Gangguan tahap milisaat! Gambar rajah pembongkaran penuh tegar peralatan GIS

Dalam sistem kuasa yang rumit dan saling berkaitan, komponen seperti busbar, talian penghantaran dan transformer membentuk rangkaian yang kompleks. Sebarang litar pintas atau beban lampau pada bila-bila masa boleh mencetuskan kegagalan melata, yang berpotensi membawa kepada keruntuhan grid. Dalam isu ini, kami menyelidiki terus ke dalam "teras" peralatan GIS! Melalui satu siri rajah skema dinamik "peringkat prinsip", digabungkan dengan pecahan struktur yang tepat, kami menggambarkan dengan jelas rantaian teknikal terasnya dalam memastikan keselamatan grid di bawah keadaan tertutup sepenuhnya—daripada pelindapkejutan arka berkuasa gas SF₆ dan pengasingan yang jelas bagi suis putus sambungan, kepada semua mekanisme penguncian lima-perlindungan yang boleh dipercayai bagi semua kunci kunci tanah dan lima perlindungan yang boleh dipercayai. kepada jaminan penebat yang disediakan oleh pengedap ruang gas.

Analisis Teknikal dan Penyelidikan Aplikasi SF₆ Gas-Insulated Metal-Eclosed Switchgear (GIS)

Kertas kerja ini mengambil peralatan GIS-220kV/145kV CNKEEYA ELECTRIC sebagai contoh dan menganalisisnya daripada empat dimensi: prinsip teknikal, komposisi struktur, pemasangan dan penyelenggaraan serta senario aplikasi, mendedahkan kelebihan teras alat suis tertutup logam berpenebat gas (GIS) dalam penghantaran kuasa voltan tinggi. Melalui penebat gas SF₆ dan struktur tertutup logam, GIS mencapai kebolehpercayaan yang tinggi, reka bentuk padat dan ciri penyelenggaraan yang selamat, menjadikannya sesuai untuk nod kuasa kritikal seperti hab grid dan pencawang. Ia menyediakan sokongan teknikal untuk operasi stabil sistem kuasa moden.

1. Pengenalan

Dengan peningkatan tahap voltan sistem kuasa dan keperluan yang lebih ketat untuk kebolehpercayaan bekalan kuasa, alat suis tertutup logam (GIS) terlindung gas telah menjadi komponen teras dalam penghantaran kuasa voltan tinggi/ultra-tinggi kerana kelebihannya seperti kekuatan penebat yang tinggi, jejak kecil dan penyelenggaraan yang mudah. Berdasarkan rajah teknikal peralatan GIS-220kV/145kV CNKEEYA ELECTRIC, kertas kerja ini menganalisis secara sistematik prinsip teknikal, reka bentuk struktur, pemasangan dan penyelenggaraan serta senario aplikasinya, menyediakan rujukan teori dan praktikal untuk pemilihan, pemasangan dan penyelenggaraan GIS.

2. Prinsip Teknikal dan Teras Featusemula

2.1 Prinsip Kerja: Logik "Buka-Tutup" Pemutus Litar

Unit operasi teras GIS ialah pemutus litar (CB), yang proses "buka-tutup" bergantung pada sifat penebat dan pemadam arka gas SF₆:

Proses penutupan: Selepas menerima arahan daripada kabinet kawalan (Sistem Kawalan), pemutus litar bersentuhan rapat, membenarkan arus mengalir dari sumber voltan tinggi (Sumber Voltan Tinggi) melalui litar utama ke beban voltan rendah (Beban Voltan Rendah), melengkapkan penghantaran kuasa.

Proses pembukaan: Apabila sistem mengesan kerosakan (mis., litar pintas), isyarat kawalan mencetuskan pemisahan kenalan pemutus litar. Gas SF₆ terurai di bawah suhu tinggi arka, menghasilkan media pemadam arka untuk memadamkan arka dengan cepat dan memotong arus kerosakan, memastikan keselamatan grid.

Selain itu, suis putus sambungan (DS) menyediakan titik putus yang boleh dilihat, mencapai pengasingan elektrik semasa penyelenggaraan, manakala suis pembumian (ES) mengasingkan litar semasa penyelenggaraan peralatan untuk mengelakkan kecederaan akibat elektrik teraruh.

2.2 Parameter Teknikal: Menentukan Sempadan Prestasi

Mengambil GIS-220kV/145kV sebagai contoh, parameter teknikal teras adalah seperti berikut:

Voltan terkadar: 220kV / 145kV (boleh disesuaikan dengan grid tahap voltan yang berbeza);

Nilai semasa: 3150A / 2500A (memenuhi keperluan penghantaran kuasa tinggi);

Kekerapan dinilai: 50Hz (padanan dengan sistem frekuensi kuasa);

Arus litar pintas yang dinilai: 50kA (menahan impak arus tinggi semasa kerosakan litar pintas);

Tekanan gas SF₆: 0.35 MPa (20℃), memastikan prestasi penebat dan pemadam arka;

Arus tahan puncak: 125kA (nilai puncak tahan arus litar pintas jangka pendek);

Voltan tahan impuls kilat: 1050kV (menahan kerosakan yang disebabkan oleh voltan lampau kilat pada peralatan).

Parameter ini secara kolektif mentakrifkan tahap penebat GIS, kapasiti pembawa arus, dan had toleransi kerosakan, berfungsi sebagai asas utama untuk pemilihan peralatan dan keserasian grid.

3. Komposisi Struktur: Ketepatan Reka Bentuk Modular

GIS mencapai integrasi tinggi melalui "modul berfungsi + penutup logam + penebat gas SF₆". Komponen struktur teras termasuk:

Ruang pemutus litar (CB Interrupter Chamber): Menjalankan fungsi pemadam arka dan pemecahan, dengan reka bentuk sentuhan dalaman yang tepat untuk memastikan kebolehpercayaan operasi membuka dan menutup;

Putuskan sambungan sistem hubungan suis (Putuskan Sambungan Sistem Hubungan Suis): Menyediakan "titik putus yang boleh dilihat" dan mencapai pengasingan litar melalui pautan mekanikal;

Penebat besen (Penebat Besen): Menyokong konduktor dan menyediakan penebat antara ruang gas, diisi dengan gas SF₆ untuk memastikan sesak udara dan prestasi penebat;

Penebat epoksi (Epoxy Insulator): Menyediakan penebat tambahan dan sokongan mekanikal, dengan rintangan cuaca yang kuat untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran operasi yang kompleks;

Pengubah arus (CT) dan pengubah voltan (PT): Realisasikan pemeteran kuasa dan pemerolehan isyarat pelindung;

Penangkap lonjakan (SA): Mengehadkan amplitud lebihan voltan, melindungi peralatan daripada kerosakan yang disebabkan oleh kilat atau menukar voltan lampau;

Kabinet kawalan tempatan (LCCC): Mengintegrasikan fungsi kawalan, pemantauan dan komunikasi, membolehkan operasi setempat dan maklum balas status peralatan.

4. Pemasangan dan Penyelenggaraan: Mengimbangi Keselamatan dan Kecekapan

4.1 Proses Pemasangan: Operasi Ketepatan Memastikan Kebolehpercayaan

Pemasangan GIS mesti mengikut proses "pengangkatan, dok, dan ujian kedap udara":

Mengangkat (Hoisting): Angkat modul GIS dengan tepat ke kedudukan yang telah ditetapkan menggunakan peralatan mengangkat untuk mengelakkan perlanggaran atau ubah bentuk;

Docking (Docking): Sambungkan modul melalui antara muka mekanikal yang tepat untuk memastikan pengedap ruang gas dan sambungan elektrik yang boleh dipercayai;

Ujian kedap udara: Selepas mengisi dengan gas SF₆, pantau perubahan tekanan dalam ruang gas untuk mengesahkan tiada kebocoran (langkah perlindungan mesti diambil sekiranya berlaku kebocoran gas SF₆, mengikut amaran keselamatan).

Semasa pemasangan, adalah penting untuk mengawal kedudukan spatial, penentukuran tork dan ujian pengedap dengan ketat untuk memastikan operasi peralatan yang stabil dalam jangka panjang selepas pentauliahan.

4.2 Fokus Penyelenggaraan: Pemantauan Keadaan dan Penyelenggaraan Pencegahan

Penyelenggaraan GIS memfokuskan pada "status kelihatan dan pra-kawalan kecacatan":

Pemantauan tekanan: Pantau tekanan gas SF₆ dalam masa nyata melalui tolok tekanan. Jika tekanan abnormal dikesan (cth., di bawah 0.35 MPa), siasat dan baiki kebocoran, dan isikan semula gas;

Pemeriksaan visual: Periksa selongsong peralatan, sesentuh dan penebat secara kerap untuk memastikan tiada kesan karat, kelonggaran atau pelepasan;

Ujian fungsional: Simulasi operasi pembukaan dan penutupan melalui kabinet kawalan tempatan (LCCC) untuk mengesahkan kebolehpercayaan operasi pemutus litar dan suis putus.

Teras penyelenggaraan ialah "pencegahan dahulu", mengenal pasti potensi kecacatan lebih awal melalui pemeriksaan biasa untuk mencegah peningkatan kerosakan.

5. Senario Aplikasi: Kebolehsuaian kepada Nod Grid Kritikal

GIS sesuai untuk senario dengan keperluan ketat untuk "jejak kecil, kebolehpercayaan tinggi, dan gangguan elektromagnet rendah", seperti:

Pencawang bandar: Reka bentuk kompak GIS dengan ketara mengurangkan jejak pencawang, menyesuaikan diri dengan sumber tanah yang terhad di kawasan teras bandar;

Pencawang hab: Paras voltan tinggi (220kV) dan keupayaan tahan litar pintas yang kuat (50kA) memastikan penghantaran kuasa grid serantau dan pengasingan kerosakan;

Penyepaduan grid tenaga boleh diperbaharui: Sinaran elektromagnet rendah dan kebolehpercayaan tinggi memenuhi keperluan "integrasi grid lemah" stesen janakuasa angin dan fotovoltaik, meningkatkan kestabilan grid.

Alat suis tertutup logam bertebat gas (GIS) SF₆ mencapai pengecilan, kecerdasan dan kebolehpercayaan tinggi dalam sistem kuasa voltan tinggi melalui seni bina inovatif "penebat gas + penutup logam + reka bentuk modular". Dari segi teknologi, sifat pemadam arka dan penebat gas SF₆ menyokong pembukaan dan penutupan pemutus litar yang cekap. Dari segi struktur, reka bentuk modular meningkatkan kebolehselenggaraan dan kebolehskalaan. Dalam aplikasi praktikal, kebolehsuaian meluas GIS dalam grid bandar, pencawang hab dan senario lain menunjukkan nilai terasnya dalam sistem kuasa moden. Pada masa hadapan, dengan pembangunan gas mesra alam (cth., udara kering, nitrogen berfluorinasi) dan kemajuan dalam teknologi penyelenggaraan digital, GIS akan terus berkembang ke arah pembangunan "rendah karbon, pintar", terus melindungi keselamatan grid.