Serija ZHW visokonaponske plinsko izolirane prekidače (GIS)

Principi funkcija zaštite:

• GIS oprema je opremljena različitim funkcijama zaštite kako bi se osigurala sigurna operacija električnog sustava.

Zaštita od preopterećenja strujom:

• Funkcija zaštite od preopterećenja strujom nadgleda struju u krugu pomoću transformatora struje. Kada struja premaši unaprijed definirani prag, uređaj za zaštitu aktivira prekidač da isključi krug, odsecajući neispravan krug i sprečavajući oštećenje opreme zbog preopterećenja strujom.

Zaštita od krajnjeg spoja:

• Funkcija zaštite od krajnjeg spoja brzo otkriva struje krajnjeg spoja kada se u sustavu pojavi greška krajnjeg spoja i uzrokuje da prekidač brzo reagira, zaštitivši električni sustav od oštećenja.

Dodatne funkcije zaštite:

• Uključene su i druge funkcije zaštite, poput zaštite od zemljanja i zaštite od previsokog napona. Ove funkcije koriste odgovarajuće senzore za nadgledanje elektrotehničkih parametara. Kada se bilo kakva nepravilnost otkrije, odmah se pokreću zaštitne akcije kako bi se osigurala sigurnost električnog sustava i opreme.

Princip insulacije:

• U električnom polju, elektroni u molekulama SF₆ plina malo su pomaknuti od nukleusa. Međutim, zbog stabilnosti strukture SF₆ molekula, teško je elektronima da pobegnu i formiraju slobodne elektrone, što rezultira visokim otporom izolacije. U GIS (Gas-Insulated Switchgear) opremi, izolacija se postiže točnim kontrolovanjem tlaka, čistoće i raspodjele električnog polja SF₆ plina. To osigurava uniformno i stabilno izolacijsko električno polje između visokonaponskih vodilnih dijelova i zazemljenog okvira, kao i između različitih faza vodilaca.

• Pri normalnoj radnoj naponskoj razini, nekoliko slobodnih elektrona u plinu dobiva energiju od električnog polja, ali ova energija nije dovoljna za uzrokovati sudarne ionizacije plinskih molekula. Ovo osigurava održavanje svojstava izolacije.

Zahvaljujući odličnim izolativnim, gasiljastim i stabilnim svojstvima plina SF6, GIS oprema ima prednosti poput male površine, snažne sposobnosti gasenja lukova i visoke pouzdanosti, ali izolativna sposobnost plina SF6 značajno ovisi o uniformnosti električnog polja, a lako se javljaju izolativni problemi kada u unutrašnjosti GIS-a postoje vrhovi ili strani predmeti.

GIS oprema koristi potpuno zatvorenu strukturu, što donosi prednosti poput toga da unutarnji komponenti nisu pod utjecajem okoliša, dugih ciklusa održavanja, niske radne opterećenosti održavanjem, niske elektromagnetske interferencije itd., ali također ima probleme poput složenog jednokratnog remonta i relativno loših metoda detekcije, a kada zatvorena struktura biva erozirana i oštećena vanjskim okruženjem, to će dovesti do niza problema poput penetracije vode i curenja zraka.

• Prema metodi izolacije i hlađenja: Podijeljeni na tekućinsko izolirane (uljevene) i suhe. Uljeveni transformatori su glavni tip za prijenos snage, pogodni za napone do 345kV i više, s standardiziranim metodama hlađenja poput ONAN (Prirodno zrak - prirodno ulje), ONAF (Prirodno zrak - prisilno ulje) i OFAF (Prisilno zrak - prisilno ulje). Suhi transformatori uglavnom se koriste za unutarnje ili specifične industrijske primjene, obično za niže napone (do 35kV), iako postoje i neki specijalni tipovi za više napone.
• Prema funkciji napona: Uključuju step-up, step-down i autotransformatore. Step-up transformatori koriste se u elektranama za povećanje napona generatora na napon prijenosa (npr. 13,8kV na 345kV). Step-down transformatori koriste se u podstanicama za smanjenje napona prijenosa za potprijenos ili distribuciju (npr. 345kV na 132kV ili 34,5kV). Autotransformatori koriste se za povezivanje sustava s fiksnim omjerima napona, pružajući prednosti u učinkovitosti mreža prijenosa (npr. 400kV/220kV primjene).
• Prema strukturi jezgre: Podijeljeni na tip jezgre i tip ljuske. Transformatori tipa jezgra imaju obvojnice oko grananja jezgre (uobičajeni u EHV primjenama). Transformatori tipa ljuska imaju jezgru koja okružuje obvojnike.

Hibridni plinsko izolirani prekidač (HGIS) je vrsta visokonaponskog prekidača koji kombinira prednosti zračno izoliranih prekidača (AIS) i plinsko izoliranih prekidača (GIS). Njegova ključna dizajnerska značajka je modularna struktura, pri čemu su ključne funkcionalne komponente prekidača (poput prekidaca struje i odvojnika) integrirane u plinsko izolirana okvira, dok se povezuju s drugim opremom putem vanjskih zračno izoliranih shuplastih vodova. Taj dizajn postiže strukturnu kompaktnost uz osiguravanje praktičnosti prilikom montaže i održavanja.