Yuqori kuchlanishli quvvat tizimlarida GIS ning asosiy afzalliklari nimalardir?

Yuqori kuchlanishli quvvat tizimlarida GIS ning asosiy afzalliklari nimalardir?

Oddiy havo bilan izolyatsiyalangan transformator stansiyasi (AIS) 220 kV kuchlanishda taxminan 5000–8000 kvadrat metr maydonni egallaydi. Shu kuchlanish darajasidagi gaz bilan izolyatsiyalangan qo‘shish apparatlari (GIS) transformator stansiyasi esa faqat 500–1200 kvadrat metr maydonni egallaydi — ya’ni maydon 85% yoki undan ortiq miqdorda kamayadi. Bu raqam GIS ni shahod, dengizdagi platformalarda, gidroelektrostansiyalarning g‘orlarida va AIS qo‘llash mumkin bo‘lmaydigan boshqa joylarda qo‘llashga sabab bo‘ladi. Lekin maydonning kamayishi faqat eng ko‘rinib turadigan afzallikdir.

Izolyatsiya vositasi: Nega SF₆ hamma narsani o‘zgartiradi

Atmosfera bosimi ostidagi havo dielektrik mustahkamligi taxminan 3 kV/mm ni tashkil qiladi. Sulfur geksaflyorid (SF₆) 4–6 bar manometrik bosimda 25–30 kV/mm ga erishadi—ya'ni taxminan 8–10 marta yuqori. Shuning uchun 145 kV GIS avtomatik uzlatgichi uyda ishlatiladigan suv isitgichining diametriga teng bo'lgan korpus ichiga sig'adi, shu bilan birga, mos AIS uzlatgich fazalar o'rtasidagi masofani 1,5 metr va fazadan yerga masofani 1,3 metr talab qiladi.

SF₆ molekulasi kimyoviy jihatdan inertsiz, hech qanday zaharli ta'sir ko'rsatmaydi va 500°C gacha issiqlikka chidamli. Uning yoyini o'chirish qobiliyati havoga nisbatan taxminan 100 marta yuqori, chunki SF₆ yoy harorati 2000 K dan yuqorida dissotsiatsiyalanib, elektronlarni so'rab oladigan va tok nolga yetganda tezda qayta birlashadigan faol turli xil zarralarga aylanadi; bu esa 2–3 siklda 63 kA dan ortiq avariya toklarini uzish imkonini beradi. Gaz har bir uzishdan keyin o'zini tiklaydi—bu esa moyga nisbatan farqdir, chunki moy avariya toklarini cheklangan son marta uzgandan keyin karbonlanadi va almashtirilishi kerak.

SF₆ atrof-muhitga ta'siri uning global issiqlikni kuchaytirish potensialiga bog'liq bo'lib, bu ko'rsatkich 100 yillik davrda CO₂ ning 23 500 marta ortiqdir. Zamonaviy GIS dizaynlari bu muammo bilan yopiq, hayot davomida ishlaydigan gaz bo'limlari orqali — har bir bo'limda yiliga 0,1% dan kam gaz oqib chiqish darajasi bilan — kurashadi; bu ko'rsatkich IEC 62271-203 standartida belgilangan maksimal 0,5% dan ancha past. Integratsiyalangan zichlik nazorat qiluvchilari SCADA interfeysi orqali gaz bosimini haqiqiy vaqtda kuzatib boradi va uni ogohlantirish chegarasiga yaqinlashishidan oldin operatorlarga istalgan oqib chiqish tendensiyasini xabar beradi.

Xizmat ko'rsatish muddatlari va umumiy foydalanish xarajatlari

AISni doimiy ravishda izolyator sirtlarini tozalash talab qiladi, ayniqsa, tuzli suv, o'tkazuvchan chang yoki qum birikmasi oqibatida yonilma masofa kamayib, chalg'ish xavfi oshadigan qirg'oq, sanoat yoki cho'l muhitida. GIS avtobuslar va uzluksizlik qiluvchilar to'liq yopiq — kontaminatsiya izolyatsiya sirtlariga yetib ola olmaydi. Bu texnik xizmat ko'rsatish muddatini yiliga bir marta bo'lgan AIS tekshiruvlaridan 5–10 yilda bir marta bo'lgan GIS tekshiruvlarigacha uzartiradi; bu muddat uzluksizlik qiluvchilar va ajratgichlarning mexanik ishlatilish soniga bog'liq.

GIS va AIS o'rtasidagi umumiy foydalanish xarajatlari taqqoslashi kuchlanish darajasiga va joylashuvga qarab o'zgaradi. Shahodatda 72,5 kV dan 145 kV gacha kuchlanishda yer maydoni narxi, inshootlar va texnik xizmat ko'rsatish mehnati xarajatlari hisobga olinganda GIS AIS bilan 8–12 yil ichida xarajatlar jihatidan tenglashadi. 245 kV va undan yuqori kuchlanishda faqatgina yer tejash shahodat markazida yer narxlari kvadrat metr uchun $500 dan oshgan hollarda GISni dastlabki xarajatlari pastroq variant qiladi.

Modulli qurilish va zavodda sinovdan o'tkazish

GIS zavodda yig'ilgan, zavodda sinovdan o'tkazilgan baylar sifatida yetkazib beriladi. To'liq 145 kV ikki shina, bitta uzluksizlik qiluvchi bay — shu jumladan, tok kesuvchi, ikkita ajratgich, birta yerlash tirgovi, tok transformatorlari va kuchlanish transformatorlari — 2–3 ta transport birligidir va saytda SF₆ gaz bo'limlarini flansli ulash orqali hamda boshqaruv simlari ulagichlarini plug-in usulida ulash orqali yig'iladi. Saytdagi fuqarolik ishlari tekis beton maydoncha va yerlash tarmog'idan iborat; po'lat quvvat qo'llab-quvvatlovchi tuzilma, ustun izolyatorlari va overhead busbar tizimi yo'q.

Yukori kuchlanishga chidamlilik, IEC 622271-203 ga muvofiq 5 pK (pikokulon) dan kam bo'lgan qisman razryad o'lchovlari va mexanik chidamlilik sinovlarini o'z ichiga olgan butun maydonning zavodda sinovdan o'tkazilishi AIS loyihasining ishga tushirilishida kechikishlarning 30–40% ni tashkil qiluvchi maydonda ishga tushirish xavflarini bartaraf etadi. Zavodda 2 pK dan kam qisman razryad sinovidan o'tgan GIS maydoni, agar maydonda gaz bilan ishlash bo'yicha qoidalar to'g'ri bajarilsa, o'rnatilgandan keyin aniqlanmaydigan PD darajalarini ko'rsatadi.

Hodisa: Shahodagi transformatorlik podstansiyasi tijorat binosining ostiga sig'adi

Aholi zichligi kvadrat kilometrga 12000 nafar bo'lgan metropoliten hududini ta'minlaydigan foydalanuvchi shahodat markazida yangi 220/66 kV transformatorlik podstansiyasiga shahodat markazida ehtiyoj sezildi. Mavjud yagona maydon — rejalashtirilayotgan aralash foydalanishdagi tijorat binosining g'ishtli qismi edi. Oddiy AIS yechimi 6000 kvadrat metr maydonni talab qilgan bo'lardi — bu mavjud g'ishtli qismning maydonidan uch baravar ortiq. 220 kV GIS yechimi, 8 ta uzatish va 2 ta transformator tarmog'i bilan ikki magistral sxemasi sifatida sozlangan holda, barcha kuch transformatorlari, boshqaruv xonasi va yordamchi tizimlarni o'z ichiga olgan holda 800 kvadrat metr maydonda joylashdi. GIS jihozlari integratsiyalangan elektr jihozlari ishlab chiqaruvchisi tomonidan yetkazib berildi, ular 6 ta tarmog'li birliklar sifatida zavodda sinovdan o'tkazildi va 14 haftada o'rnatildi — bu muddat AIS qurilish usuli bilan amalga oshirish mumkin emas.

Koʻpincha soʻraladigan savollar

GIS ochiq havoda o'rnatish uchun mosmi?

Ha. Tashqi GIS qopqoqlari IP65 darajali boshqaruv shkafalari bilan ob-havo sharoitlariga chidamli qilinadi va korroziyaga chidamli alyuminiy qotishma qopqoqlarga ega. Tashqi GIS binoning qurilishini o'chirib tashlaydi, bu esa fuqarolik ishlari xarajatlarini yanada kamaytiradi va 72,5–145 kV oralig'ida keng tarqalgan.

SF₆ gazini texnik xizmat ko'rsatish paytida qanday qilish kerak?

Gaz bo'limini ochishni talab qiladigan texnik xizmat ko'rsatishda gazni qayta olish avtomobillari ishlatiladi: ular SF₆ ni saqlash silindrlariga chiqaradi, parchalanish mahsulotlarini olib tashlash uchun filtrdan o'tkazadi va texnik xizmat ko'rsatishdan keyin uni bo'limga qaytaradi. To'g'ri amalga oshirilgan texnik xizmat ko'rsatish jarayonida SF₆ atmosferaga chiqarilmaydi.

Agar SF₆ sifon hosil bo'lsa, nima bo'ladi?

Tarmoq zichlik monitori birinchi chegarada, odatda nominal to'ldirish zichligining 90% da past bosim ogohlantirishini beradi. 85% da bloklovchi qurilma aylanma qilish yoki uzluksizlik qilish apparatlari ishlashini oldini oladi, chunki izolyatsiya buzilgan holda ishlash mumkin emas. Operatorlar bloklovchi chegara yetib kelishidan oldin sifonni aniqlash va tuzatish uchun jo'natiladi.

GISni dastlabki o'rnatilgandan keyin kengaytirish mumkinmi?

Ha. Modulli maydon dizayni mavjud avtobuslar qatoriga yangi maydonlar qo'shish orqali kengaytirish imkonini beradi; kengaytirish uchun avtobuslar qismi rejalashtirilgan uzilish davrida o'rnatiladi. Kelajakdagi kengaytirish portlari odatda keyingi kengaytirishni soddalashtirish maqsadida dastlabki loyihada belgilanadi.

GIS va AIS zilzilaga chidamlilik jihatidan qanday taqqoslanadi?

GIS sezilarli darajada yaxshiroq ishlaydi, chunki uning past markaziy og'irlik nuqtasi — butun montaj 3 metrdan kam balandlikda turadi — AIS ustun izolyatorlariga nisbatan, ular 5–6 metrgacha yetishi mumkin, shu sababli GIS tabiiy ravishda barqarorroqdir. GIS zilzila zonalarida standart hisoblanadi, chunki AIS uchun qimmat baza izolyatsiyasi talab qilinadi.

To'liq GIS transformator stansiyasini qayerdan sotib olish mumkin?

Transformatorlar, elektr tarmog'i uskunalari, himoya tizimlari va SCADA kabi to'liq transformator stansiyasi paketlarini taklif qiluvchi integratsiyalangan elektr uskunalari ishlab chiqaruvchilari GIS yechimlarini kalit bilan beradi. Masalan, Liaoning Sinotech Group kompaniyasi GISni 72,5 kV dan 245 kV gacha bo'lgan transformator stansiyasi mahsulotlarining bir qismi sifatida taklif qiladi.