Що таке обладнання GIS?
GIS — це англійська абревіатура від Gas Insulated Switchgear, яке повністю перекладається на китайську мову як газозаповнене металеве закрите комутаційне обладнання. Зазвичай воно використовує шестифторид сульфуру (SF6) як ізоляційну та дугогасальну речовину. GIS через оптимізований дизайн інтегрує основне первинне обладнання підстанції, за винятком трансформатора, таке як автомати (CB), вимикачі (DS), заземлювачі (ES/FES), шинопроводи (BUS), трансформатори струму (CT), трансформатори напруги (VT), загасачі надперенапружень (LA), кінцеві частини кабелів, а також вхідні/вихідні втулки, у єдиний герметичний металевий корпус, формуючи інтегрований блок.
На даний момент, діапазон номінальних напруг обладнання GIS широкий, від 72,5 кВ до 1200 кВ.
Особливості обладнання GIS
Газ SF6 має відмінні ізоляційні властивості, здатність до загасання дуги та хімічну стабільність. В результаті обладнання GIS має компактні розміри, мінімальну площу, високу надійність роботи, довгі інтервали технічного обслуговування та сильну стійкість до електромагнітних завад. Крім того, завдяки своїй повністю закритій конструкції, внутрішні деталі захищені від зовнішніх факторів середовища (таких як пил, волога, солонча мряга), що забезпечує стабільну роботу, низький рівень електромагнітного шуму та зменшення обсягу технічного обслуговування.
Проте, ізоляційні властивості газу SF6 сильно чутливі до рівномірності електричного поля. Внутрішні дефекти, такі як заступи на провідникам, металеві частинки або недоліки зборки, можуть легко призвести до локального розрядження або навіть пробою ізоляції. Більш того, герметична конструкція GIS робить діагностику та ремонт внутрішніх пошкоджень складними, з обмеженими діagnostичними засобами. Погана герметичність також може призвести до проникнення води або витоку газу, що підриває безпеку обладнання.
Типи електричних контактів у провідному контурі GIS
Провідний контур GIS складається з багатьох компонентів і може бути поділений на три типи залежно від способу контакту:
Фіксований контакт: Електричні з'єднання, закріплені болтами або іншими фіксаторами, без відносного руху під час роботи, наприклад, з'єднання між шинопроводом та чашеобразним ізолятором.
Роздільний контакт: Електричні контакти, які можна відкривати або замикати під час роботи, наприклад, контакти у вимикачах та вимикачах.
Скользящий або катучий контакт: Контакти, які дозволяють відносне скольженння або крученння між поверхнями контактів, але не можна розділити, наприклад, проміжні контакти у комутаційному обладнанні.
Вступ до HGIS
Окрім GIS, існує ще один тип, відомий як HGIS (Hybrid Gas-Insulated Switchgear), гібридне газозаповнене комутаційне обладнання. HGIS не включає компоненти, такі як шинопроводи, трансформатори напруги шинопроводів або загасачі надперенапружень шинопроводів, що робить його конструкцію простішою. Він підходить для складних умов або місць з обмеженим простором і надає більшу гнучкість у плануванні.
Класифікація обладнання GIS
За місцем установки: внутрішні та зовнішні типи.
За конструкцією: однофазний одиночний корпус і трьохфазний спільний корпус. Загалом, шинопроводи на рівні напруги 110 кВ і нижче можуть використовувати трьохфазний спільний корпус, тоді як рівні напруги 220 кВ і вище зазвичай використовують однофазний одиночний корпус, щоб знизити ризик міжфазних аварій.
Основні принципи роботи
У нормальних умовах, вимикачі та вимикачі GIS переважно керуються віддалено. Перемикач "Віддалено/Місцево" повинен бути встановлений у положення "Віддалено".
Заземлювачі можна керувати лише місцево. Під час операцій перемикач "Вимикач/Заземлювач" повинен бути переключений у положення "Місцево".
Всі операції повинні виконуватися за програмованими процедурами. Перемикач "Відключення блокування" на контрольному шафі повинен залишатися у положенні "Блокування". Ключ відблокування разом з ключем відблокування від комп'ютерної системи запобігання помилкам повинен бути пломбований та строго управлінний за правилами.
Основні вимоги до експлуатації
Для внутрішніх приміщень з обладнанням SF6, які часто відвідуються особами, провітрювання повинно виконуватися принаймні раз на зміну протягом не менше 15 хвилин, з об'ємом повітря, який перевищує 3-5 обсягів приміщення. Вихід повітря повинен бути розташований в нижній частині приміщення. Для областей, які не часто відвідуються, перед входом потрібно провітрювати 15 хвилин.
Під час роботи, викликане напруга на доступних частинах корпусу та конструкції GIS не повинно перевищувати 36 В при нормальній роботі.
Обмеження температурного підвищення:
Легко доступні частини: не більше 30 К;
Частини, які легко торкнутися, але не контактувати під час роботи: не більше 40 К;
Рідко доступні окремі частини: не більше 65 К.
Обладнання SF6 повинно інспекуватися принаймні раз на день. Для невіддалених підстанцій інспекції повинні проводитися відповідно до встановлених процедур. Інспекції повинні зосереджуватися на візуальному огляді на наявність аномалій, таких як необічні звуки, витоки або аномальні показники, з веденням відповідних записів.
