WhatsApp: +8613967773640 Email: gongshun@electric-cn.com
  

ما هي معدات التبديل/المحطات الفرعية المعزولة بالغاز؟

نظرة عامة على محطة التوزيع المعزولة بالغاز (GIS) ولوحة التوزيع المعزولة بالغاز (GIS Switchgear)

]sf6 switchgear

1. نظرة عامة على معدات التبديل

في محطات التوزيع الفرعية المعزولة بالغاز (GIS)، تُعدّ معدات التبديل مزيجًا من الصمامات والمفاتيح وقواطع الدوائر الكهربائية، مُصمم لحماية المعدات الكهربائية وعزلها والتحكم فيها.

طُوّرت معدات التبديل عالية الجهد، المُستخدمة لتشغيل الآلات والمحركات الكهربائية، في القرن التاسع عشر. في أنظمة توزيع الطاقة، تُركّب معدات التبديل عادةً على جانبي مُحوّلات الطاقة لضمان نقل الكهرباء بشكل آمن وموثوق.

في التطبيقات الصناعية، يُمكن وضع معدات التبديل والمحولات معًا في حاوية واحدة تُعرف باسم محطة التوزيع الفرعية المُوحّدة (USS).


2. ما هي معدات التوزيع المعزولة بالغاز (GIS)

التعريف
معدات التبديل المعزولة بالغاز (GIS) أو محطة التوزيع الفرعية المعزولة بالغاز (GIS Substation) هي معدات تبديل مغلفة بغلاف معدني، وتحتوي على مكونات عالية الجهد، بما في ذلك قواطع الدوائر الكهربائية ومفاتيح الفصل. GIS هو نظام معزول بالغاز، ويمكن استخدامه بأمان في المساحات الضيقة.

تطبيقات معدات التبديل المعزولة بالغاز
تُستخدم معدات التبديل المعزولة بالغاز بشكل شائع في:

المناطق الحضرية ذات المساحة المحدودة
المباني الشاهقة وأسطح المباني
المنصات البحرية والمنشآت الصناعية
محطات الطاقة الكهرومائية
مزايا تقنية GIS
توفر تقنية GIS ما يلي:

موثوقية وأمان عاليان
تصميم مدمج وكفاءة في استخدام المساحة
صديقة للبيئة
يتراوح نطاق الجهد بين 72.5 كيلو فولت و1200 كيلو فولت لتلبية احتياجات الطاقة المختلفة
مكونات معدات التبديل المعزولة بالغاز مُغلّفة بغلاف معدني مُحكم الغلق، مما يسمح بتركيبها في المساحات الضيقة للغاية.
GIS gas insulated switchgear


3. لماذا يتم استخدام غاز SF₆ في GIS

دور سداسي فلوريد الكبريت (SF₆) في أنظمة العزل الحراري (GIS)
يُستخدم سداسي فلوريد الكبريت (SF₆) على نطاق واسع في أنظمة العزل الحراري (GIS) نظرًا لخصائصه العازلة الممتازة وإخماد القوس الكهربائي.

خصائص غاز SF₆
عزل قوي للحماية من الطور إلى الطور ومن الطور إلى الأرض
غير سام، خامل، وغير قابل للاشتعال
قوة عزله أعلى من الهواء، مما يجعله وسطًا عازلًا مثاليًا
كثافة عالية (أكثر كثافة بخمس مرات من الهواء)، تمنع التأين والتفريغ الكهربائي
ذوبانه منخفض في الماء، مما يضمن استقرارًا طويل الأمد
يُضغط غاز SF₆ داخل معدات التوزيع لمنع الأعطال والحفاظ على أداء العزل.

لماذا يُعد SF₆ أفضل من أوساط العزل الأخرى؟
مقارنةً بعزل الهواء أو الزيت، يتميز غاز SF₆ بما يلي:

يتمتع بقوة عزل أعلى

يُخفف من أقواس الكهرباء بشكل أسرع، مما يُقلل من تآكل المعدات

يسمح بتصميم أكثر إحكامًا لمعدات التوزيع

تُعدّ معدات التوزيع المعزولة بغاز SF₆ ضرورية لبناء محطات التوزيع الفرعية في المساحات المحدودة.

4. مكونات معدات التوزيع المعزولة بالغاز (GIS)

(1) قضيب التوصيل
التعريف: قضيب التوصيل هو شريط موصل مصنوع من النحاس أو الألومنيوم يُستخدم لتوزيع الطاقة.
الوظيفة:
يربط خطوط الطاقة الداخلة والخارجة
ينقل الكهرباء بين المولدات والمحولات ولوحات التوزيع
(2) قاطع الدائرة
التعريف: قاطع الدائرة هو جهاز تحويل ميكانيكي يقطع التدفق الكهربائي في حالة حدوث أعطال.
الوظيفة:
يفصل تلقائيًا أثناء الأحمال الزائدة وقصر الدائرة
يحمي المعدات الكهربائية عن طريق فصل الأجزاء المعطوبة
يستعيد الطاقة بسهولة بعد إصلاح الأعطال
(3) محول التيار (CT)
التعريف: محول التيار يخفض تيارات التيار المتردد العالية إلى مستويات قابلة للقياس لأغراض المراقبة والحماية.
الوظيفة:
يُخفِّض تيارات الخطوط العالية إلى مستويات آمنة للقياس
يعزل أنظمة الجهد العالي عن أجهزة القياس
يكتشف حالات الأعطال، مثل ارتفاعات التيار المفاجئة
(4) مُحوِّل الجهد (VT)
التعريف: يُخفِّض مُحوِّل الجهد الجهد العالي إلى مستويات قابلة للقياس.
الوظيفة:
يُمكِّن عدادات الطاقة من مراقبة توصيلات خدمات الجهد العالي
يُحوِّل الجهد العالي الأساسي إلى جهد ثانوي منخفض لإجراء قياسات آمنة
يُساعد في اكتشاف الأعطال وحماية النظام
(5) كابلات الطاقة
التعريف: تُستخدم الكابلات الكهربائية لنقل الطاقة بين محطات التوزيع الفرعية والمستخدمين النهائيين.
الوظيفة:
يُوصِّل معدات التوزيع والمحولات والأحمال
الأنواع: تركيبات علوية أو تحت الأرض، حسب المتطلبات

5. مزايا وعيوب نظم المعلومات الجغرافية

 

مزايا محطات التوزيع الفرعية المعزولة بالغاز (GIS)

تصميم مدمج: تشغل مساحة أقل مقارنةً بالمحطات الفرعية التقليدية

موثوقة ومرنة: مناسبة للمناطق الحضرية، والمباني الشاهقة، والمنصات البحرية

صيانة بسيطة: تقلل المكونات المعزولة بالغاز من التآكل والتلف

حماية بيئية: مغلفة بنظام محكم، مما يجعلها مقاومة للغبار والرطوبة والظروف الجوية القاسية

عيوب محطات التوزيع الفرعية المعزولة بالغاز (GIS)

تكلفة أعلى: أغلى من لوحات التوزيع المعزولة بالهواء (AIS)

صيانة معقدة: تتطلب أدوات متخصصة للتعامل مع الغاز

تحديات التعامل مع الغاز: يتطلب غاز SF₆ إدارة دقيقة نظرًا للمخاوف البيئية

فترة توقف طويلة للإصلاحات: قد يستغرق تشخيص أعطال محطات التوزيع الفرعية المعزولة بالغاز وإصلاحها وقتًا أطول

6. تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية

تُستخدم تقنية نظم المعلومات الجغرافية في:

توزيع الطاقة في المناطق الحضرية - تصميم مدمج للمدن المزدحمة

محطات الطاقة الكهرومائية - مقاومة للرطوبة والظروف القاسية

محطات الطاقة البحرية - مقاومة للبيئات البحرية

المناطق الصناعية - مناسبة للبيئات عالية التلوث


7. مبدأ عمل مفاتيح نظم المعلومات الجغرافية

يتكون نظام GIS من عدة مكونات رئيسية تعمل معًا:

قواطع الدائرة تقطع الأعطال
مفاتيح الفصل تعزل الطاقة
قضبان التوزيع توزع التيار
المحولات ترفع أو تخفض الجهد
في نظام GIS، تُغلَق هذه المكونات بغلاف معدني محكم الغلق مملوء بغاز SF₆ لضمان العزل ومنع القوس الكهربائي.


8. تركيب وصيانة أنظمة المعلومات الجغرافية

عملية التركيب
يضمن التركيب والتشغيل السليمان موثوقية أنظمة GIS على المدى الطويل.

تشمل الخطوات الرئيسية ما يلي:

فحص الأساسات لضمان ثباتها

التحقق من توصيلات قضبان التوزيع والحجرات

فحص التأريض الكهربائي وتركيب الكابلات

اختبار العزل قبل التشغيل

عملية الصيانة
تتطلب معدات توزيع GIS صيانة دورية لضمان تشغيل موثوق.

تشمل الإجراءات الشائعة ما يلي:

اختبار قاطع الدائرة والمحول

كشف التفريغ الجزئي

مراقبة تسرب الغاز

معايرة محولات الجهد والتيار

تساعد عمليات الفحص والاختبارات التشخيصية المنتظمة على منع الأعطال وإطالة عمر المعدات.

9. إجراءات اختبار نظم المعلومات الجغرافية

نظرًا لأن أنظمة GIS جزءٌ أساسيٌّ من شبكة الطاقة، يجب اختبارها بدقةٍ لضمان موثوقيتها.

طرق اختبار GIS القياسية

اختبار جهد التيار المتردد - لضمان سلامة العزل

اختبار التفريغ الجزئي - لاكتشاف نقاط ضعف العزل

اختبار نبضات الصواعق - للتحقق من أداء الحماية من زيادة التيار

اختبار GIS في الموقع

إعداد اختبار GIS لأنظمة 123 كيلو فولت

اختبارات الجهد العالي على GIS للجهد المتوسط

مراقبة التفريغ الجزئي متعدد القنوات

اختبار دائرة الرنين لأنظمة GIS بجهد 380 كيلو فولت

يضمن الاختبار الشامل تشغيل معدات التبديل GIS بأمان في جميع الظروف.


خاتمة

تُعد مفاتيح التوزيع المعزولة بالغاز (GIS) حلاً عالي الكفاءة، وموفرًا للمساحة، وموثوقًا به للشبكات الكهربائية الحديثة. على الرغم من تكلفتها العالية، إلا أن GIS توفر أداءً فائقًا، وأمانًا، ومتطلبات صيانة منخفضة، مما يجعلها الخيار الأمثل لمحطات الطاقة الكهربائية عالية الجهد حول العالم.

مورد ومصنع محترف لمفاتيح التوزيع

شركة Zhejiang GONGSHUN Electrical Co., Ltd (electricgs.com). تأسست شركتنا في أواخر التسعينيات، وهي متخصصة في إنتاج الخزانات القابلة للنفخ، وخزانات SF6 القابلة للنفخ، ومجموعات كاملة متنوعة من المعدات الكهربائية عالية ومنخفضة الجهد. لديها العديد من الشركات التابعة لها، بما في ذلك فرع مفاتيح الحمل عالية الجهد، وفرع قواطع الدوائر عالية الجهد، وفرع الصمامات عالية الجهد، وفرع تطوير التكنولوجيا. خبرتنا الفنية، ومجموعة منتجاتنا الشاملة، وخبرتنا الطويلة والغنية تساعد العديد من العملاء على حل مشاكل الطاقة لديهم. يسعدنا مساعدتك في أي وقت. سواء كنت بحاجة إلى استشارة حول منتجات التطبيقات أو مساعدة فنية، فإن فريق الخدمة العالمي لدينا ملتزم بتزويدك بالدعم المناسب. لمزيد من المعلومات الفنية حول مفتاح التأريض متوسط ​​الجهد، لا تترددوا في التواصل معنا عبر البريد الإلكتروني gongshun@electric-cn.com

تتخصص شركتنا في إنتاج المنتجات الكهربائية عالية الجهد من سلسلة 12 كيلو فولت إلى 40.5 كيلو فولت: FZN58، FLN48، FLN36، FZRN25، FZN21، FN18، ZFN16، FN12، FN8، FN7، FN5، XRNT، XRNP، VS1، ZN28، ZW8، ZW32، JN15، GN19، GN22، GN24، GN30، CLXGN15-12، HXGN □ -12، DXG-12 (L)، صندوق فرع كابل عالي الجهد DFW □ -12، خزانة قابلة للنفخ من سلسلة CLXGN □ -12 (SF6) بملحقات كابلات 12 كيلو فولت و35 كيلو فولت، إلخ. لوحة مفاتيح ثابتة عالية الجهد للتيار المتردد الداخلي CLVXP-12، ووحدة رئيسية مدمجة ذات حلقة معزولة صلبة CL-SIS-12، ومجموعة احترافية من لوحات مفاتيح الأحمال من سلسلة Schneider SC6 (SF6)، ولوحة مفاتيح أحمال من سلسلة SFG (SF6) من إنتاج ABB، بالإضافة إلى منتجات أخرى من السلسلة نفسها. كما تُقدم الشركة خدمات توزيع ووكالة لمفاتيح الأحمال عالية الجهد والخزائن القابلة للنفخ التي تنتجها Schneider Electric وABB. وتُنتج شركة Siemens سلسلة 3AJ1 من قواطع الدائرة الفراغية متوسطة الجهد الداخلية وغيرها من المنتجات ذات الصلة. وتمتلك الشركة مجموعة كاملة من المنتجات، وتعمل بأمان على شبكات الطاقة المحلية والدولية منذ فترة طويلة، محققةً إشادات واسعة من المستخدمين الجدد والقدامى. ومن بين هذه المنتجات، تم تصدير العديد من المنتجات مثل FZRN25 وFN12 وFLN36-12 وXRNT-12 إلى دول ومناطق مختلفة في شرق آسيا وجنوب آسيا وجنوب شرق آسيا وأفريقيا والولايات المتحدة.