Које су главне предности ГИС-а у системима високонапонске енергије?

Које су главне предности ГИС-а у системима високонапонске енергије?

Уобичајени ваздушно изолациони подстанција (АИС) на 220 кВ заузима око 5.000 до 8.000 квадратних метара. Гас Изолирана Свитцхеаре (ГИС) подстанција на истом нивоу напона уклапа се у 500 до 1200 квадратних метаранамањење стаза од 85% или више. Тај један број покреће прихватање ГИС-а у градовима, офшор платформама, хидроелектраним пећинама и било где где трошкови некретнина или ограничења простора чине АИС нерационалним. Али, отпечатак је само највидљивија предност.

Изолациони медијум: Зашто СФ6 све мења

Воздух под атмосферским притиском има диелектричну чврстоћу од око 3 кВ/мм. Шелфурски хексафлуорид (СФ6) на 46 барском притиску достиже 2530 кВ/ммприближно 810 пута већи. Због тога се 145 кВ ГИС прекидач креће унутар корпуса дијаметра домаћег грејача воде, док еквивалентни АИС прекидач захтева просветност од фази до фазе од 1,5 метра и просветност од фазе до земље од 1,3 метра.

Молекула СФ6 је хемијски инертна, нетоксична и топлотно стабилна до 500 °C. Њена способност гашења лука је око 100 пута већа од ваздуха јер се СФ6 дизоцира на температурама лука изнад 2.000 K у реактивне врсте које апсорбују електроне и брзо се рекомби Гас се самоисцеђује након сваког прекида, за разлику од уља, које се угљеничи и мора да се замени након ограниченог броја прекида.

Окружна забринутост око СФ6 је његов потенцијал глобалног загревања, приближно 23.500 пута већи од ЦО2 на 100 година. Савремени ГИС дизајни се баве овим кроз запечаћене гасне просторије са стапком пропуста испод 0,1% годишње по компартиментудолично испод максималних 0,5% одређених у ИЕЦ 62271-203. Интегрисани монитори густине извештавају притисак гаса у реалном времену преко СЦАДА интерфејса, упозоравајући операторе на било који тренд цурења пре него што се приближи прагу аларма.

Интервали одржавања и трошкови животног циклуса

АИС захтева периодично чишћење површине изолатора, посебно у обалним, индустријским или пустињским окружењима где се сол, проводна прашина или куповина песка смањују удаљеност плесња и повећавају ризик од проласка. ГИС шипци и прекидачи су потпуно затворени контаминација једноставно не може да стигне до изолационих површина. Ово продужава интервал одржавања од годишњих инспекција АИС-а до инспекција ГИС-а 510 година, зависно од броја механичких операција које су акумулирале прекидачи и одвајачи.

Сравњење трошкова животног циклуса између ГИС-а и АИС-а се мења са нивоом напона и локацијом. На 72,5 кВ до 145 кВ у урбаном окружењу, ГИС достиже паритет трошкова са АИС-ом за 812 година када се укључе трошкови земљишта, грађевински радови и радни рад за одржавање. На 245 кВ и више, само штедња земљишта често чини ГИС опцијом са нижим првим трошковима у апликацијама у центру града где су цене земљишта веће од 500 долара по квадратном метри.

Модуларна конструкција и фабричко тестирање

ГИС се испоручује као фабрички монтирани, фабрички тестирани заливи. Потпуна 145 кВ двобусна једносвртачка кућаукључујући прекидач кола, два одвајача, један прекидач за заземљавање, трансформаторе струје и трансформаторе напонау 23 транспортне јединице и монтира се на месту повезујући флангиране СФ Грађевински радови на локацији састоје се од ниске бетонске плоче и заземљивачке мреже; нема челичне конструкције за подршку, изолатора за стазе и система надглавних шипљица.

Фабричко тестирање комплетног заливаукључујући отпорност на висок напон, мерење парцијалног испуштања испод 5 пЦ (пикокуломбс) према ИЕЦ 62271-203, и механичко тестирање издржљивостиискључује ризике за пуштање у рад на ГИС-ови заливи који пролазе тестирање парцијалног испуштања у фабрици са мање од 2 пЦ обично показују неоткривљиве нивое ПД након инсталације, под условом да се правилно прате процедуре руковања гасом на месту.

Случај: Урбана подстаница се уклапа испод комерцијалне зграде

Употреба која служи метрополитанском подручју са густином од 12.000 становника по квадратном километру је потребала нову 220/66 кВ подстанцију у центру града. Једини доступни сајт био је подрум планиране трговачке куле са мешаном употребом. Уобичајени АИС би захтевао 6.000 квадратних метара, више од троструко више од доступног подрумског стаза. ГИС решење 220 кВ, конфигурирано као двоструки автобус са 8 залива за хранилишта и 2 трансформаторска залива, уклапа се у оквиру 800 квадратних метара укључујући све трансформаторе снаге, контролну собу и помоћне системе. ГИС опрема, коју је испоручио произвођач интегрисане електричне опреме, тестирана је у фабрици у 6 групација и инсталирана је у току 14 недеља временски план који је немогућ са изградњом АИС-а.

Често постављана питања

Да ли је ГИС погодан за инсталацију на отвореном?

Да, ја сам. Глобални ГИС садрженици су издржљиви од временских услови са контролним ормарима IP65 и корпусима од алуминијумске легуре који су отпорни на корозију. ГИС на отвореном елиминише потребу за зградом, што додатно смањује трошкове грађевинских рада, и уобичајен је у опсегу од 72,5145 кВ.

Како се са СФ6 гасом управља током одржавања?

У одржавању које укључује отварање гасног одељења користе се колице за рекумерисање гаса које евакуишу СФ6 у цилиндре за складиштење, филтрирају га како би уклонили нуспроизводе распадања и врате га у одељење након одржавања. У правилно извршеној процедури одржавања не излази СФ6 у атмосферу.

Шта се дешава ако се деси цурење СФ6?

Монитор густине залива покреће аларму ниског притиска на првом прагу, обично 90% номиналне густине пуњења. На 85%, блокирање спречава рад прекидача или одвајача да би се избегло рад са компромитованом изолацијом. Оператори су послати да локализују и поправе пропуст пре него што се достигне праг блокирања.

Може ли се ГИС проширити након прве инсталације?

Да, ја сам. Модуларни дизајн кутије омогућава проширење додавањем нових кутијских скупова у близини постојеће кутије, са секцијама кутије за проширење инсталираним током планиране прекиде. Будуће пристанице за проширење обично се одређују током почетног пројекта како би се поједноставило касније проширење.

Како се ГИС упоређује са АИС-ом за сеизмичку перформансу?

ГИС се значајно боље испоручује јер је низак центар гравитације - читава збирка виси мање од 3 метра - чини га по својству стабилнијим од АИС-овских изолатора који могу достићи 56 метара. ГИС је стандард за сеизмичке зоне где би АИС захтевао скупу изолацију основе.

Где се може набавити комплетна ГИС подстаница?

Интегрисани произвођачи електричне опреме који испоручују комплетне пакете подстаницатрансформатори, прекидачи, заштита и СЦАДАпредостављају ГИС решења "ключе-на-клуч". Компаније као што је Лиаонинг Синотек Група нуде ГИС од 72,5 кВ до 245 кВ као део своје производне линије подстанција.