Как да наблюдавате налягането на газа в газоизолирани комутационни уредби?

Като доставчик на комутационна апаратура с газова изолация (GIS), осигуряването на правилното наблюдение на налягането на газа в рамките на тези системи е от решаващо значение за поддържането на тяхната надеждност и безопасност. GIS се използва широко в енергийните системи поради своя компактен дизайн, висока надеждност и ниски изисквания за поддръжка. Въпреки това газът, използван в ГИС, обикновено серен хексафлуорид (SF6), трябва да се поддържа при подходящо налягане, за да функционира ефективно. В този блог ще споделя някои ключови методи и съображения за наблюдение на налягането на газа в газоизолирани комутационни апарати.

Защо да наблюдавате налягането на газа в ГИС?

Преди да се задълбочите в методите за наблюдение, важно е да разберете защо наблюдението на налягането на газа е от съществено значение. Газът в ГИС служи като изолираща и дъгогасителна среда. Ако налягането на газа падне под определеното ниво, диелектричната якост на газа намалява, което може да доведе до електрически повреди, прекъсвания и в крайна сметка до повреда на оборудването. От друга страна, прекомерното налягане на газа може също да причини повреда на GIS компонентите, като уплътнения и корпуси. Поради това е необходимо непрекъснато и точно наблюдение на налягането на газа, за да се предотвратят тези проблеми и да се гарантира дългосрочната работа на GIS.

Директно измерване на налягането

Един от най-простите методи за наблюдение на газовото налягане в ГИС е директното измерване на налягането. Това включва използването на сензори за налягане, инсталирани директно в отделенията на ГИС. Тези сензори могат да бъдат механични, електрически или комбинация от двете.

Механичните сензори за налягане, като например тръбите на Бурдон, са прости и надеждни. Тръбата на Бурдон е извита, куха тръба, която се изправя при прилагане на натиск. Това механично движение след това се превръща в отчитане на налягането на манометър. Те са сравнително евтини и могат да предоставят визуална индикация за налягането на газа. Те обаче може да не са подходящи за непрекъснато дистанционно наблюдение.

Електрическите сензори за налягане, като сензори за измерване на напрежението или капацитивни сензори, са по-усъвършенствани. Сензорите за измерване на деформация работят чрез измерване на промяната в електрическото съпротивление на чувствителен към деформация елемент, когато той се деформира от натиск. Капацитивните сензори, от друга страна, измерват промяната в капацитета, дължаща се на деформация на диафрагмата, причинена от натиск. Тези сензори могат да осигурят точни и непрекъснати отчитания на налягането и могат лесно да бъдат интегрирани в системи за наблюдение за дистанционно събиране и анализ на данни.

Индиректен мониторинг на налягането

В допълнение към директното измерване на налягането, косвените методи могат да се използват и за наблюдение на налягането на газа в ГИС. Един такъв метод е да се следи температурата на GIS отделенията. Налягането на газ е свързано с неговата температура съгласно закона за идеалния газ (PV = nRT, където P е налягането, V е обемът, n е броят молове газ, R е константата на идеалния газ и T е температурата). Чрез измерване на температурата и познаване на обема и количеството газ в отделението може да се оцени налягането.

Друг индиректен метод е да се наблюдават електрическите характеристики на GIS, като частично разреждане. Намаляването на налягането на газа може да доведе до увеличаване на активността на частичното разреждане. Чрез откриване и анализиране на сигнали за частичен разряд е възможно да се направят изводи за промени в налягането на газа. Този метод обаче е по-сложен и изисква сложно оборудване за мониторинг и техники за анализ на данни.

Системи за дистанционно наблюдение

В съвременните енергийни системи дистанционният мониторинг на газовото налягане в GIS става все по-важен. Системите за отдалечено наблюдение позволяват на операторите да наблюдават налягането на газа на множество GIS инсталации от централна контролна зала. Тези системи обикновено се състоят от сензори за налягане, единици за събиране на данни, комуникационни мрежи и централна станция за наблюдение.

Сензорите за налягане събират данни за налягането, които след това се предават на модула за събиране на данни. Устройството за събиране на данни обработва данните и ги изпраща до централната станция за наблюдение чрез комуникационна мрежа, като например кабелна или безжична мрежа. В централната станция за наблюдение данните се анализират и могат да се задействат аларми, ако налягането на газа се отклони от нормалния диапазон.

Съображения за мониторинг на налягането на газа

При внедряването на система за мониторинг на налягането на газ за GIS трябва да се вземат предвид няколко съображения.

Първо, точността на сензорите за налягане е от решаващо значение. Сензорите трябва да се калибрират редовно, за да се осигурят точни показания. Факторите на околната среда, като температура и влажност, също могат да повлияят на работата на сензорите, така че може да са необходими подходящи техники за компенсация.

Второ, надеждността на системата за мониторинг е от съществено значение. Резервирането може да бъде вградено в системата, за да се гарантира, че в случай на повреда на сензора или комуникационни проблеми, наблюдението може да продължи.

Трето, трябва да се вземе предвид съотношението цена-ефективност на системата за мониторинг. Цената на сензорите, единиците за събиране на данни и комуникационните мрежи трябва да бъде балансирана спрямо ползите от точното наблюдение на налягането на газа.

Свързани продукти и тяхното значение

В контекста на енергийните системи, където се използва ГИС, други свързани продукти също играят важна роля. Например, наДвоен превключвател за захранване в лят корпусможе да осигури надеждно решение за пренос на енергия в случай на прекъсване на захранването. Осигурява непрекъснато захранване с електрическа енергия на критични товари, което е особено важно в съоръженията, в които е инсталиран ГИС.

TheРазпределителна кутия за захранванесе използва за разпределяне на електрическа енергия от източник към множество товари. Помага при организирането и защитата на електрическите вериги в енергийната система и когато се използва заедно с GIS, може да подобри цялостната ефективност и безопасност на разпределението на електроенергия.

TheЧестотен преобразувател за вентилатори и помпиможе да се използва за управление на скоростта на вентилаторите и помпите в GIS охладителната система. Чрез регулиране на скоростта на тези устройства според действителното търсене потреблението на енергия може да бъде намалено и животът на оборудването може да бъде удължен.

Заключение

Мониторингът на налягането на газа в газоизолирани комутационни апарати е критична задача за осигуряване на надеждността и безопасността на енергийните системи. Директно измерване на налягането с помощта на механични или електрически сензори, индиректни методи като наблюдение на температурата и частичен разряд и системи за дистанционно наблюдение са всички жизнеспособни опции. Когато внедрявате система за мониторинг, фактори като точност, надеждност и ефективност на разходите трябва да бъдат внимателно обмислени.

Ако се интересувате от нашите продукти с газоизолирана разпределителна апаратура или се нуждаете от повече информация относно решенията за мониторинг на налягането на газа, моля не се колебайте да се свържете с нас за доставка и допълнителни дискусии. Ние се ангажираме да предоставяме висококачествени продукти и професионална техническа поддръжка, за да отговорим на нуждите на вашата енергийна система.

Референции

• Blackburn, JL, & Domin, DM (2015). Защитно релеиране: Принципи и приложения. CRC Press.
• Грийнууд, А. (1991). Електрически преходни процеси в енергийните системи. Джон Уайли и синове.
• Kuffel, E., Zaengl, WS, & Kuffel, J. (2000). Основи на инженерството при високо напрежение. Elsevier.