Serie ZHW de equipos de conmutación a alta tensión con aislamiento a gas (GIS)

Principios das Funcións de Protección:

• O equipo GIS está equipado con varias funcións de protección para garantir a seguridade do sistema eléctrico.

Protección contra Sobrexentes:

• A función de protección contra sobrexentes monitoriza a corrente no circuito empregando transformadores de corrente. Cando a corrente supera un umbral predefinido, o dispositivo de protección activa o cortacircuito para interromper o circuito defectuoso e evitar danos ao equipo debido á sobrexente.

Protección contra Cortocircuitos:

• A función de protección contra cortocircuitos detecta rapidamente as correntes de cortocircuito cando ocorre un fallo de cortocircuito no sistema e fai que o cortacircuito actúe rapidamente, protexendo o sistema eléctrico de danos.

Funcións de Protección Adicionais:

• Tamén están incluídas outras funcións de protección, como a protección contra fallos a terra e a protección contra sobretensión. Estas funcións de protección empregan sensores adecuados para monitorizar os parámetros eléctricos. Unha vez detectada calquera anormalidade, as accións de protección son iniciadas inmediatamente para garantir a seguridade do sistema eléctrico e do equipo.

Principio de aislamento:

• Nun campo eléctrico, os eléctrons nas moléculas de gas SF₆ desprazanse lixeiramente dos núcleos. Pero, debido á estabilidade da estrutura molecular do SF₆, é difícil que os eléctrons escapen e formen eléctrons libres, resultando nunha alta resistencia ao aislamento. No equipo GIS (Gas-Insulated Switchgear), o aislamento lograse controlando precisamente a presión, pureza e distribución do campo eléctrico do gas SF₆. Isto asegura un campo eléctrico de aislamento uniforme e estable entre as partes conductoras de alta tensión e a carcasa terra, así como entre diferentes conductores de fase.

• A baixo voltaxe de funcionamento normal, os poucos eléctrons libres no gas gañan enerxía do campo eléctrico, pero esta enerxía non é suficiente para causar ionización por colisión das moléculas de gas. Isto asegura a manutención das propiedades de aislamento.

Debido á súa excelente capacidade de aislamento, extinción do arco e estabilidade, o gas SF6 confire á maquinaria GIS as vantaxes dunha pequena peza de terreo, forte capacidade de extinción do arco e alta fiabilidade, pero a capacidade de aislamento do gas SF6 está fortemente afectada pola uniformidade do campo eléctrico, e é fácil que se produzan anormalidades no aislamento cando hai puntas ou obxectos estranxeiros dentro do GIS.

A maquinaria GIS adopta unha estrutura totalmente pechada, que ofrece as vantaxes de que os componentes internos non están suxeitos ás interferencias ambientais, ciclo de manutención longo, baixa carga de traballo de manutención, baixa interferencia electromagnética, etc., mentres que tamén ten problemas como o traballo complexo de revisión única e métodos relativamente pobres de detección, e cando a estrutura pechada é erodida e danada polo ambiente externo, isto levará a unha serie de problemas como a entrada de auga e a fuga de aire.

• Segundo o método de aislamento e refrigeración: Divídese en aislados por líquido (sumergidos en óleo) e seco. Os transformadores sumergidos en óleo son o tipo predominante para a transmisión de enerxía, aptos para voltaxes de 345kV ou superiores, con métodos de refrigeración estandarizados como ONAN (Óleo Natural Aire Natural), ONAF (Óleo Natural Aire Forzado) e OFAF (Óleo Forzado Aire Forzado). Os transformadores secos úsanse principalmente para aplicacións interiores ou industriais específicas, xeralmente para voltaxes máis baixos (hasta 35kV), aínda que hai algunhas variedades especiais dispoñibles para voltaxes superiores.
• Segundo a función de voltagem: Inclúe transformadores elevadores, rebaixadores e autotransformadores. Os transformadores elevadores úsanse nas centrais eléctricas para aumentar a voltagem do xerador á voltagem de transmisión (por exemplo, 13.8kV a 345kV). Os transformadores rebaixadores úsanse nas subestacións para diminuír a voltagem de transmisión para subtransmisión ou distribución (por exemplo, 345kV a 132kV ou 34.5kV). Os autotransformadores úsanse para conectar sistemas con razóns de voltagem fixas, ofrecendo vantaxes de eficiencia nas redes de transmisión (por exemplo, aplicacións de 400kV/220kV).
• Segundo a estrutura do núcleo: Divídese en tipo núcleo e tipo carcasa. Os transformadores de tipo núcleo teñen as bobinas arredor das pernas do núcleo (común en aplicacións EHV). Os transformadores de tipo carcasa teñen o núcleo arredor das bobinas.

A híbrido Gas Insulated Switchgear (HGIS) é un tipo de equipamento conmutador de alta tensión que combina as vantaxes do Air-Insulated Switchgear (AIS) e do Gas-Insulated Switchgear (GIS). A súa característica de deseño central é unha estrutura modular, onde os compoñentes funcionais clave do conmutador (como interruptores e separadores) están integrados en enclosures aislados por gas, mentres se conectan a outro equipo mediante barras colectoras aisladas por aire externas. Este deseño logra unha compactación estructural ao mesmo tempo que asegura a comodidade da instalación e manutención.