اساس روش کاری، می‌توان آن را به صورت کلی به دسته‌های زیر تقسیم کرد: تماس ثابت (تماس الکتریکی که با پیچ‌ها و اتصالات ثابت شده است به تماس ثابت معروف است و تماس ثابت در طول فرآیند کاری حرکت نسبی ندارد. مانند اتصال بین تماس و ظرف و غیره)، تماس تماس (تماس الکتریکی که در طول فرآیند کاری می‌تواند جدا شود نیز تماس جدا شدنی نامیده می‌شود)، تماس لیز و گردش (در طول فرآیند کاری، تماس‌ها می‌توانند لیز یا گردش کنند اما تماس الکتریکی که نمی‌تواند جدا شود به تماس لیز و گردش معروف است. تماس میانی در تجهیزات سوئیچینگ از این نوع تماس الکتریکی استفاده می‌کند).

استفاده

پست GIS

تجهیزات ترکیبی بسته شده با شش فلوئورید سولفور، به طور بین‌المللی "Gas Insulated Switchgear" (GIS) نامیده می‌شود. این تجهیزات علاوه بر ترانسفورماتور در پست، شامل قطعک، سوئیچ جداکننده، سوئیچ زمین، ترانسفورماتور ولتاژ، ترانسفورماتور جریان، محافظ برق‌آذر، BUS، ترمینال کابل، بوشینگ ورودی و خروجی، به طور بهینه به یک کل ترکیب می‌شوند. علاوه بر GIS، HGIS نیز وجود دارد که برای محیط‌های سخت‌تر طراحی شده است. به دلیل کمتر بودن BUS در HGIS نسبت به GIS، تغییر فشار BUS، محافظ برق‌آذر و سایر تجهیزات، به ویژه BUS، استفاده آن بیشتر انعطاف‌پذیر است.

مزایا

• کوچک‌سازی: استفاده از گاز SF6 با عملکرد عایق‌سازی فوق‌العاده به عنوان عایق و خاموش‌کننده قوس الکتریکی، حجم پست را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.

• قابلیت اطمینان بالا: اجزای زنده همه در گاز خنثی SF6 بسته شده‌اند که قابلیت اطمینان پست را افزایش می‌دهد.

• امان بالا: اجزای زنده در پوسته فلزی زمین شده بسته شده‌اند، بنابراین هیچ خطر الکتریسیته ندارد. گاز SF6 یک گاز غیرقابل احتراق است، بنابراین هیچ خطر آتش‌سوزی ندارد.

• حذف اثرات منفی بر محیط خارج: اجزای زنده با پوسته فلزی بسته شده‌اند، که میدان الکترومغناطیسی و الکتریکی را مسدود می‌کند، سطح نویز کم، توانایی مقاومت در برابر تداخل رادیویی قوی است.

• دوره نصب کوتاه: کوچک‌سازی موجب می‌شود که کل ماشین در کارخانه مونتاژ و تست شده و به صورت واحد یا بازه‌هایی به محل تحویل داده شود، بنابراین می‌تواند دوره نصب محلی را کوتاه کند و همچنین قابلیت اطمینان را افزایش دهد.

نگهداری آسان، زمان نگهداری کوتاه: به دلیل ترتیب مناسب ساختار و سیستم خاموش‌سازی پیشرفته، عمر مفید محصول به طور قابل توجهی افزایش یافته است، بنابراین دوره نگهداری طولانی است، کار نگهداری کم است و به دلیل کوچک‌سازی، ارتفاع از زمین کم است که نگهداری روزانه را آسان می‌کند.

طبقه‌بندی

GIS می‌تواند بر اساس مکان نصب به دو نوع خارجی و داخلی تقسیم شود.

GIS معمولاً به دو شکل تقسیم می‌شود: سیلندر تک‌فاز و سیلندر سه‌فاز مشترک. سطح ولتاژ 110kV و BUS می‌تواند به شکل سیلندر سه‌فاز مشترک ساخته شود و برای 220kV و بالاتر از سیلندر تک‌فاز استفاده می‌شود.

اصول عملکرد

• در شرایط عادی، قطعک و سوئیچ جداکننده دستگاه GIS عمدتاً در منطقه دورکار کنترل می‌شوند. قطعک و سوئیچ جداکننده در منطقه دورکار/نزدیک به تمرکز روی مکان دورکار هستند.

• سوئیچ زمین دستگاه GIS فقط در منطقه نزدیک قابل کنترل است. هنگام کنترل سوئیچ زمین، سوئیچ کنترل را به منطقه دورکار/نزدیک تغییر دهید.

• در هر شرایطی، تنها عملیات برنامه‌ریزی شده ممکن است انجام شود. سوئیچ رفع قفل روی کابین کنترل سیمی باید در وضعیت "قفل" باشد و کلید رفع قفل و کلید قفل ضد خطای کامپیوتری به طور یکسان استفاده شوند.

نیازهای عملیاتی

• اتاق تجهیزات SF6 داخلی که به طور مداوم توسط اپراتورها وارد می‌شود: حداقل یک بار در هر شیفت برای 15 دقیقه تهویه شود، حجم تبادل هوا باید بیش از 3-5 برابر حجم هوا باشد و دهانه تخلیه باید در بخش پایین اتاق نصب شود؛ مکان‌های تجهیزات که به طور مداوم توسط اپراتورها وارد نمی‌شوند: 15 دقیقه قبل از ورود تهویه شوند.

• برای بخش‌هایی که به راحتی توسط عملیات و نگهداری مورد دسترسی قرار می‌گیرند، در شرایط عادی، ولتاژ القایی روی پوسته و قاب نباید بیش از 36V باشد.

• افزایش دما: بخش‌هایی که به راحتی توسط اپراتور مورد دسترسی قرار می‌گیرند نباید بیش از 30K افزایش دما داشته باشند؛ بخش‌هایی که به راحتی توسط اپراتور مورد دسترسی قرار می‌گیرند اما در طول عملیات مورد دسترسی قرار نمی‌گیرند نباید بیش از 40K افزایش دما داشته باشند؛ بخش‌های فردی که به راحتی توسط اپراتور مورد دسترسی قرار نمی‌گیرند نباید بیش از 65K افزایش دما داشته باشند.

• بازرسی تجهیزات GIS، حداقل یک بار در روز، بازرسی پست بدون نظارت بر اساس مقررات. در طول بازرسی، اصلی‌ترین بازرسی برای بررسی ظاهری، آیا تجهیزات ناهماهنگی دارند و ثبت یادداشت است.