800kV HV Gasgeïsoleerd schakelapparaat (GIS)

Principes van beschermingsfuncties:

• GIS-apparatuur is uitgerust met verschillende beschermingsfuncties om de veilige werking van het elektriciteitsnet te waarborgen.

Overstroombescherming:

• De overstroombeschermingsfunctie monitort de stroom in het circuit met behulp van stroomtransformatoren. Wanneer de stroom een vooraf gedefinieerde drempel overschrijdt, activeert het beschermingsapparaat de schakelaar om af te vallen, waardoor het defecte circuit wordt afgesneden en schade aan de apparatuur door overstroom wordt voorkomen.

Kortsluitingsbescherming:

• De kortsluitingsbeschermingsfunctie detecteert snel kortsluitingsstromen wanneer er een kortsluitingsfout in het systeem optreedt en zorgt ervoor dat de schakelaar snel reageert, waarmee het elektriciteitsnet tegen schade wordt beschermd.

Aanvullende beschermingsfuncties:

• Andere beschermingsfuncties, zoals aardfoutbescherming en overspanningsbescherming, zijn ook opgenomen. Deze beschermingsfuncties gebruiken passende sensoren om elektrische parameters te monitoren. Zodra enige anomalie wordt gedetecteerd, worden de beschermingsacties onmiddellijk geïnitieerd om de veiligheid van het elektriciteitsnet en de apparatuur te waarborgen.

Isolatieprincipe:

• In een elektrisch veld worden de elektronen in SF₆ gasmoleculen licht van de kernen weggedrukt. Echter, vanwege de stabiliteit van de SF₆ moleculaire structuur, is het moeilijk voor elektronen om te ontsnappen en vrije elektronen te vormen, wat leidt tot een hoge isolatieweerstand. In GIS (Gas-Geïsoleerde Schakelkast) apparatuur wordt de isolatie bereikt door de druk, zuiverheid en het elektrische veldverdeling van het SF₆ gas precies te controleren. Dit zorgt voor een uniform en stabiel isolerend elektrisch veld tussen de hoogspanningsgeleidende delen en de aangesloten behuizing, evenals tussen verschillende faseleiders.

• Bij normale werkingsspanning krijgen de weinige vrije elektronen in het gas energie van het elektrisch veld, maar deze energie is niet voldoende om botsing-ionisatie van de gasmoleculen te veroorzaken. Dit zorgt ervoor dat de isolatie-eigenschappen behouden blijven.

Vanwege de uitstekende isolatieprestaties, boogdoofmakende prestaties en stabiliteitsprestaties van SF6-gas, heeft GIS-apparatuur de voordelen van een kleine vloeroppervlakte, sterke boogdoofmakende vermogen en hoge betrouwbaarheid, maar de isolatiecapaciteit van SF6-gas wordt sterk beïnvloed door de gelijkmatigheid van het elektrisch veld, en het is gemakkelijk om isolatieafwijkingen te hebben wanneer er punten of vreemde objecten in de GIS aanwezig zijn.

GIS-apparatuur maakt gebruik van een volledig afgesloten structuur, wat de voordelen met zich meebrengt van interne componenten zonder omgevingsinterferentie, lange onderhoudscyclus, lage onderhoudsbelasting, lage elektromagnetische interferentie, enz., terwijl het ook problemen kent zoals complexe enkele revisiewerkzaamheden en relatief slechte detectiemethoden, en wanneer de gesloten structuur wordt geërodeerd en beschadigd door de externe omgeving, zal dit verder een reeks problemen veroorzaken zoals waterinbreuk en luchtlekken.