Vad är GIS? Guide to Gasisolerad switchgear vs AIS

Vad är GIS?

 

Dess fullständiga namn är gasisolerade switchgear. Gasisolerad här avser svavelhexafluorid (SF6). Switchgear är förkortningen av en kombination av brytare, avkopplingar, jordningsschanter, transformatorer, blixtnedslag, samlingar, kontakter och utgående terminaler. Dessa enheter eller komponenter är alla inneslutna i ett metalljordat hölje och fyllda med SF6 isolerande gas vid ett visst tryck, så det kallas också SF6 fullt innesluten kombination. Så GIS ska kombinera den höga - spänningskomponenterna i det elektriska systemet enligt anslutningsmetoden för den elektriska ledningen, och installera dem tillsammans i ett metallskal av SF6 med utmärkt isolering och båge -släckförmåga att bilda en stängd hög - Voltage.

Egenskaper för SF6

SF6 är en artificiellt syntetiserad inert gas född i Frankrike. Ren SF6 -gas är färglös,

Smaklös, luktfri, icke - brandfarlig och har stabila kemiska egenskaper vid rumstemperatur. Det är en inert gas. Gastätheten är 5,1 gånger luften.

SF6 -gas har en dielektrisk styrka motsvarande den för transformatorolja vid ett tryck av 0,29 MPa, och dess bågsläckningsförmåga är 100 gånger luften. Det är för närvarande den mest använda elektriska isolerande gasen.

Jämförelse mellan AIS och GIS

Luftisolerad switchgear	Gasisolerad switchgear

1. Golvutrymme

GIS, ett helt förseglat metallpaket med en kompakt struktur, upptar endast 10% av golvet i AIS för 220 kV GIS och endast 5% av golvet i AIS för 500 kV GIS. Det är därför GIS är det första valet på platser där markbehovet är högt, marktillgängligheten är mycket LO, W eller markpriserna är mycket höga. Naturligtvis betyder det inte att mark är det enda kriteriet för att välja GIS. Det finns många andra faktorer, och detta är bara en av dem.

2. Höjd

Förhållandet mellan höjd och dielektrisk styrka: När höjden ökar sjunker atmosfärstrycket avsevärt, vilket resulterar i en minskning av lufttätheten. Luften blir "tunn". Luftens dielektriska styrka (dess förmåga att motstå elektrisk nedbrytning och förhindra båge) beror direkt på dess densitet. Luft med lägre densitet (hög höjd) har större molekylavstånd och längre molekylära fria vägar. Detta gör det lättare för elektroner att accelerera i det elektriska fältet och få tillräckligt med energi för att kollidera och jonisera andra molekyler, vilket gör det lättare att orsaka elektrisk nedbrytning (ARC -generering). Därför, vid samma spänning, är luftens isoleringsprestanda i höga höjder betydligt lägre än i låga höjder eller havsnivån. När omkopplaren är installerad på en högre höjd minskas den maximala spänningen den också minskas utan att bågen minskas, så den maximala spänningen vid vilken den kan fungera säkert reduceras också. Det är därför, för konventionell luft - isolerad switchgear, om den behöver installeras över 1000 meter krävs utrustning med högre dielektrisk styrka. GIS skyddas av SF6 -gas, så att installationen inte påverkas av höjd.

3. Säkerhet

När det gäller säkerhet förseglas alla höga - spänningskomponenter i ett helt sluten metallhölje som är jordat. Höljet bildar en naturlig elektromagnetisk sköld (Faraday -bureffekt), och även om höljet direkt berörs när utrustningen är energisk kommer elektriska stötar inte att inträffa, vilket uppnår inre säkerhetsskydd. AIS antar en öppen struktur, och den höga - spänningsledaren utsätts direkt för luften. När man arbetar eller närmar sig av misstag måste personal strikt upprätthålla ett säkert avstånd (vanligtvis mer än flera meter). Det finns en inneboende risk att oavsiktligt vidröra energiutrustning, och fysiska isoleringsbarriärer och driftsspecifikationer måste lita på för skydd. Men detta betyder inte att AIS är mindre säker eller inte säker alls. Faktum är att 70% av transformatorstationer över hela världen består av AIS -teknik. Regelbunden rengöring av isolatorer, installation av fågelskyddsanordningar och de - Icing -utrustning kan också upprätthålla säker drift.

4. Substationens expansion

När man utformar en transformatorstation reserverar ingenjörer vanligtvis markområdet för att tillgodose behoven för framtida belastningstillväxt. I luft - isolerade transformatorstationer (AIS) är denna expansion vanligtvis relativt enkel och flexibel. Eftersom AIS -utrustning (som brytare, kopplingar, transformatorer, samlingar, etc.) är öppen - typ installation, förlitar de sig främst på luftisolering och fysiskt avstånd mellan varandra. Att lägga till nya vikar eller förlängande av samlingar kräver vanligtvis bara installation av nya standardiserade utrustningsenheter i det reserverade utrymmet och säkerställer tillräckligt elektriskt avstånd. Det är mindre beroende av den specifika modellen eller tillverkaren av den nyligen tillagda utrustningen. Utrustning för olika märken eller modeller (så länge de uppfyller parameterkraven) kan vanligtvis enkelt integreras i befintliga stationer eller köras parallellt.

För gas - isolerade transformatorstationer (GIS) är expansionen emellertid mycket mer komplicerad och mycket beroende av specifika tillverkare. Detta beror på att GIS integrerar högt - spänningskomponenter och förseglar dem i ett modulärt metallhus fyllt med isolerande gas (såsom SF6). Expansion betyder vanligtvis att ny, helt matchad gas - förseglade distansmoduler måste läggas till. Dessa moduler måste vara strikt kompatibla med befintlig utrustning när det gäller storlek, gränssnitt (mekaniska och elektriska), gassystem, interna kontakter (såsom plug - i kontakter), bostadsdesign och övervakning och kontrollsystem. Detta kompatibilitetskrav gör det nästan nödvändigt att använda specifika modellmoduler för samma tillverkare, eller till och med samma serie och designtid som den ursprungliga utrustningen för expansion för att säkerställa framgången för lufttäthet, isolering tillförlitlighet, mekanisk matchning och systemintegration. Därför är utvidgningsplaneringen av GIS mycket beroende av det första valet av utrustning och det långa - termstödet från tillverkaren.

5. Miljöskydd

När det gäller miljöskydd har AIS och GIS sina egna fördelar och nackdelar. AIS använder luftisolering och involverar inte utsläpp av växthusgaser. Jämfört med SF₆ -gasen som används i GIS har den mindre inverkan på miljön, särskilt för att kontrollera växthuseffekten. Samtidigt är strukturen för AIS relativt enkel, vilket gör det lättare att demontera och återvinna när den går i pension och har en lättare ekologisk börda. GIS är dock mer miljövänlig under konstruktion och drift. Det upptar ett litet område och är lämpligt för mark - Begränsade områden som städer. Den har en kort byggperiod och producerar mindre damm. Den stängda strukturen minskar effektivt driftsbrus och har mindre störningar i den omgivande miljön. Därför är AIS totalt sett mer miljövänligt när det gäller att minska utsläppen av växthusgaser, medan GIS presterar bättre i markbesparing, brusreducering och byggeffekt. Med utvecklingen av ny miljövänlig gasteknik förväntas GI: s miljöprestanda fortsätta att förbättras i framtiden.

6. Kostnad

Upphandlingskostnaden för AIS -utrustning är cirka 30% - 50% av GIS, vilket utgör en kärnprisfördel. Landkostnadstrycket är framträdande: tillräckligt elektriskt säkerhetsavstånd måste reserveras för utsatta ledare, vilket resulterar i ett stort område. I stadsområden eller högvärdesdiagram kan kostnaden för markförvärv överstiga utrustningsinvesteringen. Följande tabell är en jämförelse av de initiala investerings-, drift- och underhållskostnaderna och hela livscykelkostnaderna för AIS och GIS.