Vad är GIS (Gasisolerat växelverk)? Egenskaper typer och tillämpningar

Vad är GIS-utrustning?

GIS är den engelska förkortningen för Gas Insulated Switchgear, vilket fullständigt översätts till kinesiska som Gas-Isolerad Metallinkapslad Spänningsomvandlare. Den använder vanligtvis hexafluorid (SF6) gas som isolerande och bågsläckande medium. GIS integrerar, genom optimerad design, huvudprimärutrustningen i en ombordställning - utom transformatorn - såsom spänningsbrytare (CB), avkopplingsswitchar (DS), jordningskontakter (ES/FES), busbar (BUS), strömmätare (CT), spänningsmätare (VT), överspänningsskydd (LA), kabelförseglare och ingående/utgående linjeinsatsbushingar - i en enda seglad metallisk behållare, vilket bildar en integrerad enhet.

För närvarande sträcker sig spänningsklassificeringen för GIS-utrustning från 72,5 kV till 1200 kV.

Egenskaper hos GIS-utrustning

SF6-gas har utmärkt dielektrisk styrka, bågsläckande förmåga och kemisk stabilitet. Därför har GIS-utrustning kompakt storlek, minimal fotavtryck, hög driftsäkerhet, långa underhållsintervaller och stark motståndskraft mot elektromagnetisk interferens. Dessutom skyddas interna komponenter från externa miljöfaktorer (som damm, fuktighet och saltfukt) tack vare dess helt sluten struktur, vilket säkerställer stabil drift, låg elektromagnetisk brus och minskat underhållsarbeten.

Dock är dielektriska egenskaperna hos SF6-gas mycket känsliga för elektriska fälts jämnhet. Interna defekter som ledarspetsar, metallpartiklar eller monteringsbrister kan lätt leda till partiell utsläpp eller till och med isoleringsbrott. Vidare gör den slagna strukturen av GIS internt felidentifiering och underhåll komplicerade, med begränsade diagnostiska verktyg. Dålig tätning kan också leda till vatteninträngning eller gasläckage, vilket påverkar utrustningens säkerhet.

Typer av elektriska kontakter i GIS-försörjningskretsar

Försörjningskretsen i GIS består av flera komponenter och kan delas in i tre typer baserat på kontaktmetod:

• Fast kontakt: Elektriska anslutningar fastsatta med skruvar eller andra fasta element, utan relativ rörelse under drift, såsom anslutningen mellan en busbar och en bassängformad isolator.

• Skiljbar kontakt: Elektriska kontakter som kan öppnas eller stängas under drift, såsom kontakterna i spänningsbrytare och avkopplingsswitchar.

• Glidande eller rullande kontakt: Kontakter som tillåter relativ glidning eller rullning mellan kontaktytor men inte kan separeras, såsom mellankontakter i switchgear.

Introduktion till HGIS

Utöver GIS finns det en annan typ kallad HGIS (Hybrid Gas-Insulated Switchgear), en hybrid gas-isolerad spänningsomvandlare. HGIS inkluderar inte komponenter som busbars, busbar-spänningsomvandlare eller busbar-överspänningsskydd, vilket resulterar i en enklare struktur. Det passar för hårda miljöer eller platser med begränsat utrymme och erbjuder större flexibilitet i layout.

Klassificering av GIS-utrustning

• Enligt installationsplats: Inomhus- och utomhusmodeller.

• Enligt struktur: Enfasig enkelbehållare och trefasig gemensam behållare. Generellt sett kan busbars vid spänningsnivåer på 110 kV och nedåt anta trefasig gemensam behållardesign, medan spänningsnivåer på 220 kV och uppåt vanligtvis använder enfasig enkelbehållardesign för att minska risken för fas-till-fasfel.

Grundläggande driftsprinciper

• Under normala förhållanden styrs GIS-spänningsbrytare och avkopplingsswitchar främst fjärrstyrt. "Fjärr/Nära"-växlingsknappen bör ställas in på "Fjärr" position.

• Jordningskontakter kan endast hanteras lokalt. Under drift måste "Avkoppling/Jordningskontakt"-växlingsknappen växlas till "Nära" position.

• Alla operationer måste följa programmerade procedurer. "Låsningssläpp-växlingsknappen" på kontrollpanelen måste hållas i "Lås" position. Upplåsningsnyckeln, tillsammans med mikrodatorns felaktig drift upplåsningsnyckel, måste vara sigillad och strikt hanteras enligt föreskrifter.

Grundläggande driftskrav

• För inomhus SF6-utrustningsrum som ofta besöks av personal bör ventilation utföras minst en gång per skift under minst 15 minuter, med luftbyte överstigande 3-5 gånger rumsvolymen. Luftavloppsuttag bör placeras i nedre delen av rummet. För områden som sällan betas in krävs ventilation i 15 minuter innan inträde.

• Under drift får inducerade spänningen på tillgängliga delar av GIS-behållaren och strukturen inte överstiga 36 V under normala förhållanden.

• Temperaturhöjningsgränser:

• Lättilgängliga delar: inte mer än 30 K;

• Delar som lättningsvis berörs men inte vidröras under drift: inte mer än 40 K;

• Sällan tillgängliga enskilda delar: inte mer än 65 K.

• SF6-switchgear bör inspekteras minst en gång per dag. För obemannade ombordställningar bör inspektioner utföras enligt fastställda procedurer. Inspektionerna bör fokusera på visuella kontroller för avvikande såsom ovanliga ljud, läckage eller avvikande indikationer, med korrespondierande dokumentation.