Τι είναι το GIS; Οδηγός για το αέριο μονωμένο διακόπτη VS AIS

Τι είναι το GIS;

 

Το πλήρες όνομά του είναι μονωμένο με φυσικό αέριο. Το αέριο μονωμένο εδώ αναφέρεται σε εξαφθορίδη θείου (SF6). Το Switchgear είναι η συντομογραφία ενός συνδυασμού διακόπτη κυκλώματος, αποσυνδεδεμένων, διακόπτες γείωσης, μετασχηματιστών, αστραπών, busbars, συνδετήρες και εξερχόμενοι τερματικοί σταθμοί. Αυτές οι συσκευές ή τα εξαρτήματα περικλείονται όλα σε ένα μεταλλικό γειωμένο περίβλημα και γεμίζουν με μονωτικό αέριο SF6 σε μια συγκεκριμένη πίεση, έτσι ονομάζεται επίσης SF6 πλήρως κλειστό συνδυασμό. Έτσι, το GIS πρόκειται να συνδυάσει τα υψηλά εξαρτήματα τάσης -} στο ηλεκτρικό σύστημα σύμφωνα με τη μέθοδο σύνδεσης της ηλεκτρικής καλωδίωσης και να τα εγκαταστήσετε μαζί σε ένα μεταλλικό κέλυφος του SF6 με εξαιρετική μόνωση και τόξο.

Χαρακτηριστικά του SF6

Το SF6 είναι ένα τεχνητά συντεταμένο αδρανές αέριο που γεννήθηκε στη Γαλλία. Το καθαρό αέριο SF6 είναι άχρωμο,

άγευστο, άοσμο, μη - εύφλεκτο και έχει σταθερές χημικές ιδιότητες σε θερμοκρασία δωματίου. Είναι αδρανές αέριο. Η πυκνότητα αερίου είναι 5,1 φορές αυτή του αέρα.

Το αέριο SF6 έχει διηλεκτρική αντοχή ισοδύναμη με εκείνο του ελαίου μετασχηματιστή σε πίεση 0,29 MPa και η ικανότητά του κατάσβεσης του τόξου είναι 100 φορές αυτή του αέρα. Είναι σήμερα το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο ηλεκτρικό μονωτικό αέριο.

Σύγκριση μεταξύ AIS και GIS

Air μονωμένο switchgear	Αέριο μονωμένο διακόπτη

1.

Το GIS, ένα πλήρως σφραγισμένο μεταλλικό πακέτο με συμπαγή δομή, καταλαμβάνει μόνο το 10% του χώρου δαπέδου του AIS για 220kV GIS και μόνο το 5% του χώρου του δαπέδου του AIS για 500kv GIS. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η GIS είναι η πρώτη επιλογή σε μέρη όπου η ζήτηση γης είναι υψηλή, η διαθεσιμότητα γης είναι πολύ LO, W ή οι τιμές της γης είναι πολύ υψηλές. Φυσικά, αυτό δεν σημαίνει ότι η γη είναι το μόνο κριτήριο για την επιλογή του GIS. Υπάρχουν πολλοί άλλοι παράγοντες και αυτό είναι μόνο ένα από αυτά.

2. Υψόμετρο

Σχέση μεταξύ υψομέτρου και διηλεκτρικής αντοχής: Καθώς αυξάνεται το υψόμετρο, η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται σημαντικά, με αποτέλεσμα τη μείωση της πυκνότητας του αέρα. Ο αέρας γίνεται "λεπτός". Η διηλεκτρική αντοχή του αέρα (η ικανότητά του να αντιστέκεται στην ηλεκτρική διάσπαση και να αποτρέψει το τόξο) εξαρτάται άμεσα από την πυκνότητα του. Ο αέρας με χαμηλότερη πυκνότητα (υψηλό υψόμετρο) έχει μεγαλύτερη μοριακή απόσταση και μεγαλύτερες μοριακές ελεύθερες διαδρομές. Αυτό διευκολύνει τα ηλεκτρόνια να επιταχύνουν στο ηλεκτρικό πεδίο και να αποκτήσουν αρκετή ενέργεια για να συγκρουστούν και να ιονίζουν άλλα μόρια, καθιστώντας ευκολότερη την πρόκληση ηλεκτρικής βλάβης (γενιά ARC). Επομένως, στην ίδια τάση, η απόδοση της μόνωσης του αέρα σε μεγάλα υψόμετρα είναι σημαντικά χαμηλότερη από εκείνη σε χαμηλά υψόμετρα ή στάθμη της θάλασσας. Όταν το switchgear είναι εγκατεστημένο σε υψηλότερο υψόμετρο, η μέγιστη τάση που μπορεί να αντέξει χωρίς μειωμένο τόξο μειώνεται η μέγιστη τάση στην οποία μπορεί να λειτουργήσει με ασφάλεια. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, για τον συμβατικό αέρα - μονωμένο διακόπτη, εάν χρειάζεται να εγκατασταθεί πάνω από 1000 μέτρα, απαιτείται εξοπλισμός με υψηλότερη διηλεκτρική αντοχή. Το GIS προστατεύεται από το αέριο SF6, οπότε η εγκατάστασή του δεν θα επηρεαστεί από το υψόμετρο.

3. Ασφάλεια

Από την άποψη της ασφάλειας, όλα τα υψηλά - εξαρτήματα τάσης σφραγίζονται σε ένα πλήρως κλειστό μεταλλικό περίβλημα που είναι γειωμένο. Το περίβλημα σχηματίζει μια φυσική ηλεκτρομαγνητική ασπίδα (φαινόμενο κλουβί Faraday) και ακόμη και αν το περίβλημα αγγίζεται άμεσα όταν ενεργοποιείται ο εξοπλισμός, δεν θα συμβεί ηλεκτρικό σοκ, επιτυγχάνοντας εγγενή προστασία ασφάλειας. Το AIS υιοθετεί μια ανοιχτή δομή και ο υψηλός αγωγός τάσης - εκτίθεται άμεσα στον αέρα. Όταν λειτουργούν ή πλησιάζουν τυχαία, το προσωπικό πρέπει να διατηρεί αυστηρά μια ασφαλή απόσταση (συνήθως περισσότερο από αρκετά μέτρα). Υπάρχει εγγενής κίνδυνος τυχαίας επαφής ενεργοποιημένης εξοπλισμού και πρέπει να βασίζονται σε φυσικά εμπόδια απομόνωσης και προδιαγραφές λειτουργίας για προστασία. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι το AIS είναι λιγότερο ασφαλές ή δεν είναι καθόλου ασφαλές. Στην πραγματικότητα, το 70% των υποσταθμών παγκοσμίως αποτελείται από τεχνολογία AIS. Ο τακτικός καθαρισμός των μονωτών, η εγκατάσταση συσκευών προστασίας των πτηνών και ο εξοπλισμός Icing μπορεί επίσης να διατηρήσουν την ασφαλή λειτουργία.

4. Επέκταση υποσταθμού

Κατά το σχεδιασμό ενός υποσταθμού, οι μηχανικοί συνήθως διατηρούν την έκταση γης για να καλύψουν τις ανάγκες της μελλοντικής αύξησης του φορτίου. Στον αέρα - μονωμένοι υποσταθμοί (AIS), αυτή η επέκταση είναι συνήθως σχετικά απλή και ευέλικτη. Δεδομένου ότι ο εξοπλισμός AIS (όπως οι διακόπτες κυκλώματος, οι αποσυνδέτες, οι μετασχηματιστές, οι busbars κ.λπ.) είναι ανοιχτοί - Τύπος εγκατάστασης, βασίζονται κυρίως στη μόνωση αέρα και στη φυσική απόσταση μεταξύ τους. Η προσθήκη νέων κόλπων ή η επέκταση των λεωφορείων συνήθως απαιτεί μόνο την εγκατάσταση νέων τυποποιημένων μονάδων εξοπλισμού στον αποκλεισμένο χώρο και εξασφαλίζοντας επαρκή ηλεκτρική απόσταση. Υπάρχει λιγότερη εξάρτηση από το συγκεκριμένο μοντέλο ή τον κατασκευαστή του πρόσφατα προστιθέμενου εξοπλισμού. Εξοπλισμός διαφορετικών εμπορικών σημάτων ή μοντέλων (εφόσον πληρούν τις απαιτήσεις παραμέτρων) μπορεί συνήθως να ενσωματωθεί εύκολα σε υπάρχοντες σταθμούς ή να εκτελείται παράλληλα.

Ωστόσο, για το αέριο - μονωμένοι υποσταθμοί (GIS), η επέκταση είναι πολύ πιο περίπλοκη και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από συγκεκριμένους κατασκευαστές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το GIS ενσωματώνει υψηλά τα συστατικά τάσης -} και τα σφραγίζει σε ένα αρθρωτό μεταλλικό περίβλημα γεμάτο με μονωτικό αέριο (όπως το SF6). Η επέκταση συνήθως σημαίνει ότι πρέπει να προστεθούν νέα, πλήρως αντιστοιχισμένα αέριο - σφραγισμένες διαχωριστικές μονάδες. Αυτές οι ενότητες πρέπει να είναι αυστηρά συμβατές με τον υπάρχοντα εξοπλισμό όσον αφορά το μέγεθος, τη διεπαφή (μηχανικό και ηλεκτρικό), το σύστημα αερίου, τους εσωτερικούς συνδέσμους (όπως το βύσμα- σε επαφές), το σχεδιασμό κατοικιών και τα συστήματα παρακολούθησης και ελέγχου. Αυτή η απαίτηση συμβατότητας καθιστά σχεδόν απαραίτητη τη χρήση συγκεκριμένων μονάδων μοντέλου του ίδιου κατασκευαστή, ή ακόμα και της ίδιας σειράς και σχεδίασης με τον αρχικό εξοπλισμό για επέκταση για να εξασφαλιστεί η επιτυχία της αεροστεγής, της αξιοπιστίας της μόνωσης, της μηχανικής αντιστοίχισης και της ολοκλήρωσης του συστήματος. Ως εκ τούτου, ο προγραμματισμός της επέκτασης του GIS εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την αρχική επιλογή εξοπλισμού και τη μακρά υποστήριξη του κατασκευαστή -.

5. Προστασία του περιβάλλοντος

Όσον αφορά την προστασία του περιβάλλοντος, τα AIS και GIS έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Το AIS χρησιμοποιεί μόνωση αέρα και δεν περιλαμβάνει εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Σε σύγκριση με το αέριο SF₆ που χρησιμοποιείται στο GIS, έχει μικρότερο αντίκτυπο στο περιβάλλον, ειδικά στον έλεγχο της επίδρασης του θερμοκηπίου. Ταυτόχρονα, η δομή του AIS είναι σχετικά απλή, γεγονός που διευκολύνει την αποσυναρμολόγηση και την ανακύκλωση όταν αποσύρεται και έχει ελαφρύτερο οικολογικό βάρος. Ωστόσο, το GIS είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον κατά τη διάρκεια της κατασκευής και της λειτουργίας. Καταλαμβάνει μια μικρή περιοχή και είναι κατάλληλη για γη - περιορισμένες περιοχές όπως οι πόλεις. Έχει μια σύντομη περίοδο κατασκευής και παράγει λιγότερη σκόνη. Η κλειστή δομή μειώνει αποτελεσματικά τον θόρυβο της λειτουργίας και έχει λιγότερη παρέμβαση στο περιβάλλον. Ως εκ τούτου, συνολικά, το AIS είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, ενώ το GIS αποδίδει καλύτερα στην εξοικονόμηση γης, τη μείωση του θορύβου και τον αντίκτυπο στην κατασκευή. Με την ανάπτυξη της νέας τεχνολογίας φυσικού αερίου προς το περιβάλλον, οι περιβαλλοντικές επιδόσεις του GIS αναμένεται να συνεχίσουν να βελτιώνονται στο μέλλον.

6. Κόστος

Το κόστος προμηθειών του εξοπλισμού AIS είναι περίπου 30% - 50% αυτού του GIS, το οποίο αποτελεί πλεονέκτημα βασικής τιμής. Η πίεση του κόστους της γης είναι εμφανής: η επαρκής απόσταση ηλεκτρικής ασφάλειας πρέπει να προορίζεται για εκτεθειμένους αγωγούς, με αποτέλεσμα μια μεγάλη περιοχή. Σε αστικές περιοχές ή οικόπεδα υψηλής αξίας, το κόστος απόκτησης γης μπορεί να υπερβεί την επένδυση του εξοπλισμού. Ο παρακάτω πίνακας είναι μια σύγκριση των αρχικών δαπανών επένδυσης, λειτουργίας και συντήρησης και ολόκληρου του κόστους κύκλου ζωής των AIS και GIS.