Σειρά ZHW υψηλής τάσης αεριούχων εγκαταστάσεων σύρματος (GIS)

Πρίνιπια Λειτουργίας Προστασίας:

• Το εξοπλισμό GIS είναι εφοδιασμένο με διάφορες λειτουργίες προστασίας για να εξασφαλίσει την ασφάλεια λειτουργίας του συστήματος ρεύματος.

Προστασία Υπερκατάστασης:

• Η λειτουργία προστασίας υπερκατάστασης παρακολουθεί το ρεύμα στο κύκλωμα με τη χρήση μετατροπέων ρεύματος. Όταν το ρεύμα υπερβαίνει ένα προκαθορισμένο όριο, το συστηματικό προστασίας ενεργοποιεί τον διαχωριστή ώστε να αποσυνδεθεί, κόβοντας το ενοχλημένο κύκλωμα και προλαμβάνοντας την κατάρρευση του εξοπλισμού λόγω υπερκατάστασης.

Προστασία Σύντομης Σύνδεσης:

• Η λειτουργία προστασίας σύντομης σύνδεσης ανιχνεύει γρήγορα τα ρεύματα σύντομης σύνδεσης όταν συμβαίνει σύντομη σύνδεση στο σύστημα και προκαλεί τον διαχωριστή να δράσει γρήγορα, προστατεύοντας το σύστημα ρεύματος από κατάρρευση.

Πρόσθετες Λειτουργίες Προστασίας:

• Άλλες λειτουργίες προστασίας, όπως η προστασία από σύνδεση στο οδηγό και η προστασία υπερτάσης, είναι επίσης περιλαμβανόμενες. Αυτές οι λειτουργίες προστασίας χρησιμοποιούν κατάλληλους αισθητήρες για την παρακολούθηση των ηλεκτρικών παραμέτρων. Μόλις ανιχνευθεί κάποια ανωμαλία, οι ενέργειες προστασίας ενεργοποιούνται αμέσως για να εξασφαλίσουν την ασφάλεια του συστήματος ρεύματος και του εξοπλισμού.

Πρίνασια Αρχή:

• Σε ηλεκτρικό πεδίο, τα ηλεκτρόνια στα μόρια του αερίου SF₆ είναι ελαφρώς μετατοπισμένα από τα πυρήνες. Ωστόσο, λόγω της σταθερότητας της δομής του SF₆, είναι δύσκολο για τα ηλεκτρόνια να ξεφύγουν και να σχηματίσουν ελεύθερα ηλεκτρόνια, πράγμα που οδηγεί σε υψηλή πρίνασια. Στην εξοπλισμό GIS (Gas-Insulated Switchgear), η πρίνασια επιτυγχάνεται μέσω ακριβούς ελέγχου της πίεσης, καθαρότητας και κατανομής του ηλεκτρικού πεδίου του αερίου SF₆. Αυτό εξασφαλίζει ένα ομοιόμορφο και σταθερό πρίνασιο ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των υψηλής τάσης ηλεκτροδότων και του συνδεδεμένου με τη γῆ στεγανού, καθώς και μεταξύ διαφορετικών φασιακών ηλεκτροδότων.

• Κατά την κανονική λειτουργία, τα λίγα ελεύθερα ηλεκτρόνια στο αέριο αποκτούν ενέργεια από το ηλεκτρικό πεδίο, αλλά αυτή η ενέργεια δεν είναι αρκετή για να προκαλέσει σύγκρουση και ιονοποίηση των μορίων του αερίου. Αυτό εξασφαλίζει τη διατήρηση των πρίνασιων ιδιοτήτων.

Λόγω της εξαιρετικής επιδόσεως απομόνωσης, εξάλειψης του φλεγμού και σταθερότητας του αερίου SF6, το εξοπλισμό GIS έχει πλεονεκτήματα όπως μικρή επιφάνεια, ισχυρή ικανότητα εξάλειψης του φλεγμού και υψηλή αξιοπιστία, αλλά η δύναμη απομόνωσης του αερίου SF6 επηρεάζεται σημαντικά από την ομοιομορφία του ηλεκτρικού πεδίου και είναι εύκολο να παρουσιάσει ανωμαλίες απομόνωσης όταν υπάρχουν κορυφές ή ξένα αντικείμενα μέσα στο GIS.

Ο εξοπλισμός GIS χρησιμοποιεί μια εντελώς κλειστή δομή, η οποία φέρνει πλεονεκτήματα όπως η απουσία παρεμβολών του περιβάλλοντος στα εσωτερικά συστατικά, μεγάλο διάστημα μεταξύ συντήρησης, μικρό όγκο εργασίας συντήρησης, χαμηλή ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή κλπ., αλλά έχει επίσης προβλήματα όπως η πολυπλοκότητα της μεμονωμένης εργασίας συντήρησης και ανεπαρκείς μεθόδους εξέτασης, και όταν η κλειστή δομή επηρεάζεται και βλάπτεται από το εξωτερικό περιβάλλον, θα φέρει περαιτέρω μια σειρά προβλημάτων όπως την εισόδου νερού και διάρροια αέρα.

• Ανάλογα με τη μέθοδο απομόνωσης και ψύξης: Διαιρούνται σε υγροαπομονωμένες (ολιόφωτες) και ξηρές. Οι ολιόφωτες μετατροπείς είναι ο πρωτεύοντας τύπος για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας, κατάλληλες για τάσεις μέχρι 345kV και πάνω, με τυποποιημένες μεθόδους ψύξης όπως ONAN (Natural Oil Natural Air), ONAF (Oil Natural Air Forced) και OFAF (Oil Forced Air Forced). Οι ξηρές μετατροπείς χρησιμοποιούνται κυρίως για εσωτερικές ή συγκεκριμένες βιομηχανικές εφαρμογές, συνήθως για χαμηλότερες τάσεις (μέχρι 35kV), αν και κάποια ειδικά είδη είναι διαθέσιμα για υψηλότερες τάσεις.
• Ανάλογα με τη λειτουργία τάσης: Περιλαμβάνουν μετατροπείς αύξησης, μείωσης και αυτομετατροπείς. Οι μετατροπείς αύξησης χρησιμοποιούνται σε ηλεκτροπαραγωγικές εγκαταστάσεις για να αυξήσουν την τάση των γεννητών σε τάση μεταφοράς (π.χ., 13.8kV σε 345kV). Οι μετατροπείς μείωσης χρησιμοποιούνται σε υποσταθμείς για να μειώσουν την τάση μεταφοράς για υπο-μεταφορά ή κατανομή (π.χ., 345kV σε 132kV ή 34.5kV). Οι αυτομετατροπείς χρησιμοποιούνται για να συνδέσουν συστήματα με σταθερά προς τα προς τα λόγια τάσης, προσφέροντας πλεονεκτήματα αποδοτικότητας σε δίκτυα μεταφοράς (π.χ., εφαρμογές 400kV/220kV).
• Ανάλογα με τη δομή του πυρήνα: Διαιρούνται σε τύπο πυρήνα και τύπο φωλιάς. Οι μετατροπείς τύπου πυρήνα έχουν στροφές που περιβάλλουν τα μέλη του πυρήνα (συνηθιζόμενες σε εφαρμογές EHV). Οι μετατροπείς τύπου φωλιάς έχουν τον πυρήνα που περιβάλλει τις στροφές.

Το Hybrid Gas Insulated Switchgear (HGIS) είναι ένα είδος υψηλής τάσης στροφαρικού, που συνδυάζει τα πλεονεκτήματα του Air-Insulated Switchgear (AIS) και του Gas-Insulated Switchgear (GIS). Η βασική χαρακτηριστική λειτουργία του σχεδιασμού είναι μια μοντουλάρη δομή, όπου τα βασικά λειτουργικά στοιχεία του στροφαρικού (όπως τα στροφαρικά και τα αποσυνδέσμες) ενσωματώνονται σε εγκλωβισμένα με αέριο κατασκευασματά, ενώ συνδέονται με άλλες εγκαταστάσεις μέσω εξωτερικών αεριούχων μπάρων. Αυτός ο σχεδιασμός επιτυγχάνει δομική συμπαγήτητα, ενώ εξασφαλίζει την ευκολία της εγκατάστασης και της συντήρησης.