ZHW sorozatú magasfeszültségi gázizolált kapcsolókészülék (GIS)

Védelmi funkciók elvei:

• A GIS-eszközök különböző védelmi funkciókkal vannak felszerelve, hogy biztosítsák a villamos rendszer biztonságos működését.

Túlramenet-védelem:

• A túlramenet-védelmi funkció áramátviteli transzformátorokkal figyeli a körben lévő áramot. Ha az áram meghaladja a megadott küszöbértéket, a védelmi eszköz aktiválja a körzetváltót, hogy a hibás körzetet lekapcsolja és megelőzi a berendezések túlrameneti sérülését.

Rövidzárt-körvédelem:

• A rövidzárt-körvédelmi funkció gyorsan észleli a rövidzárt áramokat, amikor a rendszerben rövidzárt hiba történik, és gyorsan aktiválja a körzetváltót, így megvédve a villamos rendszert a sérüléstől.

További védelmi funkciók:

• Egyéb védelmi funkciók, mint például a földhuzam-védelem és a túlfeszültség-védelem is tartoznak ide. Ezek a védelmi funkciók megfelelő érzékelőket használnak az elektromos paraméterek figyelésére. Bármi rendellenység esetén azonnal indítják el a védelmi intézkedéseket, hogy biztosítsák a villamos rendszer és a berendezések biztonságát.

Előttemetési elv:

• Az elektromos mezőben az SF₆ gáz molekuláján belüli elektronok kicsit eltolódnak a magoktól. Azonban az SF₆ molekuláris szerkezetének stabilitása miatt nehéz, hogy az elektronok szabadon kiszabaduljanak és alakítsanak ki szabad elektronokat, így magas izoláló ellenállást eredményezve. A GIS (Gázizolált Átkapcsoló) berendezésekben az izolációt azzal érik el, hogy precízen ellenőrzik az SF₆ gáz nyomását, tisztaságát és az elektromos mező eloszlását. Ez biztosítja a homogén és stabil izoláló elektromos mezőt a magfeszültségű vezető részek és a földes burkolat között, valamint a különböző fázisvezetők között.

• A normál működési feszültség mellett a gázban lévő kevés szabad elektron energiát nyer az elektromos mezőből, de ez az energia nem elegendő ahhoz, hogy ütközési ionizációt okozzon a gázmolekulákban. Ez biztosítja az izoláló tulajdonságok fenntartását.

Az SF6 gáz kiváló izolálási, ívkioltó és stabilitási jellemzői miatt a GIS-berendezések kis területigényűek, erős ívkioltó képességgel és magas megbízhatósággal rendelkeznek, de az SF6 gáz izolálási képessége nagyban függ az elektromos mező egyenlőmérőtől, és könnyen fordulhat elő izolációs anomáliák, ha a GIS-ben találhatóak csúcsok vagy idegen testek.

A GIS-berendezések teljesen zárt szerkezetet alkalmaznak, ami hozzájárul ahhoz, hogy a belső alkatrészek nem érzékenyek a környezeti zavarokra, hosszú karbantartási ciklusuk, alacsony karbantartási munkaterhelésük, alacsony elektromágneses interferenciájuk van, ugyanakkor komplex egyszeri átalakítási munkákkal, viszonylag rosszabb észlelési módszerekkel járnak, és amikor a zárt szerkezet külső környezeti hatásokkal sérül, további problémákat okoz, mint például vízbevándatás és levegőszivárgás.

• Izolációs és hűtési módszer szerint: Oroszágos (olajmerülő) és száraz típusokra osztották. Az olajmerülő transzformátorok a főstream a villamosenergia átvitelében, alkalmasak 345 kV-nál és annál magasabb feszültségekre, standard hűtési módjaik ONAN (Olaj Természetes Levegő Természetes), ONAF (Olaj Természetes Levegő Kényszerített) és OFAF (Olaj Kényszerített Levegő Kényszerített). A száraz transzformátorok főleg belső vagy specifikus ipari alkalmazásokhoz használódnak, tipikusan alacsonyabb feszültségekre (legfeljebb 35 kV), bár néhány speciális típus magasabb feszültségekre is elérhető.
• Feszültség-funkció szerint: Emelő, csökkentő és autotranszformátorok. Az emelő transzformátorok az erőművekben használódnak a generátor feszültségének növelésére átviteli feszültségre (pl. 13,8 kV-ról 345 kV-ra). A csökkentő transzformátorok az átalakítóállomásokban használódnak a továbbítási feszültség csökkentésére alátovábbításra vagy elosztásra (pl. 345 kV-ról 132 kV-ra vagy 34,5 kV-ra). Az autotranszformátorok rögzített feszültségviszonyokkal rendelkező rendszerek összeköttetésére használódnak, hatékonysági előnyökkel a továbbítási hálózatokban (pl. 400 kV/220 kV alkalmazások).
• Magstruktúra szerint: Magtípusú és burkolótípusú kategóriákba sorolhatók. A magtípusú transzformátoroknál a tekercsek körülveszik a mag tagjait (gyakori az EHV alkalmazásokban). A burkolótípusú transzformátoroknál a mag veszi körül a tekercseket.

A hibrid gázizolált kapcsolótechnika (HGIS) egy olyan nagyfeszültségű kapcsolótechnika, amely az Állományú Kapcsolótechnika (AIS) és a Gázizolált Kapcsolótechnika (GIS) előnyeit kombinálja. Alapvető tervezési jellemvonása egy moduláris szerkezet, ahol a kapcsolótechnika kulcsfontosságú funkcionális elemei (mint például a vágókapcsolók és a szektorváltók) gázizolált burkolatokba vannak integrálva, miközben külső légizolált fémvezetékek révén csatlakoznak más berendezésekhez. Ez a kialakítás strukturális kompaktságot biztosít, miközben garantálja a telepítés és karbantartás megkönnyített módját.