Что такое GIS (Gas-Insulated Switchgear)? Характеристики типы и применение

Что такое оборудование GIS?

GIS — это английская аббревиатура для газоизолированного коммутационного оборудования, которое полностью переводится на китайский язык как газоизолированное металлическое герметичное коммутационное оборудование. Оно обычно использует гексафторид серы (SF6) в качестве изоляционной и дугогасящей среды. GIS объединяет, через оптимизированный дизайн, основное первичное оборудование подстанции, за исключением трансформатора, такое как выключатели (CB), разъединители (DS), заземляющие выключатели (ES/FES), шины (BUS), трансформаторы тока (CT), трансформаторы напряжения (VT), ограничители перенапряжения (LA), концевые муфты кабелей и вводы/выводы линий, в одно герметичное металлическое закрытое устройство, образуя интегрированную единицу.

В настоящее время диапазон номинальных напряжений оборудования GIS обширен, охватывая от 72,5 кВ до 1200 кВ.

Характеристики оборудования GIS

Гексафторид серы (SF6) обладает отличными диэлектрическими свойствами, способностью гасить дугу и химической стабильностью. В результате оборудование GIS имеет компактные размеры, минимальную площадь установки, высокую надежность эксплуатации, длительные интервалы обслуживания и сильное сопротивление электромагнитным помехам. Кроме того, благодаря своей полностью герметичной конструкции, внутренние компоненты защищены от внешних факторов окружающей среды (например, пыли, влаги и солевого тумана), что обеспечивает стабильную работу, низкий уровень электромагнитного шума и снижение объема технического обслуживания.

Однако диэлектрические свойства SF6-газа очень чувствительны к равномерности электрического поля. Внутренние дефекты, такие как заусенцы проводников, металлические частицы или дефекты сборки, могут легко привести к частичному разряду или даже к пробою изоляции. Кроме того, герметичная конструкция GIS делает диагностику и обслуживание внутренних неисправностей сложными, с ограниченными средствами диагностики. Недостаточная герметизация также может привести к попаданию воды или утечке газа, что подвергает опасности безопасность оборудования.

Типы электрических контактов в цепях проводимости GIS

Цепь проводимости в GIS состоит из нескольких компонентов и может быть классифицирована по методу контакта на три типа:

• Фиксированный контакт: Электрические соединения, закрепленные болтами или другими крепежными элементами, без относительного движения во время работы, например, соединение между шиной и бассейновым изолятором.

• Разъемный контакт: Электрические контакты, которые можно открывать или закрывать во время работы, например, контакты в выключателях и разъединителях.

• Скользящий или роликовый контакт: Контакты, позволяющие скольжение или вращение между контактными поверхностями, но не позволяющие их разделение, например, промежуточные контакты в коммутационном оборудовании.

Обзор HGIS

Помимо GIS, существует еще один тип, называемый HGIS (гибридное газоизолированное коммутационное оборудование). HGIS не включает компоненты, такие как шины, трансформаторы напряжения шин и ограничители перенапряжения шин, что приводит к более простой конструкции. Он подходит для суровых условий или мест с ограниченным пространством и предлагает большую гибкость в планировке.

Классификация оборудования GIS

• По месту установки: внутренние и наружные типы.

• По конструкции: однофазные одиночные корпуса и трехфазные общие корпуса. Обычно шины на напряжении 110 кВ и ниже могут использовать трехфазный общий корпус, в то время как напряжение 220 кВ и выше, как правило, используют однофазный одиночный корпус, чтобы снизить риск межфазных повреждений.

Основные принципы работы

• В нормальных условиях выключатели и разъединители GIS в основном управляются дистанционно. Переключатель "Дистанционный/Локальный" должен быть установлен в положение "Дистанционный".

• Заземляющие выключатели могут управляться только локально. Во время операций переключатель "Разъединитель/Заземляющий выключатель" должен быть переключен в положение "Локальный".

• Все операции должны следовать запрограммированным процедурам. Переключатель "Отключение блокировки" на панели управления должен оставаться в положении "Блокировка". Ключ для отключения блокировки, а также ключ микрокомпьютерной системы предотвращения ошибочных операций, должны быть запечатаны и строго управляемы в соответствии с правилами.

Основные требования к эксплуатации

• Для помещений с SF6-оборудованием, в которых часто находятся люди, вентиляция должна проводиться как минимум один раз за смену в течение не менее 15 минут, с объемом воздухообмена, превышающим 3-5 объемов помещения. Выходные отверстия для воздуха должны располагаться в нижней части помещения. Для областей, в которые редко заходят, требуется вентиляция в течение 15 минут перед входом.

• Во время работы индуцированное напряжение на доступных частях корпуса и конструкции GIS не должно превышать 36 В в нормальных условиях.

• Ограничения температурного подъема:

• Легко доступные части: не более 30 К;

• Части, которые легко коснуться, но не контактируют во время работы: не более 40 К;

• Редко доступные отдельные части: не более 65 К.

• Оборудование SF6 должно осматриваться как минимум один раз в день. Для необслуживаемых подстанций осмотры должны проводиться в соответствии с установленными процедурами. Осмотры должны сосредотачиваться на визуальном контроле на наличие аномалий, таких как необычные звуки, утечки или аномальные показания, с соответствующим ведением записей.