Què és el SIG? Guia de commutació aïllada de gas i AIS

Què és el SIG?

 

El seu nom complet és el commutador aïllat de gas. El gas aïllat aquí es refereix a l’hexafluorur de sofre (SF6). SwitchGear és l’abreviatura d’una combinació d’interruptors, desconnectors, interruptors de terra, transformadors, arrestants de llamps, barres de bus, connectors i terminals de sortida. Aquests dispositius o components estan tancats en una carcassa a terra de metall i s’omplen de gas aïllant SF6 a una determinada pressió, de manera que també s’anomena combinació completament tancada SF6. Així doncs, SIG consisteix en combinar els components de tensió alts - en el sistema elèctric segons el mètode de connexió del cablejat elèctric i instal·lar -los junts en una closca metàl·lica de SF6 amb una excel·lent capacitat d’aïllament i la capacitat d’extinció d’arc per formar un commutador de tensió tancat tancat -.

Característiques de SF6

SF6 és un gas inert sintetitzat artificialment nascut a França. El gas pur SF6 és incolor,

Inscent, inodor, no - inflamable i té propietats químiques estables a temperatura ambient. És un gas inert. La densitat de gas és de 5,1 vegades la de l’aire.

El gas SF6 té una força dielèctrica equivalent a la del petroli transformador a una pressió de 0,29 MPa, i la seva capacitat d’extinció d’arc és de 100 vegades la de l’aire. Actualment és el gas aïllant elèctric més utilitzat.

Comparació entre AIS i SIG

Commutador aïllat d'aire	Commutador aïllat de gas

1. Espai del pis

Els SIG, un paquet metàl·lic completament segellat amb una estructura compacta, només ocupa el 10% de l’espai de la planta AIS per a SIG de 220kV i només el 5% de l’espai de la AIS per a SIG de 500kV. És per això que el SIG és la primera opció en llocs on la demanda de terres és elevada, la disponibilitat de terres és molt LO, W o els preus de la terra són molt elevats. Per descomptat, no vol dir que la terra sigui l’únic criteri per triar SIG. Hi ha molts altres factors, i aquest és només un.

2. altitud

Relació entre l’altitud i la força dielèctrica: A mesura que l’altitud augmenta, la pressió atmosfèrica baixa significativament, donant lloc a una disminució de la densitat de l’aire. L’aire es torna “prim”. La força dielèctrica de l’aire (la seva capacitat per resistir la ruptura elèctrica i prevenir l’arc) depèn directament de la seva densitat. L’aire amb menor densitat (alta altitud) té un espai molecular més gran i camins sense moleculars més llargs. Això facilita l’acceleració dels electrons en el camp elèctric i obtenir prou energia per xocar i ionitzar altres molècules, facilitant la causa de la ruptura elèctrica (generació d’arc). Per tant, a la mateixa tensió, el rendiment d’aïllament de l’aire a altituds elevades és significativament inferior al de baixes altituds o al nivell del mar. Quan el commutador s’instal·la a una altitud més alta, es redueix la tensió màxima que pot suportar sense arc, de manera que també es redueix la tensió màxima a la qual pot funcionar amb seguretat. És per això que, per a l’aire convencional - SwitchGear aïllat, si cal instal·lar per sobre dels 1000 metres, cal equip amb una resistència dielèctrica més alta. El SIG està protegit per SF6 GAS, de manera que la seva instal·lació no es veurà afectada per l’altitud.

3. Seguretat

En termes de seguretat, tots els components de tensió alts - estan segellats en una carcassa metàl·lica totalment tancada que es posa a terra. La carcassa forma un escut electromagnètic natural (efecte de la gàbia de Faraday) i, fins i tot si la carcassa es toca directament quan l’equip està energitzat, no es produirà xoc elèctric, aconseguint protecció intrínseca de seguretat. AIS adopta una estructura oberta i el conductor de tensió alt - està directament exposat a l’aire. Quan s’utilitza o s’acosta accidentalment, el personal ha de mantenir estrictament una distància segura (normalment més de diversos metres). Hi ha un risc inherent de tocar els equips energètics accidentalment, i les barreres d’aïllament físiques i les especificacions de funcionament s’han de confiar per a la protecció. Però això no vol dir que AIS sigui menys segur o no sigui segur. De fet, el 70% de les subestacions a tot el món estan compostes per tecnologia AIS. La neteja regular dels aïllants, la instal·lació de dispositius de protecció dels ocells i els equips de glaç de - també poden mantenir un funcionament segur.

4. Expansió de la subestació

Quan es dissenyen una subestació, els enginyers solen reservar la superfície terrestre per satisfer les necessitats del creixement de la càrrega futura. A AIR - subestacions aïllades (AIS), aquesta expansió sol ser relativament senzilla i flexible. Atès que els equips AIS (com ara interruptors de circuit, desconnectors, transformadors, barres de bus, etc.) estan oberts - de la instal·lació, es basen principalment en l'aïllament de l'aire i l'espai físic entre ells. Afegir noves badies o estendre barres de bus solen instal·lar noves unitats d’equips normalitzats a l’espai reservat i assegurar una distància elèctrica suficient. Hi ha menys dependència del model o fabricant específic dels equips recentment afegits. Els equips de diferents marques o models (sempre que compleixin els requisits de paràmetres) es poden integrar fàcilment a les estacions existents o funcionar en paral·lel.

Tanmateix, per a Gas - subestacions aïllades (SIG), l'expansió és molt més complicada i depèn molt dels fabricants específics. Això es deu al fet que SIG integra molt els components de tensió alts - i els segella en una carcassa de metall modular plena de gas aïllant (com SF6). L’expansió sol significa que s’han d’afegir el nou gas nou i completament coincident. Aquests mòduls han de ser estrictament compatibles amb els equips existents en termes de mida, interfície (mecànica i elèctrica), sistema de gas, connectors interns (com el plug - en contactes), disseny de cases i sistemes de control i control. Aquest requisit de compatibilitat fa que sigui gairebé necessari utilitzar mòduls de model específics del mateix fabricant, o fins i tot la mateixa sèrie i època de disseny que els equips originals per a l’expansió per assegurar l’èxit de la hora, la fiabilitat d’aïllament, la concordança mecànica i la integració del sistema. Per tant, la planificació d’expansió del SIG depèn molt de la selecció inicial d’equips i del suport a llarg termini - del fabricant.

5. Protecció del medi ambient

En termes de protecció ambiental, els AIS i els SIG tenen els seus propis avantatges i desavantatges. AIS utilitza l’aïllament de l’aire i no implica emissions de gasos d’efecte hivernacle. En comparació amb el gas SF₆ utilitzat en SIG, té menys impacte en el medi ambient, especialment en el control de l'efecte hivernacle. Al mateix temps, l'estructura de l'AIS és relativament senzilla, cosa que facilita el desmuntatge i el reciclatge quan es retiren i té una càrrega ecològica més lleugera. Tot i això, el SIG és més respectuós amb el medi ambient durant la construcció i el funcionament. Ocupa una àrea petita i és adequat per a terres - zones restringides com ara ciutats. Té un curt període de construcció i produeix menys pols. L’estructura tancada redueix efectivament el soroll de funcionament i té menys interferències amb l’entorn circumdant. Per tant, en general, AIS és més respectuós amb el medi ambient en la reducció de les emissions de gasos d’efecte hivernacle, mentre que els SIG tenen un millor rendiment en l’estalvi de terres, la reducció del soroll i l’impacte de la construcció. Amb el desenvolupament de la nova tecnologia de gas respectuosa amb el medi ambient, es preveu que el rendiment ambiental del SIG continuï millorant en el futur.

6. Cost

El cost de contractació dels equips AIS és aproximadament un 30% - el 50% del de SIG, que constitueix un avantatge de preu bàsic. La pressió del cost del sòl és destacada: cal reservar una distància de seguretat elèctrica suficient per als conductors exposats, donant lloc a una gran àrea. A les zones urbanes o a les parcel·les d’alt valor, el cost d’adquisició de terres pot superar la inversió d’equips. La taula següent és una comparació dels costos inicials d'inversió, operació i manteniment i els costos del cicle de vida sencers de les AI i SIG.