Wat is GIS? Gids voor gas geïsoleerde Switchgear vs AIS

Wat is GIS?

 

De volledige naam is gas geïsoleerd schakelgear. Gas geïsoleerd hier verwijst naar zwavel hexafluoride (SF6). Switchgear is de afkorting van een combinatie van stroomonderbrekers, ontkoppers, aardingsschakelaars, transformatoren, blikseminrichters, bussen, connectoren en uitgaande terminals. Deze apparaten of componenten zijn allemaal ingesloten in een metalen geaarde behuizing en gevuld met SF6 isolerend gas met een bepaalde druk, dus het wordt ook wel SF6 volledig ingesloten combinatie genoemd. GIS moet dus de hoge - spanningscomponenten in het elektrische systeem combineren volgens de verbindingsmethode van de elektrische bedrading, en ze samen te installeren in een metalen schaal van SF6 met uitstekende isolatie en boogdoofdvermogen om een ​​gesloten high - spage -schakelschakelaar te installeren.

Kenmerken van SF6

SF6 is een kunstmatig gesynthetiseerd inert gas geboren in Frankrijk. Puur SF6 -gas is kleurloos,

smakeloos, geurloos, non - ontvlambaar en heeft stabiele chemische eigenschappen bij kamertemperatuur. Het is een inert gas. De gasdichtheid is 5,1 keer die van lucht.

SF6 -gas heeft een diëlektrische sterkte die equivalent is aan die van transformatorolie bij een druk van 0,29 MPa, en het blussen van de boog is 100 keer die van lucht. Het is momenteel de meest gebruikte elektrische isolatiegas.

Vergelijking tussen AIS en GIS

Lucht geïsoleerde schakelgear	Gas geïsoleerde schakelgear

1. Vloerruimte

GIS, een volledig verzegeld metaalpakket met een compacte structuur, beslaat slechts 10% van de vloerruimte van AIS voor 220kV GI's en slechts 5% van de vloerruimte van AIS voor 500kV GI's. Dit is de reden waarom GIS de eerste keuze is op plaatsen waar de grondvraag hoog is, de beschikbaarheid van grond is zeer LO, W of de landprijzen zijn erg hoog. Natuurlijk betekent dit niet dat land het enige criterium is om GIS te kiezen. Er zijn veel andere factoren, en dit is er maar een van.

2. Hoogte

Relatie tussen hoogte en diëlektrische sterkte: Naarmate de hoogte toeneemt, daalt de atmosferische druk aanzienlijk, wat resulteert in een afname van de luchtdichtheid. De lucht wordt "dun". De diëlektrische luchtsterkte (het vermogen ervan om weerstand te bieden aan elektrische afbraak en het voorkomen van boogen) hangt direct af van zijn dichtheid. Lucht met lagere dichtheid (grote hoogte) heeft grotere moleculaire afstand en langere moleculaire vrije paden. Dit maakt het gemakkelijker voor elektronen om in het elektrische veld te versnellen en voldoende energie te krijgen om andere moleculen te botsen en te ioniseren, waardoor het gemakkelijker is om elektrische afbraak te veroorzaken (ARC -generatie). Daarom zijn bij dezelfde spanning de isolatieprestaties van lucht op grote hoogten aanzienlijk lager dan die op lage hoogten of zeeniveau. Wanneer het schakelgear op een grotere hoogte wordt geïnstalleerd, is de maximale spanning die het kan weerstaan ​​zonder boog te verminderen, dus de maximale spanning waarmee deze veilig kan werken, wordt ook verminderd. Dit is de reden waarom, voor conventionele lucht - geïsoleerde switchgear, als deze boven 1000 meter moet worden geïnstalleerd, is apparatuur met een hogere diëlektrische sterkte vereist. GIS wordt beschermd door SF6 -gas, dus de installatie zal niet worden beïnvloed door hoogte.

3. Veiligheid

In termen van veiligheid worden alle hoge - spanningscomponenten verzegeld in een volledig ingesloten metalen behuizing die is geaard. De behuizing vormt een natuurlijk elektromagnetisch schild (Faraday Cage Effect), en zelfs als de behuizing direct wordt aangeraakt wanneer de apparatuur wordt bekrachtigd, zal elektrische schok niet optreden, waardoor intrinsieke veiligheidsbescherming wordt bereikt. AIS neemt een open structuur aan en de hoge - spanningsgeleider wordt direct blootgesteld aan de lucht. Wanneer u per ongeluk werkt of nadert, moet personeel strikt een veilige afstand handhaven (meestal meer dan enkele meters). Er is een inherent risico op het per ongeluk aanraken van energieke apparatuur, en fysieke isolatiebarrières en operationele specificaties moeten worden ingeroepen voor bescherming. Maar dit betekent niet dat AIS minder veilig of helemaal niet veilig is. In feite bestaat 70% van de onderstations wereldwijd uit AIS -technologie. Regelmatige reiniging van isolatoren, installatie van vogelbeschermingsapparaten en de - icing -apparatuur kan ook een veilige werking behouden.

4. Substation -uitbreiding

Bij het ontwerpen van een onderstation reserveren ingenieurs meestal het landoppervlak om te voldoen aan de behoeften van toekomstige belastinggroei. In Air - geïsoleerde onderstations (AIS) is deze uitbreiding meestal relatief eenvoudig en flexibel. Aangezien AIS -apparatuur (zoals stroomonderbrekers, ontkopporen, transformatoren, busbars, enz.) Type installatie van het type open - is, vertrouwen ze voornamelijk op luchtisolatie en fysieke afstand tussen elkaar. Het toevoegen van nieuwe baaien of het uitbreiden van busbars vereist meestal alleen het installeren van nieuwe gestandaardiseerde apparatuureenheden in de gereserveerde ruimte en zorgen voor voldoende elektrische afstand. Er is minder afhankelijkheid van het specifieke model of de fabrikant van de nieuw toegevoegde apparatuur. Apparatuur van verschillende merken of modellen (zolang ze aan de parametervereisten voldoen) kan meestal eenvoudig worden geïntegreerd in bestaande stations of parallel worden uitgevoerd.

Voor gas - geïsoleerde onderstations (GIS) is expansie echter veel gecompliceerder en sterk afhankelijk van specifieke fabrikanten. Dit komt omdat GIS hoge - spanningscomponenten sterk integreert en deze afdicht in een modulaire metalen behuizing gevuld met isolerend gas (zoals SF6). Uitbreiding betekent meestal dat nieuwe, volledig matched gas - verzegelde spacer -modules moeten worden toegevoegd. Deze modules moeten strikt compatibel zijn met bestaande apparatuur in termen van grootte, interface (mechanisch en elektrisch), gassysteem, interne connectoren (zoals plug - in contacten), woningontwerp en bewakings- en besturingssystemen. Deze compatibiliteitsvereiste maakt het bijna noodzakelijk om specifieke modelmodules van dezelfde fabrikant te gebruiken, of zelfs dezelfde serie en ontwerptijdperk als de originele apparatuur voor uitbreiding om het succes van luchtdichtheid, isolatiebetrouwbaarheid, mechanische matching en systeemintegratie te waarborgen. Daarom is de uitbreidingsplanning van GIS sterk afhankelijk van de initiële selectie van apparatuur en de lange - term ondersteuning van de fabrikant.

5. Milieubescherming

In termen van milieubescherming hebben AIS en GIS hun eigen voor- en nadelen. AIS gebruikt luchtisolatie en omvat geen uitstoot van broeikasgassen. In vergelijking met het SF₆ -gas dat in GIS wordt gebruikt, heeft het minder impact op het milieu, vooral bij het beheersen van het broeikaseffect. Tegelijkertijd is de structuur van AIS relatief eenvoudig, waardoor het gemakkelijker is om te demonteren en te recyclen wanneer ze met pensioen gaan, en een lichtere ecologische last heeft. GIS is echter milieuvriendelijker tijdens de bouw en werking. Het beslaat een klein gebied en is geschikt voor land - beperkte gebieden zoals steden. Het heeft een korte bouwperiode en produceert minder stof. De gesloten structuur vermindert effectief het werkgeluid en heeft minder interferentie met de omgeving. Daarom is AIS over het algemeen milieuvriendelijker bij het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen, terwijl GIS beter presteert in landbesparing, geluidsreductie en constructie -impact. Met de ontwikkeling van nieuwe milieuvriendelijke gastechnologie wordt verwacht dat de milieuprestaties van GIS in de toekomst zullen blijven verbeteren.

6. Kosten

De inkoopkosten van AIS -apparatuur zijn ongeveer 30% - 50% van die van GIS, wat een kernprijsvoordeel vormt. De landkostendruk is prominent: voldoende elektrische veiligheidsafstand moet worden gereserveerd voor blootgestelde geleiders, wat resulteert in een groot gebied. In stedelijke gebieden of hoogwaardige plots kunnen de kosten van grondverwervingskosten de investering van apparatuur overschrijden. De volgende tabel is een vergelijking van de initiële investerings-, werkings- en onderhoudskosten en de volledige levenscycluskosten van AIS en GIS.