什么是气体绝缘开关设备及其工作原理

开关柜是保险丝,开关和电力系统中的断路器。开关设备的主要功能是保护、隔离和控制电气设备。188bet在线体育这种联系可以直接做到一致性电力供应。在19世纪,发明了高压开关柜,用于操作电机和电机。在变电所中,开关柜是置于两侧电压的电力变压器。在工业中,开关设备和变压器的布置可以统一在一个外壳中,称为USS或组合变电所。根据Visiongain目前的研究,到2029年,全球开关柜市场预计将达到1525亿美元。本文对气体绝缘开关设备进行了综述。

什么是气体绝缘开关设备?

定义:GIS或气体绝缘高压开关设备GIS (solid metal封装)是一种包含不同高压的实心金属封装器件组件就像分离器一样“熔断机制”。这些设备可以在有限的空间等有限的区域非常安全地操作。例如,它被用于城市建筑的扩建,在海上平台上,在屋顶上,以及一些不同的工厂,如工业和水电。


GIS或气体绝缘开关设备
GIS或气体绝缘开关设备

在这种类型的开关柜中,所有的元件都可以通过封闭的气密金属区域聚集在一个非常有限的区域内,SF6气体可以用作设备现有部件之间的绝缘和接地的金属外壳。这种开关柜可以从12kv - 800kv系统中使用。SF6等绝缘开关设备在限制区域内建立变电站中起着关键作用。188bet在线体育

组件

气体绝缘开关设备的设计可以使用不同的组件,如断路器、母线、隔离器或隔离器,变形金刚像电压和电流,接地开关,避雷器和浪涌避雷器。当变电站与气体绝缘的开关柜连接时,称为GIMES或气体绝缘的金属封闭变电站。这种技术不是最近才发明的,但在过去的30年里已经可以使用了。

在气体绝缘中压开关设备中,SF6气体作为绝缘材料工作,而真空技术主要用于中断的目的。尽管如此,对于绝缘和中断,SF6气体可以用于几种中压气体绝缘开关柜系统。
然而,对于这样的设备,SF6气体压力对于绝缘和中断是不同的。对于绝缘,该气体压力通常保持在2.5 bar以下,而对于中断,其范围为5 - 7 bar。

气体绝缘开关柜与空气绝缘开关柜

气体绝缘开关柜和空气绝缘开关柜的区别如下所述。


空气绝缘开关设备(AIS) 气体绝缘开关设备(GIS)
AIS的设计标准类似于IEC。IEC 62271-1、IEC 62271-100、IEC 62271-200等 GIS的设计标准类似于IEC。IEC 62271-1、IEC 62271-100、IEC 62271-200等
AIS的母线绝缘采用空气介质。 GIS母线绝缘采用SF6介质。
对于开关,AIS中使用的介质是油、空气、真空或SF6 对于交换,GIS中使用的介质是真空或SF6
AIS中通过交换设备执行的类型为固定,否则根据设计抽出 GIS中通过交换设备执行的类型为固定
AIS的物理尺寸相当大,因为间隙在Air内,所以应该保持一些安全的间隙以满足电介质的性能。 GIS的物理尺寸相对较小
AIS患者对环境或污染的敏感性为中等 在GIS中,对环境或污染的敏感性非常好
AIS的维护要求适中 GIS的维护要求是最小的
AIS的电缆终端需求并不明确,因为可以使用标准类型的电缆终端 GIS的电缆终端必须通过减少电缆连接隔间内的空气间隙来保持适当的绝缘
对于包含SF6气体的开关设备,AIS中的气体压力监测可能是必要的 GIS中的气体压力监测对于开关设备和包含sf6气体的母线来说都是必要的

开关设备测试

在开关柜中,高压会给正在使用的设备造成压力。所以,测试对解决很多问题是必不可少的。为此,建议进行绝缘测试。因此,GIS系统需要与其他系统完全相似的测试。但是,它们通常很难访问,所以它们需要一些特殊的解决方案。

建筑物内开关柜的状况会影响其对周围环境的保护。因此,如果没有正常的维护和测试,断路器(断路器)就会产生电弧故障,并产生电弧闪光,损害性能,伤害工人。

断路器试验主要是根据断路器内部的电压容量及其机理进行的。在这里,测试主要集中在MV(中压)和HV(高压)开关设备,尽管机制。开关柜测试将保持断路器的高压和中压性能,如接触时间、行程和速度、功能、振动、x射线、接触电阻、动态接触电阻、交流绝缘、辅助电路的密封性和绝缘测试。

优势

气体绝缘开关设备的优点包括以下。

  • 与其他解决方案相比,这种开关柜提供了很高的灵活性和可靠性。由于采用了气体封闭的设计,这种开关柜是室内和地下变电站的最佳解决方案
  • 通过使用这种开关柜,可以减少室内和室外变电站的占用面积
  • 这种开关设备的配置可适用于任何类型的母线,如单母线、双母线、单带转移母线、双母线母线包括双断路器,和环形母线。
  • 它占用的空间更少
  • 对生态过程的安全性
  • 现场安装自由选择
  • 更少的维护
  • 更少的操作成本
  • GIS设计适用于以下特点,如更少的维护,更少的空间,更少的环境影响等。

缺点

气体绝缘开关设备的缺点包括以下。

  • 与其他变电站相比,如传统的或空气绝缘的,这些是昂贵的。
  • 一旦内部发生故障,停机阶段将非常长,损坏的影响也将非常严重。
  • SF6气体的采集以及向现场供应都存在问题
  • 维护是非常重要的,因为潮湿或灰尘在隔间内可能导致爆炸
  • 这种变电站需要独立的建筑,因为这是室内类型
  • 与室外使用的常规变电站相比,其价格较为昂贵
  • 当发生内部故障时,变电站的损坏部分需要更多的时间修复
  • 应保持足够的气体储备。

气体绝缘开关设备应用

气体绝缘开关设备的应用包括以下。

  • 电力传输
  • 铁路
  • 将可再生发电机组并入电网
  • 这些在大城市是首选,因为城镇的可用空间较少
  • 山谷和山区
  • 地下变电站
  • 海上或湖上的变电站
  • 基于高压直流输电系统的终端变电站
  • 工业园区

因此,这是关于气体绝缘开关设备的概述。大多数开关柜可以在两年或三年的基础上进行维修测试。测试程序可以通过开关设备的设计。为了观察设备的断路器应该多久测试一次,大楼的管理者应该打电话给Prime Power。在紧急情况下,开关柜测试是必不可少的,它通常在定期维护中被发现。但是,当开关柜定期维护时,很少需要紧急测试。请问,目前市场上有哪些类型的气体绝缘开关柜。

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