Der40,5-kV-C-GIS-Schrank(üblich in 35-kV-Systemen) ist eine erfolgreiche Erweiterung der GIS-Technologie auf den Mittelspannungsbereich. Das grundlegende Designkonzept lautet wie folgt:
1. Vollständig versiegelte Struktur: Alle stromführenden Hochspannungsteile sind in einem versiegelten, mit Edelstahlplatten verschweißten Gaskasten versiegelt, der vollständig von der Außenumgebung isoliert ist.
2.Gasisolierung: Der Gaskasten ist mit Isoliergas gefüllt, um Luft als Isoliermedium zu ersetzen. Zu den gängigen Isoliergasen gehören:
3.SF (Schwefelhexafluorid): Das traditionelle Mainstream-Medium verfügt über eine hervorragende Isolierleistung, ist jedoch aufgrund seines hohen Treibhauseffekts Umweltbelastungen ausgesetzt.
4.Umweltschutzgas: Um das Ziel des „doppelten Kohlenstoffs“ zu erreichen, begann der Markt, trockene Luft, Stickstoff (N) oder neue Umweltschutzgase als Alternativen zur Förderung einer umweltfreundlichen Entwicklung einzuführen.
5.Vakuum-Leistungsschalter: Der Kernleistungsschalter von Schaltanlagen verwendet normalerweise einen Vakuum-Leistungsschalter, um das Anschließen und Trennen des Stromkreises abzuschließen.
6.Modularer Aufbau: Das Produkt besteht aus mehreren Standardmodulen (z. B. Leistungsschaltermodul und Busmodul), die im Feld flexibel kombiniert und problemlos erweitert werden können.
Im Vergleich zum herkömmlichen (luftisolierten Panel) bietet 40,5-kV-C-GIS die folgenden herausragenden Vorteile, es müssen jedoch auch die hohen Anschaffungskosten beachtet werden:
1.Kompakte Struktur, platzsparend: Da die Gasisolationsleistung weitaus besser ist als die von Luft, wird die Größe des Schranks erheblich reduziert. Im Vergleich zu AIS derselben Spezifikation kann die von C-GIS eingenommene Fläche um mehr als 50 % oder sogar 76 % reduziert werden, was besonders für städtische Umspannwerke mit knappen Landressourcen geeignet ist.
2. Starke Anpassungsfähigkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit an die Umwelt: Durch die vollständig abgedichtete Konstruktion ist es widerstandsfähig gegen raue Umgebungen wie große Höhen, Feuchtigkeit, Salznebel, Verschmutzung und Kondensation. Die stromführenden Teile liegen nicht frei und die Sicherheit ist hoch. Selbst bei einem Überdruck von Null (Gasleckage) kann ein gewisses Isolationsniveau aufrechterhalten werden.
3. Grundsätzlich wartungsfrei, wodurch Betriebs- und Wartungskosten gesenkt werden: Da die Kernkomponenten von der Außenumgebung isoliert sind, sind sie grundsätzlich unempfindlich gegenüber Staub und Feuchtigkeit und erreichen den Grad der grundsätzlichen Wartungsfreiheit.
4. Höhere Anfangsinvestition: Aufgrund der Verwendung anspruchsvollerer Materialien und Verfahren (z. B. Edelstahl, Roboterschweißen, Helium-Leckerkennung usw.) sind die anfänglichen Anschaffungskosten für C-GIS normalerweise höher als für AIS.
Aufgrund dieser Vorteile wird C-GIS häufig in Druckerhöhungsstationen zur Energieerzeugung (Photovoltaik, Windkraft), bei der Umgestaltung städtischer Verteilungsnetze, im Schienenverkehr, in Hochhäusern, in Industrie- und Bergbauunternehmen, in Rechenzentren und Umspannwerken in rauen Umgebungen (z. B. in großer Höhe, in Küstengebieten und in Industriegebieten mit hoher Umweltverschmutzung) eingesetzt.
Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Geräten über den gesamten Lebenszyklus (bis zu 30 Jahre oder sogar länger) zu gewährleisten,40,5 kV C-GIS weist in konstruktiver Gestaltung und Fertigungstechnik folgende Merkmale auf:
1.Hochwertiger Schutz: Der Schutzgrad der Airbox erreicht im Allgemeinen IP67, was dem Einfluss von kurzzeitigem Eintauchen standhält.
2.Präzisionsschweißprozess: Der Gaskasten besteht normalerweise aus 3 mm dickem Edelstahlblech 304, das von Robotern automatisch lasergeschweißt wird, um die Festigkeit und Dichtheit der Schweißnaht sicherzustellen.
3.Strenge Leckerkennung: Nach der Herstellung wird ein hochpräzises Helium-Massenspektrometer-Lecksuchgerät zur Erkennung verwendet, um sicherzustellen, dass die jährliche Leckagerate von SF-Gas ≤0,1 % beträgt und einige High-End-Produkte sogar ≤0,01 % erreichen können.
4.Intelligente Integration: Eine neue Generation intelligenter GIS-Schränke verfügt über integrierte Sensoren wie Temperatur, Teilentladung, mechanische Eigenschaften usw., die Echtzeit-Zustandsüberwachung, Fernsteuerung und Fehlerfrühwarnung unterstützen und ein wichtiger Bestandteil der Realisierung eines Smart Grids sind.