ZHW-serien HV gasisolerede brydere (GIS)

Principper for beskyttelsesfunktioner:

• GIS-udstyr er udstyret med forskellige beskyttelsesfunktioner for at sikre sikker drift af strømsystemet.

Overstrømningssikring:

• Overstrømningssikringsfunktionen overvåger strømmen i kredsløbet ved hjælp af strømtransformatorer. Når strømmen overstiger en prædefineret grænse, aktiverer beskyttelsesenheden kredsløbsbryderen, så den skifter, hvilket afbryder den defekte kredsløb og forhindrer skade på udstyr som følge af overstrømning.

Kortslutningsbeskyttelse:

• Kortslutningsbeskyttelsesfunktionen opdager hurtigt kortslutningsstrømme, når der opstår en kortslutningsfejl i systemet, og får kredsløbsbryderen til at handle hurtigt, hvilket beskytter strømsystemet mod skade.

Yderligere beskyttelsesfunktioner:

• Andre beskyttelsesfunktioner, såsom jordfejlbeskyttelse og overspændingsbeskyttelse, er også inkluderet. Disse beskyttelsesfunktioner bruger passende sensorer til at overvåge elektriske parametre. Når enhver abnormalitet opdages, initieres beskyttelseshandlinger øjeblikkeligt for at sikre sikkerheden af strømsystemet og udstyret.

Isolationsprincip:

• I et elektrisk felt er elektronerne i SF₆-gas molekyler let forskydte fra kernerne. På grund af SF₆-molekylstrukturernes stabilitet er det svært for elektronerne at slippe løs og danne frie elektroner, hvilket resulterer i en høj isolationsmodstand. I GIS (Gas-Isoleret Afskærmning) udstyr opnås isolation ved præcis kontrol af trykket, renheden og elektriske feltfordelingen af SF₆-gassen. Dette sikrer en jævn og stabil isolerende elektrisk felt mellem de høvspændingsledende dele og den jordede omslutning, såvel som mellem forskellige faseledere.

• Ved normal driftsspænding får de få frie elektroner i gassen energi fra det elektriske felt, men denne energi er ikke tilstrækkelig til at forårsage kollisionelektrisering af gasmolekylerne. Dette sikrer opretholdelsen af de isolerende egenskaber.

På grund af SF6-gasens fremragende isolerings- og bueudslukningsydeevne samt stabilitet, har GIS-udstyr fordelene med en lille fodaftryk, stærk bueudslukningsdygtighed og høj pålidelighed, men isoleringsdygtigheden af SF6-gas påvirkes stærkt af elektriske feltets jævnhed, og det er nemt at opstå isoleringsanomalier, når der findes spidser eller fremmedlegemer indeni GIS.

GIS-udstyr anvender en helt lukket struktur, hvilket medfører fordelene med, at interne komponenter ikke påvirkes af miljøforstyrrelser, lang vedligeholdelsescyklus, lav vedligeholdelsesbelastning, lav elektromagnetisk støj osv., samtidig med at det også har problemer som kompleks overhauledning og relativt dårlige detektionsmetoder, og når den lukkede struktur errodieres og skades af eksterne miljøforhold, vil det yderligere medføre en række problemer såsom vandindtrængen og luftladning.

• Efter isolering og kølemetode: Inddelt i væskoelement (oliebæret) og tørt element. Oliebårede transformatorer er den mest udbredte type til strømtransmission, egnet til spændinger op til 345kV og højere, med standardiserede kølemetoder som ONAN (Olie Naturlig Luft Naturlig), ONAF (Olie Naturlig Luft Tvinget) og OFAF (Olie Tvinget Luft Tvinget). Tørtransformatorer anvendes primært til indendørs eller specifikke industrielle anvendelser, typisk for lavere spændinger (op til 35kV), selvom nogle specielle typer findes til højere spændinger.
• Efter spændingsfunktion: Inkluderer stigning, nedgang og autotransformatorer. Stigningstransformatorer anvendes i kraftværker til at øge generatorspændingen til transmissionspænding (f.eks. 13,8kV til 345kV). Nedgangstransformatorer anvendes i understationsanlæg til at reducere transmissionspændingen for undertilstand eller distribution (f.eks. 345kV til 132kV eller 34,5kV). Autotransformatorer anvendes til at forbinde systemer med faste spændingsforhold, hvilket giver effektivitetsfordel i transmissionsnet (f.eks. 400kV/220kV-anvendelser).
• Efter kernestruktur: Inddelt i kerne-type og skaltholdertype. Kerne-transformatorer har vindinger, der omgiver kernearmer (almindelige i EHV-anvendelser). Skaltholdertype-transformatorer har kernen, der omgiver vindingerne.

Hybrid Gas Insulated Switchgear (HGIS) er en type højspændingsafbryder, der kombinerer fordelene ved Luftisoleret Afbyder (AIS) og Gas-isoleret Afbyder (GIS). Dens kerne designmæssige egenskab er en modulær struktur, hvor de vigtigste funktionelle komponenter i afbyderen (såsom afbrydere og skillelementer) er integreret i gas-isolerede beholder, mens de forbinder til andet udstyr via eksterne luft-isolerede busbarer. Dette design opnår strukturel kompakthed samtidig med at sikre nemhed ved installation og vedligeholdelse.