ZHW Series HV Gasgeïsoleerd schakelapparaat (GIS)

Principes van beschermingsfuncties:

• GIS-apparatuur is uitgerust met verschillende beschermingsfuncties om de veilige werking van het elektriciteitsnet te waarborgen.

Overstroombescherming:

• De overstroombeschermingsfunctie monitort de stroom in het circuit met behulp van stroomtransformatoren. Wanneer de stroom een vooraf gedefinieerde drempel overschrijdt, activeert het beschermingsapparaat de schakelaar om af te vallen, waardoor het defecte circuit wordt afgesneden en schade aan de apparatuur door overstroom wordt voorkomen.

Kortsluitingsbescherming:

• De kortsluitingsbeschermingsfunctie detecteert snel kortsluitingsstromen wanneer er een kortsluitingsfout in het systeem optreedt en zorgt ervoor dat de schakelaar snel reageert, waarmee het elektriciteitsnet tegen schade wordt beschermd.

Aanvullende beschermingsfuncties:

• Andere beschermingsfuncties, zoals aardfoutbescherming en overspanningsbescherming, zijn ook opgenomen. Deze beschermingsfuncties gebruiken passende sensoren om elektrische parameters te monitoren. Zodra enige anomalie wordt gedetecteerd, worden de beschermingsacties onmiddellijk geïnitieerd om de veiligheid van het elektriciteitsnet en de apparatuur te waarborgen.

Isolatieprincipe:

• In een elektrisch veld worden de elektronen in SF₆ gasmoleculen licht van de kernen weggedrukt. Echter, vanwege de stabiliteit van de SF₆ moleculaire structuur, is het moeilijk voor elektronen om te ontsnappen en vrije elektronen te vormen, wat leidt tot een hoge isolatieweerstand. In GIS (Gas-Geïsoleerde Schakelkast) apparatuur wordt de isolatie bereikt door de druk, zuiverheid en het elektrische veldverdeling van het SF₆ gas precies te controleren. Dit zorgt voor een uniform en stabiel isolerend elektrisch veld tussen de hoogspanningsgeleidende delen en de aangesloten behuizing, evenals tussen verschillende faseleiders.

• Bij normale werkingsspanning krijgen de weinige vrije elektronen in het gas energie van het elektrisch veld, maar deze energie is niet voldoende om botsing-ionisatie van de gasmoleculen te veroorzaken. Dit zorgt ervoor dat de isolatie-eigenschappen behouden blijven.

Vanwege de uitstekende isolatieprestaties, boogdoofmakende prestaties en stabiliteitsprestaties van SF6-gas, heeft GIS-apparatuur de voordelen van een kleine vloeroppervlakte, sterke boogdoofmakende vermogen en hoge betrouwbaarheid, maar de isolatiecapaciteit van SF6-gas wordt sterk beïnvloed door de gelijkmatigheid van het elektrisch veld, en het is gemakkelijk om isolatieafwijkingen te hebben wanneer er punten of vreemde objecten in de GIS aanwezig zijn.

GIS-apparatuur maakt gebruik van een volledig afgesloten structuur, wat de voordelen met zich meebrengt van interne componenten zonder omgevingsinterferentie, lange onderhoudscyclus, lage onderhoudsbelasting, lage elektromagnetische interferentie, enz., terwijl het ook problemen kent zoals complexe enkele revisiewerkzaamheden en relatief slechte detectiemethoden, en wanneer de gesloten structuur wordt geërodeerd en beschadigd door de externe omgeving, zal dit verder een reeks problemen veroorzaken zoals waterinbreuk en luchtlekken.

• Volgens isolatie- en koelmethode: Onderverdeeld in vloeistofgeïsoleerd (oliegedoopt) en droogtype. Oliegedoopte transformatoren zijn het meest voorkomende type voor elektriciteitsvoorziening, geschikt voor spanningen tot 345kV en hoger, met gestandaardiseerde koelmethoden zoals ONAN (Olie Natuurlijk Lucht Natuurlijk), ONAF (Olie Natuurlijk Lucht Gedwongen) en OFAF (Olie Gedwongen Lucht Gedwongen). Droogtypetransformatoren worden voornamelijk gebruikt voor binnenruimte of specifieke industriële toepassingen, meestal voor lagere spanningen (tot 35kV), hoewel er speciale types beschikbaar zijn voor hogere spanningen.
• Volgens spanningfunctie: Inclusief stijgsnelheid, dalingssnelheid en autotransformatoren. Stijgsnelheidtransformatoren worden gebruikt in energiecentrales om de generatorspanning te verhogen naar transportspanning (bijvoorbeeld 13,8kV naar 345kV). Dalingssnelheidtransformatoren worden gebruikt in onderstations om de transportspanning te verlagen voor subtransport of distributie (bijvoorbeeld 345kV naar 132kV of 34,5kV). Autotransformatoren worden gebruikt om systemen met vaste spanningverhoudingen te verbinden, met efficiëntievoordelen in transportnetwerken (bijvoorbeeld 400kV/220kV toepassingen).
• Volgens kernstructuur: Onderverdeeld in kertype en omhulseltype. Kertype transformatoren hebben windings die de kernpoten omsluiten (vaak voorkomend in EHV-toepassingen). Omhulseltype transformatoren hebben de kern die de windingen omsluit.

Hybride gasgeïsoleerde schakelkast (HGIS) is een type hoogspanningschakelkast dat de voordelen van luchtgeïsoleerde schakelkasten (AIS) en gasgeïsoleerde schakelkasten (GIS) combineert. Het kernontwerpkenmerk is een modulaire structuur, waarbij belangrijke functionele componenten van de schakelkast (zoals stroomonderbrekers en afbreekkers) geïntegreerd zijn in gasgeïsoleerde behuizingen, terwijl ze via externe luchtgeïsoleerde busbars verbonden zijn met andere apparatuur. Dit ontwerp bereikt structurele compactheid terwijl het de gemakkelijkheid van installatie en onderhoud garandeert.