Was sind gasisolierte Schaltanlagen (GIS) und das Funktionsprinzip von GIS?

Angesichts der schnell wachsenden städtischen Bevölkerung werden Platz und Strom zu einem Problem. Aufgrund ihrer Größe und Eigenschaften sind gasisolierte Schaltanlagen (GIS) in solchen Fällen die optimale Lösung.

Im Vergleich zu luftisolierten Schaltanlagen (AIS) sind GIS-Geräte kompakt, sicher und wartungsfreundlich und eignen sich ideal für Situationen, in denen Umspannwerke auf begrenztem Raum installiert werden müssen. In diesem Artikel stellen wir die Definition, das Funktionsprinzip, die Vorteile und die Anwendungen von gasisolierten Schaltanlagen (GIS) im Detail vor.

Was ist eine gasisolierte Schaltanlage (GIS)?

Gasisolierte Schaltanlagen(GIS)ist ein zusammengesetztes Gerät, das in einem massiven Metallrahmen gekapselt ist und verschiedene Arten elektrischer Geräte wie Leistungsschalter, Sammelschienen, Transformatoren, Erdungsschalter und Überspannungsableiter enthält, die in einem abgeschirmten Fach in Schwefelhexafluorid (SF6) eingetaucht sind. Zwischen dem abgeschirmten Raum und der Schutzausrüstung wird eine Grenze gebildet.

Die Hauptfunktionen von GIS sind das Schalten, Trennen, Umwandeln, Messen und Verteilen elektrischer Energie in Energiesystemen. GIS-Geräte zeichnen sich durch die Verwendung von SF6 aus, einem Inertgas mit außergewöhnlicher chemischer und thermischer Stabilität und Isoliereigenschaften.

Eine GIS-Einheit benötigt im Vergleich zu AIS-Geräten nur wenige Zentimeter effektiven Isolationsabstand. Es bietet ein höheres Maß an Zuverlässigkeit als AIS und ist außerdem kostengünstiger in der Wartung, da es weniger Platz beansprucht.

Dieses Gerät ist seit den frühen 1970er Jahren weit verbreitet.

Funktionsprinzip von GIS

GIS schützt die Stromversorgung und -verteilung, indem es den Strom im Stromkreis unterbricht.

Die Kontakte des Leistungsschalters sind normalerweise geschlossen, aber wenn im elektrischen System ein Fehler auftritt, trennen sie sich und erzeugen einen Lichtbogen.

Die Verschiebung der aktiven Kontakte ist mit der Verschiebung des Ventils synchronisiert, das den Eintritt von Hochspannungs-SF6 in die Lichtbogenkammer ermöglicht.

SF6 hat die Eigenschaft, im Weg des Lichtbogens freie Elektronen zu absorbieren und so ungeladene Ionen zu bilden – weil diese zu schwer werden. Die Spannungsfestigkeit des Gases erhöht sich deutlich, sodass der Lichtbogen erlischt.

Wenn der Lichtbogen erlischt, sinkt der Druck des SF6 aufgrund seiner Fähigkeit, sich schnell zu verbinden. Anschließend wird das SF6 zur späteren Verwendung in Niederdrucktanks gelagert.

Die Dämpfung der SF6-Durchschlagsfestigkeit ist größer als die der Luftisolierung, was GIS zur bevorzugten Wahl für Mittel- und Hochspannungsnetze macht.

Anwendungen von GIS

Aufgrund ihrer kompakten, einfach zu integrierenden und äußerst kontaminationsresistenten gepanzerten Bauweise sind GIS-Umspannstationen die offensichtliche Wahl für Installationen in Bereichen mit begrenztem Platzangebot oder hoher Kontaminationsbelastung (Staub, Chemikalien, Salzschichten usw.). .) ist ein Problem.

GIS-Anwendungen umfassen:

◇ Industriegemeinden

◇ Wasserkraftwerke

◇ Unterirdische Umspannwerke

◇ Stark verschmutzte Gebiete

◇ Städtische Gebäudeerweiterungen

◇ Offshore-Plattformen

◇ Dächer

◇ Eisenbahnen

◇Kraftübertragung

◇Erneuerbare Energieerzeugung

◇Große Städte mit wenig Platz

◇Täler

◇ Berge

◇Industriekomplexe

◇ Hochspannungsübertragungssysteme

GIS vs. AIS: Vergleich der Vorteile

Die folgende Tabelle vergleicht die Eigenschaften von GIS- und AIS-Geräten:

Gasisolierte Schaltanlage (GIS)

◇Entworfen gemäß IEC-Standards

◇Sammelschienenisolierung mit SF6-Medium

◇ Schaltanlagen mit Vakuum oder SF6

◇Festes Umschalten

◇Kleine, kompakte Abmessungen

◇Geringe Empfindlichkeit gegenüber externen Faktoren

◇Geringe Wartungskosten

◇Spezifische Kabelanforderungen

◇Der Luftdruck kann überwacht werden

◇Einfach zu installieren

◇ Leiser Betrieb

◇Reduzierte Betriebskosten

Luftisolierte Schaltanlage (AIS)

◇Entworfen gemäß IEC-Standards

◇ Sammelschienenisolierung mit Luftmedium

◇ Schaltanlagen mit Öl, Luft, Vakuum oder SF6

◇ Umschaltbar auf Fest- oder Designbasis

◇Größere Abmessungen (zig Quadratmeter)

◇Mittlere Empfindlichkeit gegenüber externen Faktoren

◇Mittlere Wartungskosten

◇Variable Kabelanforderungen

◇ Nur für Schaltanlagen, die SF6-Gas enthalten. Überwachter Luftdruck.

◇Anfällig für fliegende Tiere

◇Lautartiger Betrieb

◇ Höhere Betriebskosten

GIS bietet hervorragende Leistung und Zuverlässigkeit. Dank seiner gepanzerten Konstruktion, die Schäden durch die äußere Umgebung abmildert, ist GIS in der Lage, Störungen durch fliegende Tiere zu widerstehen. Dieses spezielle Design erleichtert auch die Wartung von GIS.

GIS eignet sich ideal für die Stromversorgung und -verteilung in städtischen Umgebungen sowie in räumlich begrenzten und verschmutzten Umgebungen wie Industriegebieten, Abwasserkanälen und Sümpfen.

Kexunan gasisolierte Schaltanlage

Dergasisolierte Schaltanlagenbereitgestellt von Kexunan Electrical Technology Co., Ltd. kann die Anforderungen verschiedener Benutzer im Mittelspannungsverteilungssystem in Bezug auf Ringnetzwerkmodus, Kombinationsmodus, Betriebsbedingungen, Sicherheitsschutz, Transport und Installation erfüllen. Durch die Verwendung verlängerter Sammelschienen zum Anschluss der Schaltanlage wird eine vollständig modulare Konfiguration erreicht, um verschiedene Standard- und Nicht-Standard-Verteilungsschemata im Verteilungsnetz zu erfüllen.

◆  Aufgrund der Verwendung von Hexafluorid, das über hervorragende Isoliereigenschaften verfügt, dient Gas als Isolier- und Lichtbogenlöschmedium. Dadurch kann die Größe des Schaltschranks reduziert und kompakter gestaltet werden, wodurch eine kleine Baugröße erreicht wird.

◆  Hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit: Der leitende Teil des Hauptstromkreises ist in SF6-Gas abgedichtet, und der stromführende Hochspannungsleiter ist abgedichtet und wird nicht durch Änderungen der äußeren Umgebungsbedingungen beeinträchtigt, sodass das Gerät über einen langen Zeitraum sicher betrieben werden kann. mit hoher Zuverlässigkeit und ohne Stromschlag- oder Brandgefahr.

◆  Unabhängiger modularer Aufbau, die Luftbox ist eine hochpräzise Aluminiumplatte, die installiert und abgenommen werden kann, und der Trennschalter verfügt über eine lineare Übertragung mit drei Stationen. Um die Unordnung von Steuerrelais und Schaltkreisen zu reduzieren, wurde ein Steuermodul mit fast 100 SPS-Punkten entwickelt, um dies zu erreichen. Die Erdungs- und Trennschalter werden alle elektrisch ferngesteuert. Der modulare Aufbau des Mechanismusschalters verwendet Pflaumenblüten-Fusionsverbindungen, um die Öffnungs- und Schließpunkte zu verbinden, wodurch entfällt

die Möglichkeit einer Fehlbedienung des ursprünglichen Dreh-Trennschalters und Erdungsschalters und verändert den Kontakt des ursprünglichen Dreh-Trennschalters. Um das Problem des instabilen und übermäßigen Widerstands zu lösen, wird außerhalb jedes Kontakts eine abgeschirmte Spannungsausgleichsabdeckung installiert, um das Teilentladungsproblem bei der Herstellung von Schalterunterbrechungen vollständig zu lösen.

◆  Komfortable Anwendung und Auslegung gasisolierter Schaltanlagen. Als eigenständige Einheit kann es durch Kombination verschiedene Hauptbedürfnisse erfüllen. Anforderungen an die Verkabelung. Da es in Einheiten an den Standort geliefert wird, kann es die Installationszeit vor Ort verkürzen und die Zuverlässigkeit verbessern.

Fortschritte in der Technologie haben GIS-Geräte erschwinglicher und benutzerfreundlicher gemacht, mit schlanken Designs, die eine einfache Integration, Inspektion und Wartung ermöglichen. Ihre stromlinienförmige Konstruktion und die langlebigen Materialien machen sie ideal für den Einsatz in Umgebungen mit begrenztem Platzangebot, die ein hohes Maß an Zuverlässigkeit, Sicherheit und Funktionalität erfordern.