ZHW-serien högspänningsgasisoleringsschakt (GIS)

Principer för skyddsfungeringar:

• GIS-utrustning är utrustad med olika skyddsfungeringar för att säkerställa det säkra driftsättet av elkraftsystemet.

Överströmskydd:

• Funktionen för överströmskydd övervakar strömmen i kretsen med hjälp av strömmätare. När strömmen överskrider en fördefinierad tröskel utlöser skyddsutrustningen circuitbrytaren att slå av, vilket bryter den felaktiga kretsen och förhindrar skada på utrustningen på grund av överströmning.

Kortslutsskydd:

• Funktionen för kortslutsskydd upptäcker snabbt kortslutsströmmar när ett kortslutfel uppstår i systemet och får circuitbrytaren att agera snabbt, vilket skyddar elkraftsystemet från skador.

Ytterligare skyddsfungeringar:

• Andra skyddsfungeringar, såsom jordfelsskydd och överspänningsskydd, ingår också. Dessa skyddsfungeringar använder lämpliga sensorer för att övervaka elektriska parametrar. Så snart något avvikande upptäcks initieras skyddsåtgärder omedelbart för att säkerställa säkerheten för elkraftsystemet och utrustningen.

Isoleringsprincip:

• I ett elektriskt fält är elektronerna i SF₆-gasens molekyler något förskjutna från kärnorna. På grund av stabiliteten i SF₆-molekylernas struktur är det dock svårt för elektronerna att undankomma och bilda fria elektroner, vilket resulterar i hög isolerande resistans. I GIS (Gas-Isolerad Brottare) utrustning uppnås isoleringen genom exakt kontroll av tryck, renhet och elektriskt fälts fördelning av SF₆-gasen. Detta säkerställer en jämn och stabil isolerande elektriskt fält mellan de högspänningsföra ledande delarna och den jordade omhöljet, samt mellan olika fasledare.

• Vid normal driftspänning får de få fria elektronerna i gasen energi från det elektriska fältet, men denna energi räcker inte för att orsaka kollisionstillämpning av gasmolekyler. Detta säkerställer bevarandet av de isolerande egenskaperna.

Tack vare det utmärkta isoleringsförmågan, båglämningsförmågan och stabiliteten hos SF6-gasen har GIS-utrustning fördelarna med liten areanivå, stark båglämningsförmåga och hög tillförlitlighet, men isoleringsförmågan hos SF6-gasen påverkas starkt av elektriska fälts jämnhet, och det är lätt att få isoleringsanomalier när det finns spetsar eller främmande föremål inuti GIS.

GIS-utrustning använder en helt stängd struktur, vilket ger fördelar som inga miljöstörningar för de interna komponenterna, lång underhållscykel, låg underhållsarbetsbelastning, låg elektromagnetisk interferens, etc., samtidigt som den också har problem som komplex enskild överblicksarbete och relativt dåliga detekteringsmetoder, och när den stängda strukturen äts upp och skadas av den externa miljön kommer det att ytterligare medföra en rad problem som vatteninträngning och luftläckage.

• Efter isolering och kylningsmetod: Delas in i vätskeisolering (oljedoppad) och torrtyper. Oljedoppade transformatorer är huvudtypen för strömöverföring, lämpliga för spänningar upp till 345kV och över, med standardiserade kylningsmetoder som ONAN (Olja Natur Luft Natur), ONAF (Olja Natur Luft Tvingad) och OFAF (Olja Tvingad Luft Tvingad). Torrtyper används främst för inomhusanvändning eller specifika industriella tillämpningar, vanligtvis för lägre spänningar (upp till 35kV), även om vissa specialtyper finns för högre spänningar.
• Efter spänningsfunktion: Inklusive steguppförstärkare, stegnedförstärkare och autotransformatorer. Steguppförstärkare används i kraftverk för att öka generatorspänningen till överföringsspänning (till exempel 13.8kV till 345kV). Stegnedförstärkare används i ombordningsstationer för att minska överföringsspänningen för underöverföring eller distribution (till exempel 345kV till 132kV eller 34.5kV). Autotransformatorer används för att ansluta system med fasta spänningskvoter, vilket ger effektivitetsfördelar i överföringsnät (till exempel 400kV/220kV-tillämpningar).
• Efter kärnstruktur: Delas in i kärntyp och skaltyp. Kärntyptransformatorer har vindningar runt kärnbenen (vanliga i EHV-tillämpningar). Skaltyptransformatorer har kärnan runt vindningarna.

Hybrid Gas Insulated Switchgear (HGIS) är en typ av högspänningsväxlingsapparat som kombinerar fördelarna med luftisolerade växlingsapparater (AIS) och gasisolerade växlingsapparater (GIS). Dess kärnkonstruktionsdrag är en modulär struktur, där viktiga funktionella komponenter i växlingsapparaten (som brytare och kopplingar) integreras i gasisolerade behållare, samtidigt som anslutningen till annan utrustning sker via externa luftisolerade busbar. Denna design uppnår strukturell kompakthet samtidigt som den säkerställer lättheten vid installation och underhåll.