Bộ chuyển đổi GIS 33kV Là một thiết bị lắp ráp cách điện bằng khí áp trung thế dùng để chuyển mạch, bảo vệ, cách ly và phân phối điện ở mức điện áp 33 kV. Các dây dẫn chính, thanh dẫn và thiết bị chuyển mạch được bao bọc trong các khoang được nối đất với hệ cách điện được kiểm soát, cho phép chiếm diện tích nhỏ hơn so với nhiều thiết kế được cách điện bằng không khí. Hướng dẫn này bao gồm các thông số kỹ thuật, giao diện, lắp đặt, bảo trì và kiểm tra mua sắm cho tải điện áp 33 kV.
Việc lựa chọn thiết bị GIS 33kV tóm tắt
- Kiểm tra đồng thời điện áp định mức, khả năng chịu dòng điện sét, dòng điện bình thường, khả năng chịu dòng điện ngắn và sự gián đoạn khi có sự cố.
- Kiểm tra đầu nối cáp, hướng van xả áp lực, công tắc nối đất và các thiết bị an toàn khác trên thiết bị đơn dòng đã được phê duyệt.
- Việc xác định trách nhiệm giám sát, nạp gas, khôi phục và xử lý sau khi ngừng hoạt động đối với khí đốt hoặc các giải pháp cách nhiệt thay thế phải được quy định trong hợp đồng mua hàng.
Tủ điện cách điện bằng không khí là gì?
AIS sử dụng không khí khí quyển làm lớp cách điện bên ngoài chính giữa các bộ phận mang điện và mặt đất. AIS trung thế trong nhà thường có các khoang máy cắt, thanh cái, cáp và hạ thế riêng biệt. AIS cao thế ngoài trời sử dụng các thanh dẫn thanh cái và thiết bị được ngăn cách bởi khoảng hở không khí mở.
Ưu điểm của nó bao gồm kết cấu dễ nhìn thấy, bảo trì quen thuộc, khả năng tiếp cận linh kiện dễ dàng hơn và chi phí thiết bị ban đầu thường thấp hơn. Nhược điểm của nó là chiếm nhiều diện tích hơn và dễ bị ảnh hưởng bởi bụi, muối, độ ẩm, sự ngưng tụ hơi nước và động vật nhỏ nếu lớp vỏ hoặc tòa nhà không được kiểm soát.
Thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí là gì?
GIS bao bọc các dây dẫn chính, thiết bị đóng cắt và thanh cái bên trong các khoang kín được nối đất. Môi trường cách điện được kiểm soát cho phép khoảng cách ly nhỏ hơn, tạo ra thiết bị nhỏ gọn có khả năng chống ô nhiễm từ bên ngoài. GIS phổ biến ở những nơi đất đai đắt đỏ, không gian hạn chế hoặc môi trường khắc nghiệt.
So sánh GIS và AIS
| Yếu tố | Hệ thống thông tin địa lý | AIS |
|---|---|---|
| Dấu chân | Nhỏ gọn | Lớn hơn |
| Tiếp xúc với môi trường | Các bộ phận chính đã được niêm phong | Tiếp xúc nhiều hơn với không khí và sự ô nhiễm |
| Truy cập trực quan | Hạn chế | Lớn hơn |
| Bảo trì sơ cấp định kỳ | Thường thấp hơn | Nhìn chung dễ tiếp cận hơn |
| Dịch vụ chuyên biệt | Kỹ năng về hệ thống khí/mô-đun kín | Kỹ năng cách điện không khí thông thường |
| Chi phí thiết bị ban đầu | Thường cao hơn | Thường thấp hơn |
| Chi phí đất/tòa nhà | Thường có chi phí chiếm diện tích thấp hơn | Yêu cầu không gian lớn hơn |
Diện tích và Bố cục
GIS có thể giảm đáng kể chiều rộng khoang và diện tích xây dựng. Tuy nhiên, tổng diện tích mặt bằng của dự án phải bao gồm các đầu cáp, các vùng khí, hệ thống giảm áp, không gian cẩu lắp và các phần mở rộng trong tương lai. AIS cần khoảng cách cách điện lớn hơn nhưng có thể cung cấp khả năng tiếp cận trực tiếp và các giao diện tòa nhà đơn giản hơn.
Độ tin cậy trong môi trường khắc nghiệt
Thiết bị đóng cắt bọc khí cách điện (GIS) rất hấp dẫn đối với các khu vực nhiễm mặn ven biển, ô nhiễm công nghiệp, bụi bẩn, độ ẩm cao và các địa điểm ngầm chật hẹp. AIS cũng có thể hoạt động đáng tin cậy khi lớp vỏ bọc, bộ sưởi, thông gió, khoảng cách rò điện và việc bảo trì phù hợp với môi trường. Cả hai công nghệ này đều không bù đắp được cho việc bịt kín cáp kém hoặc việc kiểm soát phòng không đầy đủ.
SF6 và các cân nhắc về môi trường
SF6 có các đặc tính cách điện và dập hồ quang xuất sắc nhưng tác động làm nóng lên toàn cầu rất cao. Các dự án sử dụng SF6 nên xác định giới hạn rò rỉ, giám sát mật độ, xử lý được đào tạo, thu hồi, báo cáo và xử lý cuối vòng đời. Các quy định khác nhau và tiếp tục tiến hóa.
Các thiết kế thay thế sử dụng hỗn hợp khí có GWP thấp hơn, không khí sạch, ngắt mạch chân dung và cách điện rắn. Khái niệm “không chứa SF6” không tự động chứng minh sự ưu việt toàn diện về môi trường; hãy so sánh môi chất cách điện, việc sử dụng vật liệu, tổn thất, tuổi thọ, khả năng sửa chữa và khả năng tái chế.
Bảo trì và Chẩn đoán
Bảo trì AIS bao gồm vệ sinh, kiểm tra cách điện, bảo dưỡng cơ cấu, đo điện trở tiếp xúc, thời gian cắt đóng máy cắt, chụp ảnh nhiệt và đánh giá phóng điện cục bộ. GIS làm giảm sự tiếp xúc của các bộ phận chính nhưng yêu cầu kiểm tra mật độ/áp suất, giám sát rò rỉ, bảo dưỡng cơ cấu và can thiệp chuyên문 nếu một thành phần kín bên trong bị hỏng.
Hồ quang nội bộ và An toàn cho người vận hành
Cả GIS và AIS đều có thể được thử nghiệm về khả năng chịu hồ quang nội bộ. Cần chỉ định các phía tiếp cận, dòng điện hồ quang, thời gian và điều kiện lắp đặt. Ống xả áp suất và thể tích phòng phải phù hợp với bố trí đã thử nghiệm. Phân loại hồ quang nội bộ giúp giảm thiểu hậu quả trong các điều kiện xác định nhưng không thay thế cho việc cách ly, nối đất, vận hành từ xa và các quy trình làm việc an toàn.
Chi phí vòng đời
So sánh thiết bị, đất đai/tòa nhà, việc lắp đặt, sự cố, bảo trì, quản lý khí, phụ tùng, đào tạo và thanh lý. GIS có thể biện minh cho giá mua cao hơn bằng cách giảm diện tích chiếm dụng và chi phí bảo trì môi trường. AIS có thể mang lại chi phí thấp hơn và việc sửa chữa dễ dàng hơn khi không gian và điều kiện thuận lợi.
Tùy chọn sản phẩm
Đối với thiết bị đóng cắt cách điện không khí (AIS) bọc kim loại 12 kV thông thường, hãy xem xét Tủ điện trung thế KYN28A-12. Mạng kín nhỏ gọn có thể sử dụng Tủ RMU thân thiện với môi trường LBHB-12. Đối với các ứng dụng 40,5 kV, hãy so sánh KYN61-40.5 AIS với Tủ đóng cắt mạng vòng kín HC-40.5.
Danh sách kiểm tra lựa chọn
- Điện áp, dòng điện, điện trở cách điện và định mức sự cố.
- Phòng/đất có sẵn và khả năng mở rộng trong tương lai.
- Ô nhiễm, độ ẩm, độ cao và nhiệt độ.
- Yêu cầu về hồ quang nội bộ và giải áp.
- Bảo vệ, cáp và giao tiếp truyền thông.
- Quy định khí đốt địa phương và các mục tiêu môi trường.
- Kỹ năng bảo trì, phụ tùng và chiến lược dừng máy.
- Chi phí toàn vòng đời và kế hoạch cuối vòng đời.
Các thành phần chính của thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí
GIS tích hợp các thanh cái, máy cắt, dao cách ly, dao nối đất, máy biến dòng (CT), máy biến áp điện áp (VT), đầu cáp hoặc đầu sứ và các khoang khí trong các vỏ bọc kim loại nối đất. Hệ thống giám sát mật độ hoặc áp suất, các khóa liên động và các thiết bị giảm áp là một phần của hệ thống an toàn chính.
Các câu hỏi cần đặt ra trước khi chọn GIS
Xác nhận nhu cầu về diện tích và mở rộng, chính sách về khí hoặc vật liệu cách điện thay thế, các cam kết về độ rò rỉ, báo cáo môi trường, các mô-đun dự phòng, giao diện cáp, chiến lược sự cố và năng lực dịch vụ tại chỗ. Kích thước nhỏ gọn rất có giá trị, nhưng khả năng tiếp cận trong suốt vòng đời và việc bổ sung ngăn lộ trong tương lai có thể chi phối quyết định của dự án.
Tài liệu kỹ thuật và đọc thêm
Các nguồn độc lập sau đây hỗ trợ các tiêu chuẩn, thuật ngữ, phép tính và bối cảnh an toàn được thảo luận trong hướng dẫn này:
- Tiêu chuẩn thiết bị đóng cắt bọc kim loại IEC 62271-200 — Phạm vi, phân loại, điều kiện dịch vụ, thử nghiệm hồ quang nội bộ, các khóa liên động và các yêu cầu đối với thiết bị đóng cắt bọc kim loại dòng điện xoay chiều lên đến 52 kV.
- Tiêu chuẩn IEEE C37.121 hướng dẫn về trạm biến áp hợp bộ đóng cắt — Hướng dẫn phối hợp cho các khoang tủ đóng cắt và máy biến áp trong trạm biến áp trọn bộ ba pha.
- Các yêu cầu về an toàn điện năng của OSHA — Các yêu cầu an toàn đối với công tác thi công có liên quan đến thiết bị truyền tải và phân phối điện.
Bảo vệ GIS và giao diện cáp 33kV
Với công suất 33 kV, thông số kỹ thuật của hệ thống GIS nên quy định phương pháp nối đất, dòng điện ngắn mạch định mức, thời gian chịu tải cực đại, chu kỳ hoạt động của cầu dao và loại đầu nối cáp. Các hộp cáp, đầu nối có thể tháo rời hoặc đầu nối kiểu khô đều có các yêu cầu về độ giãn nở và thử nghiệm riêng. Phối hợp bố trí ống cáp với máy biến áp, máy biến dòng, đường chuyển đổi dây dẫn trên cao hoặc tuyến cáp được thể hiện trên sơ đồ một dây.
Bảo vệ có thể bao gồm quá dòng ngầm, lỗi đất, chênh lệch giữa bảng phân phối, sự cố cầu dao và quá tải. Một thiết bị bảo vệ nhỏ gọn không loại bỏ sự cần thiết phải kiểm tra độ bão hòa CT, phối hợp rơle và đánh giá năng lượng xung. Xác định cấp CT, tải, tỷ lệ, cực và truy cập đầu nối tại giai đoạn mua sắm. Nếu hệ thống GIS bao gồm hệ thống phát hiện điện áp, hãy xác định giao diện và phương pháp chứng nhận được sử dụng trong quy trình vận hành.
Các thử nghiệm về nhà máy và địa điểm lắp đặt
Yêu cầu các bản ghi thử nghiệm định kỳ về độ bền điện môi, điện trở mạch chính, hoạt động cơ học, hệ thống dây điện, các báo động áp suất hoặc mật độ và độ cách điện của mạch điều khiển. Tại thời điểm nghiệm thu tại công trường, cần xác nhận các hư hỏng do vận chuyển, nhận dạng khoang chứa, momen xoắn, kỹ thuật kết nối cáp, nối đất, trình tự pha, điều khiển cục bộ, tín hiệu từ xa và đường dẫn báo động bảo vệ. Giá trị thử nghiệm phải được so sánh với giới hạn của nhà sản xuất và kế hoạch nghiệm thu đã được phê duyệt.
Thiết bị GIS thường được phân phối theo từng phần. Trước khi lắp ráp, hãy kiểm tra độ sạch của mặt bích, mối liên kết của vỏ bọc, độ thẳng hàng, các điểm nâng và quy trình nối được chỉ định. Nếu sử dụng khí hoặc môi chất thay thế, hãy ghi lại dữ liệu về việc nạp hoặc xả khí, kiểm tra rò rỉ và thông tin của kỹ thuật viên có trách nhiệm. Không nên dựa vào chỉ số áp suất của đồng hồ để đánh giá chất lượng khí; hãy sử dụng phương pháp được nhà cung cấp quy định.
Lập kế hoạch dịch vụ vòng đời
GIS nhỏ gọn giúp giảm thiểu các phần chính dễ bị tiếp xúc với môi trường, nhưng vẫn cần có chiến lược tiếp cận và bảo trì. Cung cấp không gian làm việc cho việc thử nghiệm cáp, thay thế rơle, kiểm tra độ dày màn hình, giải phóng áp suất và nâng hạ. Lưu giữ lịch sử thiết bị với các hoạt động chuyển mạch, báo động, kết quả thử nghiệm và bất kỳ hoạt động xử lý môi trường nào. Đối với các cơ sở có yêu cầu nghiêm ngặt về môi trường, hợp đồng cần bao gồm các trách nhiệm về thu hồi, tái chế và xử lý.
Một báo giá GIS 33kV nên xác định đầy đủ các thông số của vị trí lắp đặt: hệ thống busbar, số lượng tiếp liệu, nhiệm vụ của cầu ngắt, cầu ngắt điện, cầu ngắt điện đất, cầu ngắt điện CT, cầu ngắt điện VT, cầu ngắt điện rắc rối, đầu nối cáp, nguồn cấp phụ trợ, hệ thống truyền thông và các đường dẫn dự phòng. Việc chỉ so sánh mặt bảng điều khiển có thể che giấu chi phí dân dụng, bảo vệ và vận hành.
Video kỹ thuật trung lập
Video giáo dục mang tính trung lập này cung cấp thông tin cơ bản về thiết bị chuyển mạch cách điện khí. Áp dụng quy trình vận hành 33 kV đã được phê duyệt và hướng dẫn của nhà sản xuất đối với thiết bị đã lắp đặt.
Hãy lưu giữ cùng nhau bảng tên GIS, bản vẽ vị trí vị trí đặt cáp, sơ đồ dây điện, tệp tin về thiết bị tiếp nhận và hồ sơ về việc xử lý vật liệu truyền tải. Tài liệu này giúp đội ngũ tương lai có thể xác minh công suất định mức và ranh giới cách ly trước khi mở khoang hoặc thay đổi cài đặt thiết bị tiếp nhận. Nó cũng cung cấp cho chủ sở hữu một hồ sơ đáng tin cậy về các công việc bảo trì và mở rộng đã được lên kế hoạch. Nhãn hóa từng vị trí được cách ly và lưu giữ lại sơ đồ chuyển đổi cuối cùng đã được phê duyệt tại điểm điều khiển.
