Hvad er GIS (Gas-Isoleret Skifter)? Egenskaber typen og anvendelser

Hvad er GIS-udstyr?

GIS er den engelske forkortelse for Gas Isoleret Skifter, som på kinesisk oversættes fuldt ud til Gassikker Metallindkapslet Skifter. Det bruger typisk sf6-gas (sulfurhexafluorid) som isolerings- og buelukningsmedium. GIS integrerer, gennem optimeret design, det primære udstyr i en understation - undtagen transformer - såsom skiftere (CB), afkoplingskontakter (DS), jordkontakter (ES/FES), busbarer (BUS), strømtransformatorer (CT), spændingstransformatorer (VT), overvoltagebeskyttelse (LA), kabelslutninger og indgående/udgående ledningsslutninger - i en enkelt tæt lukket metalbeholder, der danner en integreret enhed.

I øjeblikket spænder spændingsklassifikationen for GIS-udstyr fra 72,5 kV til 1200 kV.

Egenskaber ved GIS-udstyr

SF6-gas har fremragende dielektriske egenskaber, buelukningskapacitet og kemisk stabilitet. Dette resulterer i, at GIS-udstyr har kompakt størrelse, minimal fodaftryk, høj driftsfiabilitet, lange vedligeholdelsesintervaller og stærk modstand mod elektromagnetisk støj. Desuden beskytter den fuldt lukkede struktur de interne komponenter mod eksterne miljøfaktorer (som støv, fugt og saltånde), hvilket sikrer stabil drift, lav elektromagnetisk støj og reduceret vedligeholdelsesbelastning.

Dog er dielektriske egenskaberne af SF6-gas meget følsomme over for elektrisk feltens jævnhed. Indre defekter som ledningsborste, metaldele eller monteringsfejl kan let føre til delvis udslip eller endda isoleringsnedbrydning. Desuden gør den lukkede struktur af GIS interne fejldiagnose og vedligeholdelse kompleks med begrænsede diagnosticeredskaber. Dårlig tæthed kan også føre til vandindtrængen eller gaslækage, hvilket kan bringe udstyret i fare.

Typer af elektriske kontakter i GIS-ledningskredsløb

Ledningskredsløbet i GIS består af flere komponenter og kan inddeles i tre typer baseret på kontaktmetode:

• Faste Kontakter: Elektriske forbindelser fastholdt med bolte eller andre fastgørelsesmidler, uden relativ bevægelse under drift, som forbindelsen mellem en busbar og en bassin-type isolator.

• Separable Kontakter: Elektriske kontakter, der kan åbnes eller lukkes under drift, som kontakter i skiftere og afkoplingskontakter.

• Glide- eller Rullekontakter: Kontakter, der tillader relativ glidning eller rulning mellem kontaktflader, men ikke kan adskilles, som midterkontakter i skifteudstyr.

Introduktion til HGIS

Udover GIS findes der en anden type kaldet HGIS (Hybrid Gas Isoleret Skifter), en hybrid gasisoleret skifter. HGIS inkluderer ikke komponenter som busbarer, busbar-spændingstransformatorer eller busbar-overvoltagebeskyttelse, hvilket resulterer i en enklere struktur. Den er velegnet til hårde miljøer eller steder med begrænset plads og tilbyder større fleksibilitet i layout.

Klassificering af GIS-udstyr

• Efter installationssted: Indendørs- og udendørs-typer.

• Efter struktur: En-fase-en-beholder og tre-fase-fælles-beholder. Generelt kan busbarer ved spændinger på 110 kV og nedad anvende tre-fase-fælles-beholder-design, mens spændinger på 220 kV og opad typisk anvender en-fase-en-beholder-design for at reducere risikoen for fase-fase-fejl.

Basis driftsprincipper

• Under normale forhold opereres GIS-skiftere og afkoplingskontakter primært fjernstyret. Vælgeren "Fjern/Nær" skal sættes til "Fjern".

• Jordkontakter kan kun opereres lokalt. Under operation skal vælgeren "Afkopling/Jordkontakt" skiftes til "Lokal".

• Alle operationer skal følge programmerede procedurer. Vælgeren "Interlock Frigivelse" på kontrolpanellet skal forblive i "Interlock" position. Opplåsningsnøgle samt mikrocomputer-baseret misoperation frigivelsesnøgle skal være sigillet og strengt forvaltet ifølge regler.

Basis driftsforudsætninger

• For indendørs SF6-udstyrslammer, der ofte benyttes af personale, skal ventilation foretages mindst én gang pr. vagt for mindst 15 minutter, med luftskift på mere end 3-5 gange rummets volumen. Luftudledningen skal være placeret nederst i rummet. For områder, der ikke ofte betrædes, kræves ventilation i 15 minutter før indgang.

• Under drift må den inducerede spænding på tilgængelige dele af GIS-beholderen og konstruktionen ikke overstige 36 V under normale forhold.

• Temperaturstigninggrænser:

• Let tilgængelige dele: ikke mere end 30 K;

• Dele, der let kan røres, men ikke røres under drift: ikke mere end 40 K;

• Sjældent tilgængelige individuelle dele: ikke mere end 65 K.

• SF6-skifterudstyr skal inspiceres mindst én gang dagligt. For ubemandede understations skal inspektioner foretages ifølge etablerede procedurer. Inspektionerne skal fokusere på visuel kontrol for anomalier som usædvanlige lyde, lækager eller anormale indikationer, med tilsvarende registrering.