¿Qué es GIS? Guía para el interruptor aislante de gas VS AIS

¿Qué es GIS?

 

Su nombre completo es el interruptor de aislamiento de gas. El gas aislado aquí se refiere al hexafluoruro de azufre (SF6). SwitchGear es la abreviatura de una combinación de interruptores de circuitos, desconectores, interruptores de conexión a tierra, transformadores, pararrayos, barras colectivas, conectores y terminales salientes. Estos dispositivos o componentes están encerrados en una carcasa metálica a tierra y se llenan con gas aislante SF6 a una cierta presión, por lo que también se llama combinación completamente cerrada SF6. Entonces, SIG es combinar los componentes de voltaje - altos en el sistema eléctrico de acuerdo con el método de conexión del cableado eléctrico, e instalarlos juntos en una carcasa de metal de SF6 con una excelente capacidad de aislamiento y extinción de arco para formar un alambre de voltaje {}}} alto cerrado.

Características de SF6

SF6 es un gas inerte sintetizado artificialmente nacido en Francia. El gas puro de SF6 es incoloro,

Inscribente, inodoro, no - inflamable y tiene propiedades químicas estables a temperatura ambiente. Es un gas inerte. La densidad de gas es 5.1 veces la del aire.

El gas SF6 tiene una resistencia dieléctrica equivalente a la del aceite de transformador a una presión de 0.29 MPa, y su capacidad de extinción de arco es 100 veces mayor que la del aire. Actualmente es el gas eléctrico aislante más utilizado.

Comparación entre AIS y GIS

Agua aislada de aire	Agua de interruptores aislados de gas

1. Espacio del piso

GIS, un paquete de metal completamente sellado con una estructura compacta, ocupa solo el 10% del espacio del piso de AIS para SIG de 220 kV y solo el 5% del espacio del piso de AIS para SIG de 500 kV. Esta es la razón por la cual SIG es la primera opción en lugares donde la demanda de la tierra es alta, la disponibilidad de la tierra es muy, los precios de la tierra son muy altos. Por supuesto, no significa que la tierra sea el único criterio para elegir SIG. Hay muchos otros factores, y este es solo uno de ellos.

2. Altitud

Relación entre altitud y fuerza dieléctrica: A medida que aumenta la altitud, la presión atmosférica cae significativamente, lo que resulta en una disminución de la densidad del aire. El aire se vuelve "delgado". La resistencia dieléctrica del aire (su capacidad para resistir la descomposición eléctrica y evitar el arco) depende directamente de su densidad. El aire con menor densidad (alta altitud) tiene un espaciado molecular más grande y caminos libres moleculares más largos. Esto facilita que los electrones se aceleren en el campo eléctrico y ganen suficiente energía para colisionar e ionizar otras moléculas, lo que facilita la descomposición eléctrica (generación de ARC). Por lo tanto, al mismo voltaje, el rendimiento de aislamiento del aire a grandes altitudes es significativamente más bajo que el bajo en altitudes o al nivel del mar. Cuando se instala la tambora a una altitud más alta, el voltaje máximo que puede resistir sin arco se reduce, por lo que también se reduce el voltaje máximo al que puede funcionar de manera segura. Es por eso que, para el aire convencional de interruptores aislados de aire -, si es necesario instalar por encima de 1000 metros, se requiere equipo con mayor resistencia dieléctrica. GIS está protegido por SF6 Gas, por lo que su instalación no se verá afectada por la altitud.

3. Seguridad

En términos de seguridad, todos los componentes de voltaje - altos se sellan en una carcasa de metal completamente cerrada que está conectada a tierra. La carcasa forma un escudo electromagnético natural (efecto de la jaula de Faraday), e incluso si la carcasa se toca directamente cuando el equipo está energizado, no se producirá descarga eléctrica, logrando protección intrínseca de seguridad. AIS adopta una estructura abierta, y el alto conductor de voltaje - está directamente expuesto al aire. Al operar o acercarse accidentalmente, el personal debe mantener estrictamente una distancia segura (generalmente más de varios metros). Existe un riesgo inherente de tocar el equipo energizado accidentalmente, y las barreras de aislamiento físico y las especificaciones operativas deben confiarse para la protección. Pero esto no significa que AIS sea menos seguro o no seguro en absoluto. De hecho, el 70% de las subestaciones en todo el mundo están compuestas por tecnología AIS. La limpieza regular de los aisladores, la instalación de dispositivos de protección de aves y el equipo de formación de hielo - también pueden mantener un funcionamiento seguro.

4. Expansión de la subestación

Al diseñar una subestación, los ingenieros generalmente reservan un área de tierra para satisfacer las necesidades del crecimiento de la carga futura. En el aire - subestaciones aisladas (AIS), esta expansión suele ser relativamente sencilla y flexible. Dado que el equipo AIS (como los interruptores de circuitos, los desconectores, los transformadores, las barras colectivas, etc.) está abierta - Instalación de tipo, dependen principalmente del aislamiento del aire y el espacio físico entre el otro. Agregar nuevas bahías o extensiones de barras colectivas generalmente solo requiere la instalación de nuevas unidades de equipos estandarizados en el espacio reservado y garantizar una distancia eléctrica suficiente. Existe menos dependencia del modelo específico o fabricante del equipo recién agregado. El equipo de diferentes marcas o modelos (siempre que cumplan con los requisitos de los parámetros) generalmente se pueden integrar fácilmente en las estaciones existentes o ejecutar en paralelo.

Sin embargo, para las subestaciones aisladas de gas - (SIG), la expansión es mucho más complicada y altamente dependiente de fabricantes específicos. Esto se debe a que GIS integra altamente altos componentes de voltaje - y los sella en una carcasa de metal modular llena de gas aislante (como SF6). La expansión generalmente significa que se deben agregar nuevos módulos espaciadores sellados gas -}. Estos módulos deben ser estrictamente compatibles con el equipo existente en términos de tamaño, interfaz (mecánico y eléctrico), sistema de gas, conectores internos (como plug - en contactos), diseño de la carcasa y sistemas de monitoreo y control. Este requisito de compatibilidad hace que sea casi necesario utilizar módulos de modelo específicos del mismo fabricante, o incluso la misma serie de series y diseño que el equipo original para la expansión para garantizar el éxito de la atracción, la confiabilidad del aislamiento, la coincidencia mecánica y la integración del sistema. Por lo tanto, la planificación de expansión de SIG depende en gran medida de la selección de equipos iniciales y del largo soporte de término - del fabricante.

5. Protección ambiental

En términos de protección del medio ambiente, AIS y SIG tienen sus propias ventajas y desventajas. AIS usa el aislamiento del aire y no implica emisiones de gases de efecto invernadero. En comparación con el gas SF₆ utilizado en SIG, tiene menos impacto en el medio ambiente, especialmente en el control del efecto invernadero. Al mismo tiempo, la estructura de AIS es relativamente simple, lo que hace que sea más fácil desmontar y reciclar cuando se retira, y tiene una carga ecológica más ligera. Sin embargo, SIG es más amigable con el medio ambiente durante la construcción y operación. Ocupa un área pequeña y es adecuada para áreas restringidas de tierra - como ciudades. Tiene un corto período de construcción y produce menos polvo. La estructura cerrada reduce efectivamente el ruido de operación y tiene menos interferencia con el entorno circundante. Por lo tanto, en general, AIS es más amigable con el medio ambiente para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, mientras que SIG funciona mejor en el ahorro de la tierra, la reducción de ruido y el impacto en la construcción. Con el desarrollo de la nueva tecnología de gas para el medio ambiente, se espera que el desempeño ambiental de SIG continúe mejorando en el futuro.

6. Costo

El costo de adquisición del equipo AIS es de aproximadamente el 30% - 50% del de SIG, lo que constituye una ventaja de precio central. La presión del costo de la tierra es prominente: se debe reservar suficiente distancia de seguridad eléctrica para conductores expuestos, lo que resulta en un área grande. En áreas urbanas o parcelas de alto valor, el costo de adquisición de tierras puede exceder la inversión del equipo. La siguiente tabla es una comparación de los costos iniciales de inversión, operación y mantenimiento, y todos los costos del ciclo de vida de AIS y SIG.