7 dersten 7.
GIS & YG Ekipmanı
Bu son ders, gerçek yüksek gerilim trafo merkezi ekipmanının gerçekte nasıl inşa edildiğine bakarak rotanın tamamını bir araya getiriyor — önceki derslerdeki yalıtım seçimlerinin, koordinasyon marjlarının ve test standartlarının hepsinin işaret edebileceğin fiziksel donanımda nasıl ortaya çıktığı.
Bir trafo merkezi inşa etmenin iki yolu
- Hava İzoleli Şalt Tesisi (AIS)
- Geleneksel yaklaşım — açık havaya monte edilmiş baralar, kesiciler ve ayırıcılar, yalıtım için hava üzerinden fiziksel mesafeye güvenir. Birim başına daha ucuzdur, ama özellikle daha yüksek gerilimlerde büyük bir fiziksel ayak izi gerektirir.
- Gaz İzoleli Şalt Tesisi (GIS)
- Aynı elektriksel işlevler, ama SF6 (veya SF6'sız bir alternatif) ile doldurulmuş topraklanmış metal muhafazalar içinde mühürlenmiş. Bu gazlar havadan çok daha yüksek dielektrik dayanıma sahip olduğundan, aynı yalıtım performansı mekanın çok küçük bir kesrinde elde edilir.
Ödünleşim basittir: GIS kurulu birim başına daha pahalıdır ama bir trafo merkezinin ayak izini çarpıcı biçimde küçültebilir — genellikle eşdeğer bir AIS kurulumunun onda birine kadar — bu tam olarak GIS'in yoğun kentsel yerlerde ve dağlık veya alan kısıtlı sahalarda neden hakim olduğu, AIS'in ise arazinin ucuz ve bol olduğu yerlerde neden genellikle daha ekonomik kaldığıdır.
Şalt tesisinin temel parçaları
- Kesici
- Arıza akımı dahil akımı güvenle keser — iletim gerilimlerinde SF6, orta gerilimde vakum baskındır; vakum ve SF6'sız gaz tasarımları artık yüksek gerilime de ulaşıyor.
- Ayırıcı
- Güvenli bakım erişimi için devrede görünür, fiziksel bir kesinti sağlar — kritik olarak, bir kesicinin aksine, sadece akım akışı yokken açılmak üzere anma değerlidir.
- Akım ve gerilim trafoları (CT'ler/VT'ler)
- Ölçüm devrelerini yüksek gerilim tarafından elektriksel olarak izole tutarken, ölçülen akımı ve gerilimi koruma röleleri ve sayaç için güvenli, standartlaştırılmış seviyelere indirir.
- Bara
- Bir trafo merkezinde birden fazla devreyi birbirine bağlayan ortak iletken — GIS'te gazla dolu bir metal muhafaza; AIS'te yalıtkanlar üzerinde açıkta kalan iletkenler.
Önceki derslerin burada nerede ortaya çıktığı
Bir GIS muhafazasının kompakt aralığı, yalnızca SF6'nın dielektrik dayanımının (dielektrik malzemeler dersinden) aynı dayanım gerilimi için havanın ihtiyaç duyacağından çok daha küçük bir açıklığa izin vermesi sayesinde çalışır. Her şalt cihazının (yalıtım koordinasyonundan gelen) bir anma yıldırım darbe dayanım gerilimi, yani BIL değeri vardır ve kurulmadan önce (test dersinden) yıldırım ve anahtarlama darbesi testlerini geçmiştir. Parafudrların GIS girişlerine yerleştirilmesinin asıl sebebi, GIS yalıtımının kendini yenilemeyen (non-self-restoring) bir yalıtım olmasıdır: muhafaza içindeki bir atlama kalıcı bir iç arızadır; ark söndükten sonra kendini toparlayan bir hava aralığı gibi değildir.
Ayrı konular değil, tek bir disiplin
Önemli çıkarımlar
- AIS, yalıtım için hava ve fiziksel mesafe kullanır; GIS, daha yüksek maliyetle çok daha küçük bir ayak izi için ekipmanı SF6 (veya alternatifler) içinde mühürler.
- Kesiciler arıza koşulları altında akımı keser; ayırıcılar yalnızca enerjisiz durumdayken görünür bir kesinti sağlar.
- CT'ler ve VT'ler, izolasyonu korurken yüksek gerilimi/akımı koruma ve ölçüm için güvenli seviyelere indirir.
- Her YG ekipman parçası aynı zinciri yansıtır: dielektrik seçimi, yalıtım koordinasyonu, darbe koruması ve standartlaştırılmış test.
Daha fazla okuma
- IEC 62271-203, High-voltage switchgear and controlgear — Part 203: AC gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV. Geneva: IEC. — 52 kV üzerindeki GIS'in tasarlandığı ve tip testlerinin yapıldığı ürün standardı
- E. Kuffel, W. S. Zaengl and J. Kuffel, High Voltage Engineering: Fundamentals, 2nd ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2000. — ekipman tasarımı bölümleri