Điều gì là GIS?

Định nghĩa thiết bị GIS

GIS là viết tắt của Gas Insulated Switchgear, thường được dịch là thiết bị kết hợp kín bằng khí, thường sử dụng khí SF6 làm môi trường cách điện. Bao gồm cầu chì (CB), công tắc cách ly (DS), công tắc tiếp đất (ES, FES), BUS (BUS), biến dòng (CT), biến áp (VT), chống sét (LA) và các thành phần điện áp cao khác. Hiện nay, sản phẩm thiết bị GIS đã bao phủ dải điện áp từ 72,5 kV ~ 1200 kV.

Đặc điểm của thiết bị GIS

Do tính năng cách điện, dập hồ quang và ổn định tuyệt vời của khí SF6, thiết bị GIS có ưu điểm như diện tích nhỏ, khả năng dập hồ quang mạnh và độ tin cậy cao. Tuy nhiên, khả năng cách điện của khí SF6 bị ảnh hưởng lớn bởi sự đồng đều của điện trường, và dễ xảy ra hiện tượng bất thường cách điện khi có đỉnh hoặc vật lạ trong GIS.

Thiết bị GIS sử dụng cấu trúc hoàn toàn kín, mang lại ưu điểm như các thành phần bên trong không bị ảnh hưởng bởi môi trường, chu kỳ bảo dưỡng dài, ít công việc bảo dưỡng, nhiễu điện từ thấp, nhưng cũng tồn tại vấn đề như công việc bảo dưỡng đơn lẻ phức tạp, phương tiện phát hiện kém, và khi cấu trúc kín bị xâm thực bởi môi trường bên ngoài, sẽ gây ra một loạt vấn đề như thấm nước và rò rỉ khí.

Cấu trúc bên trong của thiết bị GIS

Hệ thống mạch dẫn của GIS được tạo thành từ nhiều thành phần. Theo cách hoạt động, nó có thể được chia thành: tiếp xúc cố định (tiếp xúc điện được cố định bằng vít gọi là tiếp xúc cố định, và tiếp xúc cố định không di chuyển tương đối trong quá trình làm việc. Ví dụ như kết nối giữa tiếp xúc và bồn, v.v.), tiếp xúc tiếp xúc (tiếp xúc điện có thể tách rời trong quá trình làm việc cũng gọi là tiếp xúc tách rời), tiếp xúc trượt và lăn (trong quá trình làm việc, các tiếp xúc có thể trượt hoặc lăn trên nhau, nhưng tiếp xúc điện không thể tách rời gọi là tiếp xúc trượt và lăn. Tiếp xúc giữa của thiết bị đóng cắt sử dụng loại tiếp xúc điện này).

Ứng dụng

Trạm biến áp GIS

Thiết bị điện kết hợp kín bằng hexafluorua lưu huỳnh, được biết đến quốc tế là "Gas insulated Switchgear" (Gas lnsulated Switchgear) viết tắt là GIS, sẽ là trạm biến áp bao gồm tất cả thiết bị chính ngoại trừ biến áp, bao gồm cầu chì, công tắc cách ly, công tắc tiếp đất, biến áp điện áp, biến dòng, chống sét, bus, đầu cuối cáp, ống sứ vào và ra, được thiết kế tối ưu hóa kết hợp thành một khối. Ngoài GIS, còn có HGIS, được thiết kế cho môi trường khắc nghiệt hơn, do có ít bus hơn so với GIS, thay đổi áp suất bus, chống sét và các thiết bị khác, đặc biệt là bus, sử dụng linh hoạt hơn.

Ưu điểm

• Tiểu hình: khí SF6 với tính năng cách điện xuất sắc được sử dụng làm môi trường cách điện và dập hồ quang, giảm đáng kể thể tích của trạm biến áp.

• Độ tin cậy cao: các bộ phận có điện đều được niêm phong trong khí SF6 vô hại, cải thiện độ tin cậy của trạm biến áp.

• An toàn tốt: bộ phận có điện được niêm phong trong vỏ kim loại tiếp đất, vì vậy không có nguy cơ giật điện. Khí SF6 là khí không cháy, vì vậy không có nguy cơ hỏa hoạn.

• Loại bỏ tác động xấu ra bên ngoài: bộ phận có điện được đóng kín trong vỏ kim loại, che chắn điện từ và tĩnh điện, tiếng ồn thấp, khả năng chống nhiễu radio mạnh.

• Chu kỳ lắp đặt ngắn: thực hiện tiểu hình hóa giúp lắp ráp và kiểm tra toàn bộ máy ở nhà máy, có thể vận chuyển đến hiện trường dưới dạng đơn vị hoặc khoảng cách, vì vậy có thể rút ngắn thời gian lắp đặt tại hiện trường, đồng thời cũng tăng cường độ tin cậy.

Dễ bảo trì, thời gian bảo trì ngắn: do bố cục cấu trúc hợp lý và hệ thống dập hồ quang tiên tiến, cải thiện đáng kể tuổi thọ của sản phẩm, nên chu kỳ bảo trì dài, lượng công việc bảo trì ít, và do tiểu hình hóa, thấp từ mặt đất, thuận tiện cho bảo trì hàng ngày.

Phân loại

GIS có thể được chia thành loại ngoài trời và loại trong nhà theo vị trí lắp đặt.

GIS thường được chia thành hai dạng: dạng một pha một bình và dạng ba pha chung bình. Dạng 110kV và busbar có thể được làm thành dạng ba pha chung bình, và dạng một pha một bình được sử dụng cho 220kV trở lên.

Nguyên lý hoạt động

• Trong trường hợp bình thường, cầu chì và công tắc cách ly của thiết bị GIS chủ yếu được điều khiển từ xa. Cầu chì và công tắc cách ly được kích hoạt từ xa/cận cảnh tập trung vào vị trí từ xa.

• Công tắc tiếp đất của thiết bị GIS chỉ có thể được điều khiển từ cận cảnh. Khi bạn điều khiển công tắc tiếp đất, hãy chuyển công tắc dao/lưỡi tiếp đất sang chế độ từ xa/cận cảnh.

• Trong mọi trường hợp, chỉ có thể thực hiện hoạt động theo chương trình, công tắc "giải phóng liên kết" trên tủ điều khiển dây phải ở vị trí "liên kết", và khóa giải phóng và khóa chống hiểu lầm máy tính phải được niêm phong cùng nhau và sử dụng theo quy định giống nhau.

Yêu cầu vận hành

• Phòng thiết bị SF6 trong nhà thường xuyên được người vận hành vào: thông gió ít nhất một lần mỗi ca làm việc trong 15 phút, lưu lượng không khí phải lớn hơn 3-5 lần thể tích không khí, và cửa thông gió phải được lắp ở phần dưới của phòng; Các nơi đặt thiết bị không thường xuyên được người vận hành vào: thông gió 15 phút trước khi vào.

• Đối với các phần dễ chạm vào bởi nhân viên vận hành và bảo trì, trong điều kiện bình thường, điện áp cảm ứng trên vỏ và khung không nên vượt quá 36V.

• Tăng nhiệt: phần dễ chạm vào bởi người vận hành không nên vượt quá 30K; Phần dễ chạm vào bởi người vận hành nhưng không chạm vào trong quá trình vận hành không nên vượt quá 40K; Các phần riêng lẻ không dễ dàng tiếp cận bởi người vận hành không nên vượt quá 65K.

• Kiểm tra thiết bị đóng cắt SF6, ít nhất một lần mỗi ngày, kiểm tra trạm biến áp không người trực theo quy định. Trong quá trình kiểm tra, chủ yếu kiểm tra bề ngoài, xem thiết bị có bất thường không, và ghi lại.