Серия ZHW високо напрегнати газово изолирани комутационни апарати (GIS)

Принципи на функциите за защита:

• Оборудването GIS е осъществено с различни функции за защита, за да се осигури безопасната работа на електроенергийната система.

Защита срещу прекомерна токова мощност:

• Функцията за защита срещу прекомерна токова мощност наблюдава тока в контура чрез използване на трансформатори на тока. Когато токът надхвърли предварително дефинирана граница, устройството за защита активира автоматичния ключ, който прекъсва дефектния контур и предотвратява повреда на оборудването поради прекомерна токова мощност.

Защита при късо свързване:

• Функцията за защита при късо свързване бързо засича токовете при късо свързване, когато в системата се появи такава авария, и причинява бързото действие на автоматичния ключ, като защитава електроенергийната система от повреди.

Допълнителни функции за защита:

• Също така са включени други функции за защита, като защита при налягане на земята и защита срещу прекомерно напрежение. Тези функции използват подходящи сензори за наблюдение на електрическите параметри. Веднага щом се засече някакво аномално състояние, действията за защита се активират незабавно, за да се осигури безопасността на електроенергийната система и оборудването.

Принцип изолация:

• В електричното поле, електроните в молекулите на SF₆ газа са леко преместени от ядрата. Въпреки това, поради устойчивостта на молекулярната структура на SF₆, е трудно електроните да избягат и да формират свободни електрони, което води до висок обезопасяващ съпротив. В оборудването GIS (Газово изолирана комутационна апаратура), изолацията се постига чрез прецизно контролиране на налягането, чистотата и разпределението на електричното поле на SF₆ газа. Това осигурява равномерно и стабилно изолиращо електрическо поле между високонапрегнатите проводящи части и заземената обвивка, както и между различните фазови проводници.

• При нормално работно напрежение, малкото свободни електрони в газа получават енергия от електричното поле, но тази енергия не е достатъчна, за да причини сблъсъково йонизиране на газовите молекули. Това гарантира поддържането на изолационните свойства.

Благодарение на отличните изолационни, угасяващи и стабилни свойства на газ SF6, оборудването GIS има предимства като малко занимаемо пространство, силна способност за угасяване на дъга и висока надеждност, но изолационната способност на газ SF6 е силно повлияна от равномерността на електричното поле и лесно могат да се появят аномалии в изолацията, когато във вътрешността на GIS има остри ъгли или чужди тела.

Оборудването GIS използва напълно затворена конструкция, което дава предимства като компоненти във вътрешността, нелокализирани от околната среда, дълъг цикъл на поддръжка, ниска работна натовареност, ниска електромагнитна интерференция и т.н., но същевременно има проблеми като сложна единична ремонтна работа и относително слаби методи за диагностика, а когато затворената конструкция е ерозирана и повредена от външната среда, това води до поредица от проблеми като проникване на вода и изтичане на въздух.

• По метод на изолация и охлаждане: Разделени са на течностен изолиращ (маслонапълнени) и сухи. Маслонапълнените преобразуватели са основния тип за предаване на енергия, подходящи за напрежения до 345кВ и повече, с стандартизирани методи за охлаждане като ONAN (естествено масло, естествен въздух), ONAF (естествено масло, принудителен въздух) и OFAF (принудително масло, принудителен въздух). Сухите преобразуватели се използват главно за вътрешни или специфични индустриални приложения, обикновено за по-ниски напрежения (до 35кВ), макар че някои специални типове са налични и за по-високи напрежения.
• По функция на напрежението: Включват преобразуватели за увеличаване, намаляване и автотрансформатори. Преобразувателите за увеличаване се използват в електроцентрали за увеличаване на напрежението на генераторите до напрежение за предаване (например от 13,8кВ до 345кВ). Преобразувателите за намаляване се използват в подстанции за намаляване на напрежението за предаване до напрежение за вторично предаване или разпределение (например от 345кВ до 132кВ или 34,5кВ). Автотрансформаторите се използват за свързване на системи с фиксирано съотношение на напреженията, предлагайки преимущества в ефективността в мрежите за предаване (например при приложения 400кВ/220кВ).
• По конструкция на ядрото: Разделени са на ядрен тип и обвивков тип. Преобразувателите с ядрен тип имат обмотки, които обгръщат краката на ядрото (често срещани в приложенията с екстремно високо напрежение). Преобразувателите с обвивков тип имат ядрото, което обгръща обмотките.

Хибридната газово изолирана комутационна апаратура (HGIS) е вид високонапрастна комутационна апаратура, която обединява предимствата на въздушно изолираната комутационна апаратура (AIS) и газово изолираната комутационна апаратура (GIS). Нейният основен конструктивен елемент е модулна структура, при която ключовите функционални компоненти на комутационната апаратура (като прекъсвачите и разединителите) са интегрирани в газово изолирани капсули, докато свързването с друго оборудване се осъществява чрез външни въздушно изолирани шинопроводи. Този дизайн постига компактност на структурата, като в същото време осигурява удобство при монтажа и поддръжката.