Was ist GIS? Leitfaden für gas isolierte Schaltanlagen gegen AIS

Was ist GIS?

 

Sein vollständiger Name ist gasisuliertes Schaltanlagen. Gas isoliert hier bezieht sich auf Schwefelhexafluorid (SF6). Die Schaltanlage ist die Abkürzung einer Kombination von Leistungsschalter, Unterbrechern, Erdungsschaltern, Transformatoren, Blitzverhaftern, Bushaaren, Anschlüssen und ausgehenden Terminals. Diese Geräte oder Komponenten sind alle in ein metallgeköpfiges Gehäuse eingeschlossen und mit SF6 -Isoliergas bei einem bestimmten Druck gefüllt, sodass sie auch eine vollständig geschlossene SF6 -Kombination genannt wird. Daher soll GIS die hohen - -Spannungskomponenten im elektrischen System gemäß der Verbindungsmethode der elektrischen Verkabelung kombinieren und sie zusammen in einer Metallhülle von SF6 mit ausgezeichneter Isolierung und Bogenlöschung zusammenstellen, um eine geschlossene Hochschalte zu bilden.

Eigenschaften von SF6

SF6 ist ein in Frankreich geborenes künstlich synthetisiertes Inertgas. Reines SF6 -Gas ist farblos,

Geschmacklos, geruchlos, nicht - brennbar und verfügt über stabile chemische Eigenschaften bei Raumtemperatur. Es ist ein inerter Gas. Die Gasdichte beträgt das 5,1 -fache der Luft.

SF6 -Gas hat eine dielektrische Stärke, die dem von Transformatoröl bei einem Druck von 0,29 MPa entspricht, und seine Fähigkeit zum Bogenlöscher beträgt das 100 -fache der Luft. Es ist derzeit das am häufigsten verwendete elektrische Isoliergas.

Vergleich zwischen AIS und GIS

Luft isolierte Schaltanlage	Gas isoliertes Schaltanlagen

1. Platz Platz

GIS, ein vollständig versiegeltes Metallpaket mit einer kompakten Struktur, nimmt nur 10% des Bodenflächens von AIS für 220 kV GIS ein und nur 5% der Bodenfläche von AIS für 500 kV GIS. Aus diesem Grund ist GIS die erste Wahl an Orten, an denen die Landnachfrage hoch ist, die Landverfügbarkeit sehr lo, w oder Landpreise sehr hoch sind. Natürlich bedeutet dies nicht, dass Land das einzige Kriterium für die Auswahl von GIS ist. Es gibt viele andere Faktoren, und dies ist nur einer von ihnen.

2. Höhe

Beziehung zwischen Höhe und dielektrischer Stärke: Mit zunehmender Höhe sinkt der atmosphärische Druck signifikant, was zu einer Abnahme der Luftdichte führt. Die Luft wird "dünn". Die dielektrische Luftstärke der Luft (ihre Fähigkeit, elektrischem Abbau zu widerstehen und das Lichtbogen zu verhindern) hängt direkt von seiner Dichte ab. Luft mit geringerer Dichte (hohe Höhe) hat einen größeren molekularen Abstand und längere molekulare freie Wege. Dies erleichtert es für Elektronen, sich im elektrischen Feld zu beschleunigen und genügend Energie zu gewinnen, um andere Moleküle zu kollidieren und zu ionisieren, was es erleichtert, einen elektrischen Abbau zu verursachen (Arc -Erzeugung). Bei der gleichen Spannung ist die Isolationsleistung von Luft in hohen Höhen in hohen Höhen signifikant niedriger als in niedrigen Höhen oder Meeresspiegel. Wenn die Schaltanlage in einer höheren Höhe installiert ist, wird die maximale Spannung, die sie ohne Lichtbogen standhalten kann, verringert, so Aus diesem Grund ist für herkömmliche Luft - isolierte Schaltanlage, wenn sie über 1000 Metern installiert werden muss, Geräte mit höherer dielektrischer Festigkeit erforderlich. GIS ist durch SF6 -Gas geschützt, sodass seine Installation nicht von der Höhe beeinflusst wird.

3. Sicherheit

In Bezug auf die Sicherheit sind alle hohen - -Spannungskomponenten in einem vollständig geschlossenen Metallgehäuse versiegelt, das geerdet ist. Das Gehäuse bildet einen natürlichen elektromagnetischen Schild (Faraday -Cage -Effekt), und selbst wenn das Gehäuse direkt berührt wird, wenn das Gerät mit Strom versorgt wird, tritt kein Elektroschock auf und erreicht einen intrinsischen Sicherheitsschutz. AIS nimmt eine offene Struktur an, und der hohe - -Pranterleiter ist direkt der Luft ausgesetzt. Wenn das Personal versehentlich arbeitet oder sich nähert, muss das Personal einen sicheren Abstand (normalerweise mehr als mehrere Meter) aufrechterhalten. Es besteht ein inhärentes Risiko, versehentlich energiegeladene Geräte zu berühren, und es müssen sich zur Schutz des Schutzes befassen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass AIS weniger sicher oder gar nicht sicher ist. Tatsächlich bestehen 70% der Umspannwerke weltweit aus AIS -Technologie. Die regelmäßige Reinigung von Isolatoren, Installation von Vogelschutzgeräten und De - -Kreiselgeräte können ebenfalls einen sicheren Betrieb aufrechterhalten.

4. Expansion der Unterstation

Bei der Gestaltung eines Umspannwerks reservieren die Ingenieure in der Regel die Landfläche, um den Bedürfnissen des zukünftigen Lastwachstums gerecht zu werden. In Luft - isolierte Umspannwerke (AIS) ist diese Ausdehnung normalerweise relativ einfach und flexibel. Da AIS -Geräte (z. B. Leistungsschalter, Unterbrecher, Transformatoren, Busbars usw.) - -Typinstallation sind, sind hauptsächlich auf Luftisolierung und physischen Abstand zwischeneinander angewiesen. Das Hinzufügen neuer Buchten oder Erweiterung von Bushaaren erfordert normalerweise nur die Installation neuer standardisierter Geräteeinheiten im reservierten Raum und die Gewährleistung einer ausreichenden elektrischen Entfernung. Das spezifische Modell oder der Hersteller der neu hinzugefügten Geräte sind weniger abhängig. Ausrüstung verschiedener Marken oder Modelle (solange sie den Parameteranforderungen erfüllen) können normalerweise leicht in vorhandene Stationen integriert oder parallel ausgeführt werden.

Für Gas - isolierte Umspannwerke (GIS) ist die Expansion jedoch viel komplizierter und stark von bestimmten Herstellern abhängig. Dies liegt daran, dass GIS hoch integriert wird, was die Spannungskomponenten mit hohem - -Komponenten in einem modularen Metallgehäuse versiegelt, das mit Isoliergas (wie SF6) gefüllt ist. Die Erweiterung bedeutet normalerweise, dass neue, vollständig übereinstimmende Gas - versiegelte Abstandsabstandsmodule hinzugefügt werden müssen. Diese Module müssen streng mit vorhandenen Geräten in Bezug auf Größe, Schnittstelle (mechanisch und elektrisch), Gassystem, interne Anschlüsse (z. B. Stecker - in Kontakten), Wohnungsbau sowie Überwachungs- und Steuerungssysteme kompatibel sein. Diese Kompatibilitätsanforderung macht es nahezu erforderlich, bestimmte Modellmodule desselben Herstellers oder sogar dieselbe Serien- und Konstruktions -Ära wie die ursprüngliche Ausrüstung für die Erweiterung zu verwenden, um den Erfolg von Luftdichtheit, Isolationszuverlässigkeit, mechanischer Übereinstimmung und Systemintegration sicherzustellen. Daher hängt die Expansionsplanung von GIS stark von der Auswahl der anfänglichen Geräte und der langen - -Färbung des Herstellers ab.

5. Umweltschutz

In Bezug auf den Umweltschutz haben AIS und GIS ihre eigenen Vor- und Nachteile. AIS verwendet Luftisolierung und beinhaltet keine Treibhausgasemissionen. Im Vergleich zum in GIS verwendeten SF₆ -Gas wirkt es sich weniger auf die Umwelt aus, insbesondere bei der Kontrolle des Treibhauseffekts. Gleichzeitig ist die Struktur von AIS relativ einfach, was das Zerlegen und Recyceln im Ruhestand erleichtert und eine leichtere ökologische Belastung hat. GIS ist jedoch während des Baus und Betriebs umweltfreundlicher. Es nimmt ein kleines Gebiet ein und ist für Land - eingeschränkte Bereiche wie Städte geeignet. Es hat eine kurze Bauzeit und produziert weniger Staub. Die geschlossene Struktur reduziert effektiv Betriebsgeräusche und hat weniger Störungen in die Umgebung. Insgesamt ist AIS umweltfreundlicher bei der Reduzierung der Treibhausgasemissionen umweltfreundlicher, während GIS bei Landeinsparung, Lärmreduzierung und Konstruktionsauswirkungen besser abschneidet. Mit der Entwicklung neuer umweltfreundlicher Gastechnologie wird die Umweltleistung von GIS voraussichtlich in Zukunft weiter verbessern.

6. Kosten

Die Beschaffungskosten für AIS -Geräte betragen etwa 30% - 50% der von GIS, was einen Kernpreisvorteil darstellt. Der Landkostendruck ist deutlich: Ausreichend elektrischer Sicherheitsentfernung muss exponierten Leitern vorbehalten werden, was zu einer großen Fläche führt. In städtischen Gebieten oder hochwertigen Diagrammen können die Landerwerbskosten die Ausrüstungsinvestition überschreiten. Die folgende Tabelle ist ein Vergleich der anfänglichen Investitionen, Betriebs- und Wartungskosten sowie der gesamten Lebenszykluskosten von AIS und GIS.