Gaasi-Isoleeritud alajaamad (GIS): kompaktsed ja usaldusväärsed toitelahendused kaasaegsetele võrkudele

Kasvava elektrinõudluse ja kompaktse linnaehituse tõttu on traditsiooniliste õhu{0}}isolatsiooniga alajaamade (AIS) piiratud põrandapind muutunud elektrivõrgu arendamise kitsaskohaks. GIS (gaasi{2}}isolatsiooniga alajaamad) on pälvinud tähelepanu oma kompaktse ja töökindla disainiga: need ümbritsevad kõrge-pingeseadmed metallkesta sees, mis on täidetud SF6 isolatsioonigaasiga, vähendades oluliselt nende suurust ja parandades oluliselt süsteemi töökindlust.

Mis on GIS?

GIS on täielikult suletud alajaam. Peamised seadmed, nagu kaitselülitid, lahklülitid ja siinid, asuvad suletud metallkappides.

SF6 gaas toimib väga hästi isolaatorina ja peatab elektrikaared. See peatab kaare umbes 100 korda paremini kui õhk. See võimaldab pingestatud osad paigutada lähestikku, muutes alajaama väga väikeseks. Suletud kapp kaitseb seadmeid ka vihma, tolmu ja söövitavate ainete eest. GIS võib hästi töötada karmides kohtades, nagu rannikualad või saastatud tööstusvööndid.

GIS tööpõhimõte

GIS-i tuumaks on selle suletud keskkond, mis on täidetud SF6 isolatsioonigaasiga. SF6 gaas töötab isolaatorina. See peatab elektri hüppamise pingestatud osade vahel. Kui tekib rike, lülitab GIS-i kaitselüliti voolu välja. See loob kõrge-temperatuuri kaare. SF6 gaas jahtub kiiresti ja kustutab kaare. See hoiab süsteemi turvalisena.

GIS-il on andurid ja kaitseseadmed. Nad kontrollivad kogu aeg gaasirõhku, temperatuuri ja muid olulisi signaale. Kui midagi läheb valesti, annab häire operaatoritele märku. See aitab süsteemil ohutult töötada.

Peamised komponendid

GIS koosneb peamiselt metallkestast, siinidest ja mitmesugustest kõrge{0}}pingelülitusseadmetest.

Metallkorpus tihendab ja kaitseb kogu süsteemi.

 Siinid (juhtvardad) edastavad kõrge{0}}pingevoolu SF6 gaasis.

 Pealiinide kaitselülitid on südamiku kaitseseadmed, mis katkestavad kiiresti rikkevoolud.

 Lahtilülitid isoleerivad seadmed hoolduse ajal võrgust.

 Maanduslülitid tagavad hoolduse ajal ohutu maanduse.

 GIS on varustatud kavoolutrafod(CT) ja pingetrafod (VT) releekaitse- ja automaatikasüsteemide mõõtmisandmete saamiseks.

See on ühendatud välise elektrivõrguga läbi pukside.

 Järelevalvesüsteem jälgib gaasirõhku, elektrilisi parameetreid ja muid parameetreid reaalajas, pakkudes viivitamatuid häireid ja toiminguid, kui avastatakse kõrvalekaldeid, tagades süsteemi ohutu töö.

GIS-i peamised eelised

Üks GIS-i suurimaid eeliseid on lihtsalt selle suurus. Kõik-iga kõrge-pingeosa- on metallkappide sees tihedalt suletud. See tähendab, et kogu seadistus võtab palju vähem ruumi kui -vabaõhualajaam. Rahvarohkete linnakvartalite või siseruumide jaoks, kus iga põrandapind on oluline, on see tõeline võit.

Kuid kompaktsus pole GIS-i ainus asi. Suletud disain hoiab eemal vihma, tolmu ja saaste{1}}asjad, mis traditsioonilistes alajaamades sageli probleeme põhjustavad. Seetõttu esineb isolatsioonirikkeid harva ja elektrikatkestusi juhtub harvemini. Ka ohutus saab tõuke: operaatorid ei puuduta kunagi pingestatud osi, seega on elektrilöögi oht palju väiksem.

Hooldus? Üllatavalt lihtne. Erinevalt AIS-ist, mis vajab regulaarset puhastamist ja kontrolli, võib GIS töötada aastaid peaaegu ilma probleemideta. Tehases-ehitatud üksused on kasutusvalmis-lihtsalt ühendatavad, kiirelt testitavad ja kiirelt energiasaadavad. Paigaldamine toimub sujuvalt ilma lõputute kohandusteta.

Kui teid huvitab, kuidas need kaks süsteemi üksteisega kokku puutuvad, vaadake meie lehteAISi ja GIS-i võrdlus-see rikub nende struktuuri, jõudlust ja seda, kus igaüks neist paistab.

Väljakutsed ja vastused

Kuigi GIS-tehnoloogia pakub selgeid eeliseid, seisab see siiski silmitsi mõne tõelise väljakutsega.

Üks peamisi probleeme on kulu. Kuna see kasutab paksu metallkorpust ja nõuab suurt-täpset tootmist, võib GIS-seade maksta poole rohkem kui sarnane AIS-seade. See kõrgem hind paneb ostjad sageli pikaajalist-usaldusväärsust ja lühiajalist-eelarvet kaaluma.

Teine murekoht on asjade keskkonnaalane pool. Isolatsioonigaasil SF₆, mis muudab GIS-i nii kompaktseks ja töökindlaks, on samuti väga kõrge globaalset soojenemist põhjustav potentsiaal. Kuigi kaasaegsed süsteemid on ehitatud lekkeid ära hoidma, tuleb gaasi paigaldamise, hoolduse ja ringlussevõtu ajal kogu selle kasutusea jooksul - hoolikalt ümber käia.

Selle probleemi lahendamiseks katsetavad tootjad ja kommunaalettevõtted nüüd uusi keskkonnasõbralikke gaase, mis võivad asendada või vähendada SF₆ kasutamist. Mõned neist alternatiividest, nagu g³ ja muud madala-GWP-ga segud, lubavad säilitada sama elektrilist jõudlust, vähendades samal ajal keskkonnamõju üle 99%. Need arengud näitavad, et GIS ei ole suletud peatükk -, vaid see areneb jätkuvalt puhtama ja säästvama tehnoloogia suunas.

GIS-is on kasutatud uusi isoleermaterjale, nagu g³ ja Novec, mis vähendavad oluliselt nende kasvuhoonegaaside potentsiaali ja pakuvad uusi võimalusi säästvaks arenguks. Teine väljakutse on hoolduse kõrge keerukus: sisemise rikke korral on remondiks vaja spetsiaalseid tööriistu ja gaasieraldusseadmeid, mis võib põhjustada pikaajalist hooldust. Lõpetuseks, tänu oma kompaktsele struktuurile sõltub GIS suuresti ruumilisest paigutusest, mis muudab ulatusliku-laienduse või renoveerimise keerukamaks.

Peamised rakenduse stsenaariumid

GIS on suurepärane paljudes piiratud ja spetsialiseeritud keskkondades.

Piiratud linnapiirkondades-või sisehoonetes kasutab GIS ruumi maksimaalselt.

Selle kõrge stabiilsus sobib suurepäraselt tööstusparkidesse ja andmekeskustesse, kus toiteallika töökindlus on esmatähtis.

Kosmoses{0}}piiratud avamere tuuleparkides või platvormidel suudab GIS täita täielikke võimsuse muundamise funktsioone ja seista vastu mere korrosioonile.

Mägistes piirkondades ja ekstreemsetes keskkondades on GIS-i lihtsam transportida ja paigaldada, mistõttu on see kehva ilma suhtes vähem vastuvõtlik.

Kanjonites ja mägistes keskkondades (nt hüdroelektrijaamades) asuvad projektid võivad paigaldada GIS-i siseruumidesse või tunnelitesse, et kaitsta seadmeid välisõhu niiskuse, jää ja lume eest.

mägialajaam

andmekeskuse võimsus

siseruumide GIS alajaam

meretuulepargi alajaam

Kasutamine ja hooldus

Kuigi GIS töötab usaldusväärselt ja sellel on pikad hooldustsüklid, on regulaarsed kontrollid siiski vajalikud.

Operaatorid peaksid jälgima SF6 gaasirõhku reaalajas ja kasutama võimalike väiksemate lekete tuvastamiseks lekkeandureid.

Gaasi ohutuks taastamiseks hoolduse ajal tuleks paigaldada ka SF6 gaasi taaskasutamise ja täiendamise seadmed.

Korrapärane hooldus hõlmab seadmete korpuse ja tihendite kahjustuste kontrollimist ning isolatsiooniseisundi hindamist elektriliste testide, näiteks osalise tühjenemise katsete abil.

Need hooldusmeetmed tagavad{0}}süsteemi pikaajalise usaldusväärse töö.