Gāzes{0}}izolētas apakšstacijas (GIS): kompakti un uzticami energoapgādes risinājumi moderniem tīkliem

Pieaugot elektroenerģijas pieprasījumam un kompaktajai pilsētas būvniecībai, tradicionālo gaisa{0}}izolācijas apakšstaciju (AIS) ierobežotā platība ir kļuvusi par vājo vietu elektrotīkla attīstībā. GIS (gāzes-izolācijas apakšstacijas) ir piesaistījušas uzmanību ar savu kompakto un uzticamo dizainu: tās ietver augstsprieguma{3}}iekārtas metāla korpusā, kas piepildīts ar SF6 izolācijas gāzi, ievērojami samazinot izmēru un ievērojami uzlabojot sistēmas uzticamību.

 

Kas ir ĢIS?

ĢIS ir pilnībā slēgta apakšstacija. Galvenās iekārtas, piemēram, automātiskie slēdži, atvienotāji un kopnes, atrodas noslēgtos metāla skapjos.

SF6 gāze ļoti labi darbojas kā izolators un aptur elektriskos lokus. Tas apmēram 100 reizes labāk aptur lokus nekā gaiss. Tas ļauj novietot strāvu daļas cieši kopā, padarot apakšstaciju ļoti mazu. Slēgtais korpuss arī pasargā iekārtu no lietus, putekļiem un kodīgām vielām. ĢIS var labi darboties skarbās vietās, piemēram, piekrastes zonās vai piesārņotās rūpniecības zonās.

 

ĢIS darbības princips

Galvenās sastāvdaļas

ĢIS galvenokārt sastāv no metāla korpusa, kopnēm un dažādām augstsprieguma{0}}slēgierīcēm.

Metāla korpuss noblīvē un aizsargā visu sistēmu.

 

 Kopnes (vadošie stieņi) pārraida augstsprieguma{0}}strāvu SF6 gāzē.

 Galveno līniju slēdži ir serdeņu aizsardzības ierīces, kas ātri pārtrauc bojājumu strāvas.

 Atvienotāji apkopes laikā izolē iekārtas no tīkla.

 Zemējuma slēdži nodrošina drošu zemējumu apkopes laikā.

 ĢIS ir aprīkots arī arstrāvas transformatori(CT) un sprieguma transformatoriem (VT), lai nodrošinātu mērījumu datus releju aizsardzības un automatizācijas sistēmām.

Tas ir savienots ar ārējo elektrotīklu, izmantojot bukses.

 Monitoringa sistēma reāllaikā uzrauga gāzes spiedienu, elektriskos parametrus un citus parametrus, nodrošinot tūlītēju trauksmes signālu un rīcību, ja tiek konstatētas novirzes, nodrošinot drošu sistēmas darbību.

 

Galvenās ĢIS priekšrocības

 

Izaicinājumi un atbildes

Lai gan ĢIS tehnoloģija piedāvā nepārprotamas priekšrocības, tā joprojām saskaras ar dažām reālām problēmām.

Viena no galvenajām problēmām ir izmaksas. Tā kā tajā tiek izmantoti biezi metāla korpusi un nepieciešama augstas-precizitātes izgatavošana, GIS ierīce var maksāt uz pusi lētāk nekā līdzīga AIS iestatīšana. Šīs augstākās cenas dēļ pircēji bieži vien salīdzina ilgtermiņa-uzticamību ar īstermiņa-budžetiem.

Vēl viena problēma ir vides aspekts. Izolācijas gāzei SF₆, kas padara GIS tik kompaktu un uzticamu, ir arī ļoti augsts globālās sasilšanas potenciāls. Lai gan modernās sistēmas ir veidotas tā, lai novērstu noplūdes, ar gāzi ir rūpīgi jārīkojas visu tās kalpošanas laiku - uzstādīšanas, apkopes un pārstrādes laikā.

Lai to atrisinātu, ražotāji un komunālie uzņēmumi tagad testē jaunas "videi -draudzīgas" gāzes, kas var aizstāt vai samazināt SF₆ izmantošanu. Dažas no šīm alternatīvām, piemēram, g³ un citi zema-GWP maisījumi, sola saglabāt tādu pašu elektrisko veiktspēju, vienlaikus samazinot ietekmi uz vidi par vairāk nekā 99%. Šie notikumi liecina, ka GIS nav slēgta nodaļa -, tā turpina attīstīties uz tīrāku un ilgtspējīgāku tehnoloģiju.

ĢIS ir izmantoti jauni izolācijas materiāli, piemēram, g³ un Novec, ievērojami samazinot to siltumnīcefekta gāzu potenciālu un nodrošinot jaunas iespējas ilgtspējīgai attīstībai. Vēl viens izaicinājums ir augstā tehniskās apkopes sarežģītība: ja rodas iekšēja kļūme, remontam nepieciešami specializēti instrumenti un gāzes atgūšanas aprīkojums, kā rezultātā var būt nepieciešama ilgstoša apkope. Visbeidzot, kompaktās struktūras dēļ ĢIS ir ļoti atkarīga no telpiskā izkārtojuma, padarot liela mēroga paplašināšanu vai atjaunošanu sarežģītāku.

 

Galvenie pielietojuma scenāriji

GIS ir izcils daudzās ierobežotās un specializētās vidēs.

Zemes{0}}ierobežotās pilsētu teritorijās vai iekštelpu ēkās ĢIS maksimāli izmanto telpas.

Tā augstā stabilitāte ir ļoti piemērota industriālajiem parkiem un datu centriem, kur elektroapgādes uzticamība ir vissvarīgākā.

Kosmosā-ierobežotās jūras vēja parkos vai platformās GIS var veikt pilnīgas jaudas pārveidošanas funkcijas un izturēt jūras koroziju.

Kalnainos apvidos un ekstremālā vidē GIS ir vieglāk transportēt un uzstādīt, padarot to mazāk pakļautu nelabvēlīgiem laikapstākļiem.

Projektos, kas atrodas kanjonā un kalnainā vidē, piemēram, hidroelektrostacijās, GIS var uzstādīt telpās vai tuneļos, lai aizsargātu aprīkojumu no āra mitruma, ledus un sniega

 

 

Ekspluatācija un apkope

Lai gan GIS darbojas uzticami un tai ir gari apkopes cikli, joprojām ir nepieciešamas regulāras pārbaudes.

Operatoriem jāuzrauga SF6 gāzes spiediens reāllaikā un jāizmanto noplūdes detektori, lai identificētu iespējamās nelielas noplūdes.

Jāuzstāda arī SF6 gāzes reģenerācijas un papildināšanas aprīkojums, lai apkopes laikā droši atgūtu gāzi.

Regulāra apkope ietver iekārtas korpusa un blīvējumu pārbaudi, vai nav bojājumu, un izolācijas stāvokļa novērtēšanu, izmantojot elektriskos testus, piemēram, daļējas izlādes pārbaudes.

Šie apkopes pasākumi nodrošina ilgtermiņa uzticamu sistēmas darbību.