سوئیچ‌گیر هیبرید HGIS
با توسعه شبکه‌های انتقال و فوق‌توزیع و افزایش نیاز به قابلیت اطمینان، کاهش فضای نصب و بهینه‌سازی آرایش پست‌ها، استفاده از تجهیزات هیبریدی فشار قوی به یکی از راهکارهای مورد توجه در طراحی پست‌های برق تبدیل شده است. HGIS مخفف Hybrid Gas-Insulated Switchgear است و به تجهیزات کلیدزنی فشار قوی با معماری هیبریدی اشاره دارد. در این ساختار، تجهیزاتی مانند کلید قدرت، سکسیونر و سکسیونر ارت، متناسب با طراحی سازنده و پیکربندی محصول، در قالب مجموعه‌ای فشرده ترکیب می‌شوند.
پترو فولاد بهمن، تنها نماینده رسمی پینگائو در ایران
در زمینه تأمین تجهیزات HGIS و کلیدهای قدرت فشار قوی و ارائه پشتیبانی فنی مرتبط با این تجهیزات فعالیت می‌کند.
HGIS چیست؟
در تجهیزات HGIS پینگائو، چند عملکرد اصلی کلیدزنی و جداسازی الکتریکی در یک مجموعه ترکیبی ارائه می‌شوند. این ساختار با هدف کاهش پراکندگی تجهیزات، بهینه‌سازی آرایش پست و تسهیل فرآیند نصب و راه‌اندازی طراحی شده است. طراحی ماژولار این تجهیزات امکان انتخاب پیکربندی‌های مختلف، از جمله موارد زیر را فراهم می‌کند و انتخاب پیکربندی باید با توجه به دیاگرام تک‌خطی، آرایش شینه‌ها، تعداد مدارها و الزامات فنی پروژه انجام شود.
Double Circuit Breaker
آرایش دو کلید قدرت در یک مجموعه، متناسب با طراحی تجهیز
Cable Outlet
پیکربندی مناسب برای اتصال کابل قدرت
Bus-Duct
پیکربندی اتصال به شینه یا سامانه شینه‌بندی متناسب با طراحی پست
ساختار و اجزای اصلی HGIS
با رعایت این برنامه تعمیر و نگهداری، می‌توان از عملکرد بهینه چیلر، کاهش مصرف انرژی، افزایش طول عمر قطعات و جلوگیری از خرابی‌های ناگهانی اطمینان حاصل کرد.
- کلید قدرت (Circuit Breaker): برای قطع و وصل جریان‌های عادی و قطع جریان اتصال کوتاه در محدوده مشخصات نامی تجهیز.
- سکسیونر (Disconnector): برای ایجاد جداسازی الکتریکی در شرایط بهره‌برداری تعریف‌شده.
- سکسیونر ارت (Earthing Switch): برای اتصال بخش مشخصی از مدار به زمین مطابق الزامات ایمنی و دستورالعمل‌های بهره‌برداری.
- ترانسفورماتور جریان (Current Transformer): برای تأمین سیگنال‌های اندازه‌گیری و حفاظت، متناسب با طراحی مجموعه.
- تجهیزات جانبی و اتصالات: شامل اجزای مرتبط با اتصال به شینه، خطوط و سایر بخش‌های پست.
در برخی طراحی‌ها، تجهیزات اندازه‌گیری و سامانه‌های مرتبط با اندازه‌گیری جریان و ولتاژ می‌توانند متناسب با نیاز پروژه در نظر گرفته شوند. نوع و آرایش دقیق تجهیزات باید از روی مشخصات فنی تجهیز انتخابی تعیین شود.
مقایسه HGIS با AIS و GIS
انتخاب فناوری مناسب برای پست برق به عواملی مانند سطح ولتاژ، محدودیت فضا، شرایط محیطی، الزامات بهره‌برداری و ساختار شبکه بستگی دارد. در سیستم AIS (Air-Insulated Switchgear)، تجهیزات عمدتاً به‌صورت مجزا و با استفاده از هوای محیط به‌عنوان عایق نصب می‌شوند. در سیستم GIS (Gas-Insulated Switchgear)، بخش‌های اصلی تجهیزات در محفظه‌های عایق‌شده قرار می‌گیرند. HGIS رویکردی هیبریدی دارد که در آن چند عملکرد اصلی در یک مجموعه ترکیب می‌شوند.
| معیار مقایسه | AIS | GIS | HGIS |
|---|---|---|---|
| ساختار کلی | تجهیزات عمدتاً مجزا و فضای باز | تجهیزات اصلی در محفظه‌های عایق‌شده | ترکیب هیبریدی تجهیزات در مجموعه‌ای فشرده |
| فضای نصب | معمولاً بیشتر | معمولاً کمتر | امکان کاهش فضای موردنیاز نسبت به آرایش AIS مشابه |
| نحوه آرایش | تجهیزات مجزا و اتصالات فضای باز | ساختار محصور و یکپارچه | ساختار ترکیبی و فشرده |
| ملاحظات نصب | نیازمند فضای کافی و رعایت فواصل عایقی | نیازمند ملاحظات ویژه نصب و دسترسی | وابسته به پیکربندی و شرایط نصب |
| کاربرد | پست‌های دارای فضای کافی | پروژه‌های دارای محدودیت فضا یا نیاز به ساختار محصور | پروژه‌های نیازمند بهینه‌سازی آرایش تجهیزات |
در طراحی ارائه‌شده برای این خانواده از تجهیزات HGIS، کاهش فضای اشغال‌شده تا حدود ۴۵٪ فضای موردنیاز یک آرایش AIS مشابه و مصرف گاز SF₆ کمتر از ۵۰٪ مقدار موردنیاز GIS معادل مطرح شده است. این مقادیر باید با توجه به پیکربندی و شرایط مقایسه تفسیر شوند و نباید به‌عنوان نتیجه قطعی برای تمام پروژه‌ها در نظر گرفته شوند.
مزایای تجهیزات HGIS
کاهش فضای نصب
ترکیب چند عملکرد در یک مجموعه می‌تواند فضای موردنیاز پست را نسبت به آرایش‌های متداول AIS کاهش دهد.
طراحی ماژولار
امکان انتخاب پیکربندی متناسب با آرایش شبکه و نیاز پروژه
کاهش پراکندگی تجهیزات
یکپارچه‌سازی عملکردهای اصلی و کاهش نیاز به نصب برخی تجهیزات به‌صورت مستقل.
سهولت حمل و نصب
طراحی فشرده و امکان آماده‌سازی بخشی از مجموعه در کارخانه، متناسب با نوع تجهیز.
کاهش مصرف گاز عایقی
در مقایسه با برخی آرایش‌های GIS معادل، مطابق طراحی و مشخصات تجهیز.
قابلیت استفاده در پروژه‌های توسعه و بازسازی
امکان بررسی راهکار هیبریدی برای پست‌های جدید یا اصلاح آرایش پست‌های موجود.
مشخصات فنی تجهیزات HGIS
مشخصات نامی تجهیزات HGIS باید متناسب با سطح ولتاژ و الزامات شبکه انتخاب شوند. در اطلاعات فنی این خانواده از تجهیزات، سطوح ولتاژ نامی ۷۲٫۵، ۱۲۶، ۱۴۵ و ۲۵۲ کیلوولت و مقادیر مختلف جریان نامی و جریان قطع اتصال کوتاه ارائه شده‌اند.
| ولتاژ نامی | جریان نامی گزارش‌شده | جریان قطع اتصال کوتاه گزارش‌شده |
|---|---|---|
| ۷۲٫۵ کیلوولت | ۲۵۰۰ / ۳۱۵۰ آمپر | ۴۰ کیلوآمپر |
| ۱۲۶ کیلوولت | ۳۱۵۰ آمپر | ۴۰ کیلوآمپر |
| ۱۴۵ کیلوولت | ۲۵۰۰ / ۳۱۵۰ آمپر | ۴۰ کیلوآمپر |
| ۲۵۲ کیلوولت | ۴۰۰۰ آمپر | ۵۰ کیلوآمپر |
سایر پارامترهای فنی که در انتخاب تجهیز باید بررسی شوند عبارت‌اند از:
فرکانس نامی
اگر اواپراتور یا کندانسور به‌درستی عمل نکنند، کارایی تبادل حرارت کاهش می‌یابد و چیلر قادر به تولید سرمای مورد نیاز نخواهد بود.
دمای محیط مجاز
به‌دلیل کاهش عملکرد سیستم، چیلر مجبور است بیشتر کار کند تا دمای مورد نظر را به‌دست آورد که این منجر به افزایش مصرف انرژی می‌شود.
سطح عایقی و تحمل ولتاژ
در اواپراتور، اگر تبادل حرارت به‌درستی انجام نشود، ممکن است منجر به یخ زدگی لوله‌ها و انسداد مسیر جریان آب شود که به آسیب به سیستم منجر می‌شود.
کلاس سکسیونر و سکسیونر ارت
مشکلات در کندانسور می‌تواند منجر به نوسانات فشار مبرد شود که در نتیجه عملکرد کمپرسور را تحت تأثیر قرار می‌دهد و ممکن است منجر به خاموش شدن سیستم یا آسیب به کمپرسور شود.
زمان قطع و وصل کلید قدرت
مشکلات در اواپراتور و کندانسور می‌تواند به قطعات دیگر مانند پمپ‌ها و شیرها آسیب بزند، چرا که فشار و جریان آب به‌طور غیرعادی تغییر می‌کند.
سرعت باد و شرایط محیطی محل نصب
اگر اواپراتور یا کندانسور به‌درستی عمل نکنند، کارایی تبادل حرارت کاهش می‌یابد و چیلر قادر به تولید سرمای مورد نیاز نخواهد بود.
سطح تحمل جریان اتصال کوتاه و مدت آن
به‌دلیل کاهش عملکرد سیستم، چیلر مجبور است بیشتر کار کند تا دمای مورد نظر را به‌دست آورد که این منجر به افزایش مصرف انرژی می‌شود.
فشار گاز عایقی در دمای مرجع
در اواپراتور، اگر تبادل حرارت به‌درستی انجام نشود، ممکن است منجر به یخ زدگی لوله‌ها و انسداد مسیر جریان آب شود که به آسیب به سیستم منجر می‌شود.
مشخصات مکانیزم عملکرد و الزامات کنترلی
مشکلات در کندانسور می‌تواند منجر به نوسانات فشار مبرد شود که در نتیجه عملکرد کمپرسور را تحت تأثیر قرار می‌دهد و ممکن است منجر به خاموش شدن سیستم یا آسیب به کمپرسور شود.
توجه فنی: مقادیر جدول برای معرفی محدوده‌های فنی هستند. پیش از استفاده در پیشنهاد فنی یا طراحی پروژه، باید مقدار دقیق جریان نامی و سایر پارامترها برای پیکربندی انتخابی تأیید شود. این جدول جایگزین دیتاشیت تجهیز مشخص نیست.
کلیدهای قدرت فشار قوی پینگائو
- نوع و عملکرد مکانیزم قطع و وصل
- تعداد عملکرد مکانیکی و الزامات نگهداری
- زمان باز و بسته شدن کلید
- مشخصات عایقی و فشار گاز
- امکان استفاده از ترانسفورماتور جریان و تجهیزات اندازه‌گیری متناسب با طراحی
- شرایط نصب، بهره‌برداری و تعمیرات
خدمات پترو فولاد بهمن در حوزه HGIS
شرکت توسعه صنایع پترو فولاد بهمن، تنها نماینده رسمی پینگائو در ایران، خدمات مرتبط با بررسی فنی و تأمین تجهیزات HGIS و کلیدهای قدرت فشار قوی را متناسب با نیاز پروژه ارائه می‌کند. دامنه خدمات می‌تواند شامل موارد زیر باشد:
- بررسی مشخصات فنی و مدارک پروژه
- بررسی الزامات شبکه، شرایط نصب و آرایش پست
- بررسی پیکربندی‌های قابل استفاده، از جمله Double Circuit Breaker، Cable Outlet و Bus-Duct
- هماهنگی فنی در فرآیند تأمین تجهیزات
- پیگیری مدارک فنی موردنیاز پروژه
- پشتیبانی فنی در چارچوب دامنه خدمات توافق‌شده
- پیگیری خدمات پس از فروش مطابق تعهدات پروژه
انتخاب نهایی تجهیزات و تعیین دامنه خدمات باید بر اساس نیازهای کارفرما و مشخصات فنی پروژه انجام شود.
کاربردهای تجهیزات HGIS
تجهیزات HGIS با توجه به سطح ولتاژ و طراحی محصول، می‌توانند در پروژه‌های زیر مورد بررسی قرار گیرند و امکان استفاده از HGIS در هر پروژه باید بر اساس مشخصات شبکه، شرایط نصب، الزامات بهره‌برداری و طراحی مهندسی بررسی شود.
- پست‌های انتقال و فوق‌توزیع برق
- نیروگاه‌ها و تأسیسات تولید انرژی
- پست‌های برق صنایع فولاد و معدن
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- پروژه‌های توسعه و نوسازی پست‌های موجود
- پروژه‌های دارای محدودیت فضای نصب
چه زمانی HGIS انتخاب مناسبی است؟
HGIS زمانی می‌تواند گزینه مناسبی باشد که پروژه به بهینه‌سازی فضای نصب، یکپارچه‌سازی بخشی از تجهیزات اصلی و کاهش پراکندگی تجهیزات کلیدزنی نیاز داشته باشد.
با این‌حال، انتخاب HGIS به معنی برتری قطعی آن نسبت به AIS یا GIS نیست. تصمیم نهایی باید با مقایسه فنی و اقتصادی گزینه‌ها و در نظر گرفتن هزینه چرخه عمر، فضای قابل استفاده، شرایط محیطی، الزامات تعمیرات و توسعه آتی پست انجام شود.
پترو فولاد بهمن می‌تواند در بررسی نیازهای فنی پروژه و پیگیری تأمین تجهیزات فشار قوی پینگائو، متناسب با مشخصات موردنیاز، همکاری کند.
پرسش‌های متداول درباره HGIS
ارتباط HGIS و PASSچیست؟
HGIS مخفف Hybrid Gas-Insulated Switchgear و اصطلاح عمومی برای تجهیزات کلیدزنی هیبریدی عایق‌شده با گاز است. در مقابل، PASS مخفف Plug and Switch System و نام اختصاصی یک خانواده محصول متعلق به یک سازنده مشخص در همین رده از تجهیزات است. بنابراین، PASS را می‌توان نوعی راهکار HGIS در نظر گرفت؛ با این تفاوت که HGIS به‌طور عمومی به این رده از تجهیزات اشاره دارد، درحالی‌که PASS به خانواده محصول مشخصی اطلاق می‌شود. در نتیجه، هر دو به فناوری کلیدزنی هیبریدی اشاره دارند، اما این دو اصطلاح از نظر دامنه کاربرد یکسان نیستند.
HGIS مخفف چیست؟
HGIS مخفف Hybrid Gas-Insulated Switchgear است و به تجهیزات کلیدزنی فشار قوی با معماری هیبریدی اشاره دارد.
تفاوت HGIS و GIS چیست؟
در GIS، تجهیزات اصلی در محفظه‌های عایق‌شده قرار می‌گیرند. در HGIS، چند عملکرد اصلی در یک ساختار هیبریدی ترکیب می‌شوند و آرایش کلی پست می‌تواند شامل تجهیزات فضای باز نیز باشد.
تفاوت HGIS و AIS چیست؟
در AIS، تجهیزات عمدتاً به‌صورت مجزا و در فضای باز نصب می‌شوند. HGIS بخشی از عملکردهای اصلی را در یک مجموعه ترکیبی ارائه می‌کند و در پیکربندی مناسب می‌تواند فضای نصب را کاهش دهد.
چه پیکربندی‌هایی برای HGIS قابل بررسی هستند؟
بسته به طراحی تجهیز، پیکربندی‌هایی مانند Double Circuit Breaker، Cable Outlet و Bus-Duct قابل بررسی‌اند. انتخاب گزینه مناسب به دیاگرام تک‌خطی و الزامات پروژه بستگی دارد.
چه اطلاعاتی برای انتخاب HGIS لازم است؟
سطح ولتاژ، جریان نامی، جریان قطع اتصال کوتاه، آرایش شینه‌ها، شرایط محیطی، فضای نصب و الزامات فنی کارفرما از اطلاعات اصلی موردنیاز هستند.
پترو فولاد بهمن چه خدماتی ارائه می‌کند؟
پترو فولاد بهمن به‌عنوان تنها نماینده رسمی پینگائو در ایران، در زمینه بررسی فنی و تأمین تجهیزات HGIS و کلیدهای قدرت فشار قوی و پیگیری فنی مرتبط با پروژه فعالیت می‌کند.
برای بررسی گزینه‌های مناسب HGIS
برای بررسی گزینه‌های مناسب HGIS، اطلاعات اولیه پروژه شامل سطح ولتاژ، جریان نامی، جریان قطع اتصال کوتاه و دیاگرام تک‌خطی را ارسال کنید تا نیازهای تجهیزاتی و پیکربندی‌های قابل بررسی مشخص شوند.