ZHW-serien for høyspennings gassisoleret spedbryterutstyr (GIS)

Prinsipper for beskyttelsesfunksjoner:

• GIS-utstyr er utstyrt med ulike beskyttelsesfunksjoner for å sikre sikkert drift av kraftsystemet.

Overstrømningssikring:

• Overstrømningssikringsfunksjonen overvåker strømmen i kretsen ved hjelp av strømtransformatorer. Når strømmen overskrider et forhåndsdefinert terskelverdi, aktiverer beskyttelsesenheten strømbryteren for å skille den feilaktige kretsen og forhindre skader på utstyr grunnet overstrømning.

Kortslutningsbeskyttelse:

• Kortslutningsbeskyttelsesfunksjonen oppdager raskt kortslutningsstrømmer når det oppstår en kortslutningsfeil i systemet og gjør at strømbryteren reagerer raskt, for å beskytte kraftsystemet mot skade.

Ytterligere beskyttelsesfunksjoner:

• Andre beskyttelsesfunksjoner, som jordfeilsikring og overspenningsbeskyttelse, er også inkludert. Disse beskyttelsesfunksjonene bruker passende sensorer for å overvåke elektriske parametre. Når noen unormalitet oppdages, settes beskyttelsesaksjonene umiddelbart i gang for å sikre sikkerheten til kraftsystemet og utstyret.

Isolasjonsprinsipp:

• I et elektrisk felt er elektronene i SF₆-gassmolekylene litt forskyvet fra kjernen. På grunn av stabiliteten i SF₆-molekylstrukturen er det imidlertid vanskelig for elektronene å slippe unna og danne frie elektroner, noe som fører til høy isolasjonsmotstand. I GIS (gassisoleret spenningsutstyr) oppnås isolasjon ved nøyaktig kontroll av trykk, renhet og elektrisk feltfordeling av SF₆-gassen. Dette sikrer et jevnt og stabilt isolerende elektrisk felt mellom de høyspentførende delene og den jordede omslutningen, samt mellom forskjellige faseledere.

• Ved normal driftsspenning får de få frie elektronene i gassen energi fra det elektriske feltet, men denne energien er ikke tilstrekkelig til å forårsake kollisjonsionisering av gassmolekylene. Dette sikrer at isolasjonegenskapene opprettholdes.

På grunn av SF6-gassets fremragende isolasjonsegenskaper, bueutslukningskapasitet og stabilitet, har GIS-utstyr fordelene med lite arealbruk, sterk bueutslukningskapasitet og høy pålitelighet, men isolasjonskapasiteten til SF6-gasset blir sterkt påvirket av elektrisk feltets jevnhet, og det er lett å få isolasjonsavvik når det finnes spisser eller fremmedlegemer inne i GIS.

GIS-utstyr bruker en fullt lukket struktur, som gir fordelene med at de interne komponentene ikke blir forstyrret av miljøet, lang vedlikeholdsperiode, lav vedlikeholdsmengde, lav elektromagentisk støy osv., samtidig som det også har problemer som komplekse enkeltoverhallingar og relativt dårlige deteksjonsmetoder, og når den lukkede strukturen blir ertet og skadet av eksternt miljø, vil det videre føre til en rekke problemer som vanninntrenging og luftlekkasje.

• Etter isolering og kjølingmetode: Delt inn i væskedempet (oljebeholdt) og tørre. Oljebeholdte transformatorer er hovedtypen for strømoverføring, egnet for spenninger opp til 345kV og over, med standardiserte kjølemetoder som ONAN (Olje Naturlig Luft Naturlig), ONAF (Olje Naturlig Luft Tvinget) og OFAF (Olje Tvinget Luft Tvinget). Tørre transformatorer brukes hovedsakelig for inendørs eller spesielle industrielle anvendelser, typisk for lavere spenninger (opp til 35kV), selv om noen spesielle typer er tilgjengelige for høyere spenninger.
• Etter spenningfunksjon: Inkludert spenningsøkende, spenningsnedgående og autotransformatorer. Spenningsøkende transformatorer brukes i kraftverk for å øke generatorspenningen til overføringspenning (for eksempel 13,8kV til 345kV). Spenningsnedgående transformatorer brukes i understasjoner for å redusere overføringspenning for underoverføring eller distribusjon (for eksempel 345kV til 132kV eller 34,5kV). Autotransformatorer brukes for å koble systemer med faste spenningsforhold, gir effektivitetsfordeler i overføringsnett (for eksempel 400kV/220kV-anvendelser).
• Etter kjernestruktur: Delt inn i kjernetype og skalletype. Kjernetype-transformatorer har viklinger som omslutter kjernes bein (vanlig i EHV-anvendelser). Skalletype-transformatorer har kjernen som omslutter viklingene.

Hybrid gassisoleret spenningsutstyr (HGIS) er en type høyspenningsutstyr som kombinerer fordelene med luftisoleret spenningsutstyr (AIS) og gassisoleret spenningsutstyr (GIS). Dets kjernedesignegenskap er en modulær struktur, der nøkkelkomponenter i spenningsutstyret (som sirkuitbrytere og skilleknapper) er integrert i gassisolerede omslutninger, mens de kobles til annet utstyr via eksterne luftisolerede busbarer. Dette designet oppnår strukturell kompakthet samtidig som det sikrer enkel installasjon og vedlikehold.