800 кВ високовольтне газозаповнене комутаційне обладнання (GIS)

Принципи функцій захисту:

• Обладнання GIS оснащено різноманітними функціями захисту для забезпечення безпечного функціонування електроенергетичної системи.

Захист від надмірного струму:

• Функція захисту від надмірного струму моніторить поточний струм у контурі за допомогою трансформаторів струму. Коли струм перевищує попередньо визначений поріг, пристрій захисту спрацьовує, викликаючи відключення автоматичного вимикача, що відокремлює аварійний контур і запобігає пошкодженню обладнання через надмірний струм.

Захист від коротких замикань:

• Функція захисту від коротких замикань швидко виявляє струми короткого замикання при настанні такої аварії в системі, що викликає швидку реакцію автоматичного вимикача, захищаючи електроенергетичну систему від пошкодження.

Додаткові функції захисту:

• Інші функції захисту, такі як захист від заземлення і захист від надвoltage, також враховані. Ці функції захисту використовують відповідні датчики для моніторингу електричних параметрів. Як тільки будь-яке відхилення виявлено, негайно активуються заходи захисту, щоб забезпечити безпеку електроенергетичної системи та обладнання.

Принцип ізоляції:

• У електричному полі, електрони в молекулах газу SF₆ трохи зміщуються від ядер. Однак, через стабільність структури молекули SF₆, електронам важко втекти та утворити вільні електрони, що призводить до високої опору ізоляції. У пристрої GIS (газозаповнене комутаційне обладнання), ізоляція досягається точним контролем тиску, чистоти та розподілу електричного поля газу SF₆. Це забезпечує рівномірне та стабільне ізоляційне електричне поле між високовольтними провідними частинами та заземленою оболонкою, а також між різними фазовими провідниками.

• При нормальному напругу, кілька вільних електронів у газі отримують енергію від електричного поля, але цієї енергії недостатньо, щоб викликати зіткнення та іонізацію молекул газу. Це забезпечує підтримку ізоляційних властивостей.

Завдяки відмінним ізоляційним, гаснучим та стабільним властивостям газу SF6, обладнання GIS має переваги у вигляді невеликої площі, сильних гаснучих здібностей та високої надійності, але ізоляційна здатність газу SF6 сильно залежить від рівномірності електричного поля, і легко можуть виникнути ізоляційні аномалії при наявності заокруглень або посторонніх предметів всередині GIS.

Обладнання GIS використовує повністю закриту конструкцію, що забезпечує переваги, такі як відсутність втручання середовища у внутрішні компоненти, довгий цикл обслуговування, невеликий обсяг робіт з обслуговування, низьку електромагнітну інтерференцію тощо, але одночасно має проблеми, такі як складність окремих ремонтних робіт, відносно погані методи контролю, і коли замкнута конструкція шкодиться через зовнішнє середовище, це призведе до ряду проблем, таких як проникнення води та витікання повітря.