Gaz İzoleli Şalt Sahaları
(GIS)

Enerji iletiminde günümüzün ana zorluklarından biri de yüksek voltaj düzeylerini kentsel alanların merkezlerine doğru getirmektir. Bu durum, en üst düzeyde güvenilirlik, çok düşük gürültü ve elektromanyetik emisyon özellikleri gerektirir. Gaz izoleli şalterler (GIS) bu gereksinimleri karşılamak için idealdir.

A- A+

28.02.2017 tarihli yazı 27083 kez okunmuştur.

İzolasyon Şalt Enerji Yüksek Gerilim

Şalt sahası, güç transformatörleri ve yardımcı cihazlar kullanılarak gerilimin yüksek formdan alçak veya ters forma dönüştürüldüğü, enerjinin toplandığı ve dağıtıldığı tesislerdir. Kuvvetlendirici transformatöre sahip bir şalt sahası, dağıtım için akımını azaltarak gerilimi arttırırken, zayıflatıcı transformatör de akımı arttırırken voltajı düşürür. Yüksek gerilime sahip bu trafo merkezleri iki farklı şekilde tasarlanabilir. Bunlardan AIS (AirInsulated Substation), sürekli olarak kullanılan hava yalıtımlı açık şalt sahalı trafo merkezidir. GIS (GasInsulated Substation) ise açık ve kapalı alanlarda kurulan SF6 gazı ile yalıtılmış kapalı ve mahfazalı trafo merkezleridir.

►İlginizi Çekebilir: 10 Soruda SF6 Gazı

GIS teknolojisi çok yeni bir buluş olmadığı gibi başarıyla otuz yılı aşkın süredir çalışmaktadır.Yüksek gerilim iletkenleri, devre kesici kesiciler, anahtarlar, akım transformatörleri ve gerilim trafoları topraklanmış metal muhafazalarda SF6 gazı içerisindedir. Bu tip gaz yalıtımlı şalterler, 12 kV sistemlerden 800 kV sisteme kadar mevcuttur. Trafo merkezinin gaz yalıtım elemanları genellikle, Elektrikli baralar, Elektrik izolatörleri veya ayırıcılar, Devre kesiciler, akım trafoları, gerilim transformatörleri, toprak anahtarları, acil durdurucular veya yıldırımdan koruyuculardır.

Yalıtım amaçlı SF6 gaz basıncı genellikle 2.5 bar'ın altında tutulurken, kesme amacı için 5 bar'dan 7 bar'a kadar değişir. Yapısal özelliklerine bağlı olarak mevcut GIS anahtarlama çeşitleri vardır;

İzoleli Faz GIS

Bu konfigürasyonda bölmenin her fazı ayrı olarak monte edilir. Yani, her faz için, devre kesicinin bir kutbu, elektrik izolatörünün tek bir kutbu, akım transformatörünün bir fazlı birleşimi bir araya getirilir. Bu tür GIS sistemi, diğer gaz izoleli şalt sistemi ile karşılaştırıldığında daha geniş saha genişliği gerektirir.

3 Faz Entegreli GIS
Bu konfigürasyonda, devre kesicinin üç fazı, 3 fazlı ayırıcılar ve üç fazlı akım transformatörü, tek bir metal muhafaza içerisinde kapsüllenmiştir. Bu düzen her eleman için üç fazlı bir modül oluşturur. Bu tip modüllerin boyutu, izole edilmiş faz GIS'in üçte biridir.

►İlginizi Çekebilir: Buchholz Rölesi Nedir?

Hibrit GIS Sistemi
İzole faz ve üç faz ortak elementlerin uygun bir kombinasyonudur. Burada üç fazlı ortak bara sistemi bağlantıyı basitleştirir. İzole faz ekipmanı, faz-faz hatalarını önler. Geniş alan gereksinimi ve bakım kolaylığı göz önüne alındığında optimum bir tasarım kabul edilir.

Kompakt GIS
Bu gaz izoleli şalter sisteminde bir işlevsel eleman tek bir metal muhafaza içerisinde kapsüllenir. Örneğin, bazı tasarımlarda, üç fazlı bir devre kesici, akım trafosu, toprak anahtarları, hatta diğer besleyici elemanlar tek bir metal kapsül içerisinde birlikte izole edilmektedir.

Yüksek Entegre Sistem
Bu tasarım, 2000 yılında başlatılmıştır; burada, bütün trafo merkezi ekipmanları bütünüyle muhafaza edilmiştir. Bu tekli gaz yalıtımlı trafo, bir dış trafo merkezinde tek bir ünitede eksiksiz bir çözüm olduğu için kullanıcıya kazanç sağlamıştır. Bu nedenle, bütün açık hava geçiş sahasında yalnızca ekipman (HIS) bulunmaktadır.

Kısaca SF6 Gazı

Kükürt hexaflouride, altı florin atomuyla çevrili ve sıkıca bağlanmış bir kükürt atomundan oluşan atıl, toksik olmayan, renksiz, kokusuz, tatsız ve yanıcı olmayan bir gazdır. Havadan beş kat kadar yoğun olan SF6, GIS'de 400 ila 600 kPa mutlak basınçlarda kullanılır. SF6, aynı basınçlarda arkları kesmek için hava yalıtımından100 daha iyidir. SF6, bir elektrik arkının yüksek sıcaklığında bozunur. Ancak ayrışan gaz SF6'ya tekrar birleştirilir, böylece SF6'nın GIS'de tekrar doldurulmasına gerek yoktur.

GIS’lerin Sunduğu Avantajlar

Üstün bir yalıtım nedeniyle, GIS’ler, AIS'den 10 kat daha küçük olabilir. Bu nedenle mevcut alanın az olduğu (kentsel merkezlerde, endüstriyel yerleşim bölgeleri, dağlık bölgeler, Dar vadiler veya yeraltı santralleri vb.) ve yüksek maliyet gerektiren yerlerde, gaz yalıtımlı şalt sistemi geleneksel şalt cihazlarının yerini almaktadır.

Bir GIS'de aktif parçalar, atmosferik havaya, neme, kontaminasyona maruz kalma durumunda bozulmadan korunur.
Çevredeki metal muhafaza, tüm çalışma ve arıza koşullarında personel için maksimum güvenlik sağlar.
Metal muhafaza, şalter iç kısımlarını kıyı bölgelerindeki tuz yatakları, endüstriyel buharlar, çökeller ve kum fırtınaları gibi çevresel etkilere karşı tamamen korur. Kompakt şalt sistemi, kapalı ve açık mekan çözümleri olarak kurulabilir.
Bununla birlikte, gaz izoleli şalterler hemen hemen her zaman çevresiyle iyi uyum sağlayacak şekilde tasarlanabilir. Gaz izoleli metal muhafaza panosu, modüler tasarım nedeniyle çok esnektir, şebeke tasarımı ve çalışma koşullarında varolan tüm konfigürasyon gereksinimlerini karşılamaktadır.

Kaynak:

►electrical-engineering-portal
►energy.siemens.com
►electrical4u.com
►betaengineering.com