GIS는 무엇입니까? 가스 절연 스위치 기어 대 AI에 대한 안내

GIS는 무엇입니까?

 

전체 이름은 가스 절연 스위치 기어입니다. 여기에서 절연 된 가스는 황 6 헥사 플루오 라이드 (SF6)를 나타냅니다. SwitchGear는 회로 차단기, 단절 장치, 접지 스위치, 트랜스포머, 번개, 버스 바, 커넥터 및 발신 단자의 조합의 약어입니다. 이 장치 또는 구성 요소는 모두 금속 접지 케이싱으로 둘러싸여 있으며 특정 압력으로 SF6 절연 가스로 채워져 있으므로 SF6 완전히 밀폐 된 조합이라고도합니다. 따라서 GIS는 전기 배선의 연결 방법에 따라 전기 시스템의 높은 - 전압 구성 요소를 결합하여 우수한 단열재 및 아크 소화 기능을 갖춘 SF6의 금속 쉘에 함께 설치해야합니다.

SF6의 특성

SF6은 프랑스에서 태어난 인공적으로 합성 된 불활성 가스입니다. 순수한 SF6 가스는 무색이며

맛이없고, 무취, 비 - 가연성이며, 실온에서 안정적인 화학적 특성을 가지고 있습니다. 불활성 가스입니다. 가스 밀도는 공기의 5.1 배입니다.

SF6 가스는 0.29 MPa의 압력에서 변압기 오일과 동등한 유전체 강도를 가지며, 그 아크 소화 능력은 공기의 100 배입니다. 현재 가장 널리 사용되는 전기 절연 가스입니다.

AIS와 GIS의 비교

공기 절연 스위치 기어	가스 절연 스위치 기어

1. 바닥 공간

소형 구조를 갖춘 완전히 밀봉 된 금속 패키지 인 GIS는 220kV GIS의 경우 AIS 바닥 공간의 10%만을 차지하고 500kV GIS의 경우 AIS 바닥 공간의 5%만을 차지합니다. 이것이 GIS가 토지 수요가 높은 곳에서 첫 번째 선택 인 이유입니다. 토지 가용성은 매우, W 또는 토지 가격이 매우 높습니다. 물론, 토지가 GI를 선택하는 유일한 기준이라는 것을 의미하지는 않습니다. 다른 많은 요소가 있으며 이것은 그중 하나 일뿐입니다.

2. 고도

고도와 유전력의 관계 : 고도가 증가함에 따라 대기압이 크게 감소하여 공기 밀도가 감소합니다. 공기가 "얇아집니다". 공기의 유전성 강도 (전기 파괴에 저항하고 아크를 방지하는 능력)는 밀도에 직접적으로 의존합니다. 밀도가 낮은 공기 (고도가 높음)는 분자 간격이 커지고 분자 자유 경로가 더 길다. 이를 통해 전자가 전기장에서 가속화되어 다른 분자를 충돌시키고 이온화하기에 충분한 에너지를 얻을 수 있으므로 전기 분해 (ARC 생성)가 더 쉬워집니다. 따라서, 동일한 전압에서, 높은 고도에서의 공기의 절연 성능은 낮은 고도 또는 해수면에서의 공기보다 상당히 낮다. 스위치 기어가 더 높은 고도로 설치되면 아크없이 견딜 수있는 최대 전압이 줄어들므로 안전하게 작동 할 수있는 최대 전압도 줄어 듭니다. 그렇기 때문에 기존의 공기 - 절연 스위치 기어의 경우 1000 미터 이상을 설치 해야하는 경우 유전력이 높은 장비가 필요합니다. GIS는 SF6 가스에 의해 보호되므로 설치는 고도의 영향을받지 않습니다.

3. 안전

안전 측면에서, 모든 높은 - 전압 구성 요소는 접지 된 완전히 밀폐 된 금속 케이싱에 밀봉됩니다. 케이싱은 천연 전자기 방패 (Faraday Cage Effect)를 형성하며, 장비에 활력을 불어 넣을 때 케이싱이 직접 터치하더라도 전기 ​​충격이 발생하지 않아 고유 안전 보호를 달성합니다. AIS는 개방 구조를 채택하고 높은 - 전압 도체는 공기에 직접 노출됩니다. 우연히 운영하거나 다가 갈 때 직원은 안전한 거리 (보통 몇 미터 이상)를 엄격히 유지해야합니다. 실수로 활력이 넘치는 장비를 만질 위험이 있으며, 물리적 격리 장벽과 운영 사양은 보호를 위해 의존해야합니다. 그러나 이것이 AI가 안전하지 않거나 전혀 안전하지 않다는 것을 의미하지는 않습니다. 실제로 전 세계 변전소의 70%가 AIS 기술로 구성되어 있습니다. 절연체의 정기적 인 청소, 조류 보호 장치 설치 및 DE - ICing 장비도 안전한 작동을 유지할 수 있습니다.

4. 변전소 확장

변전소를 설계 할 때 엔지니어는 일반적으로 미래의 부하 성장의 요구를 충족시키기 위해 육상 면적을 예약합니다. 공기 - 절연 변전소 (AIS) 에서이 확장은 일반적으로 비교적 간단하고 유연합니다. AIS 장비 (예 : 회로 차단기, 분리기, 변압기, 버스 바 등)가 열리기 때문에 - 유형 설치가 주로 공기 절연 및 물리적 간격에 의존합니다. 새 베이를 추가하거나 버스 바가 확장하려면 일반적으로 예약 된 공간에 새로운 표준화 된 장비 장치를 설치하고 충분한 전기 거리를 보장하면됩니다. 새로 추가 된 장비의 특정 모델 또는 제조업체에 대한 의존성은 적습니다. 서로 다른 브랜드 또는 모델의 장비 (매개 변수 요구 사항을 충족하는 한)는 일반적으로 기존 스테이션에 쉽게 통합되거나 병렬로 실행할 수 있습니다.

그러나 가스 - 절연 변전소 (GIS)의 경우 확장은 훨씬 더 복잡하고 특정 제조업체에 크게 의존합니다. 이는 GI가 높은 - 전압 구성 요소를 높이 통합하여 단열 가스 (예 : SF6)로 채워진 모듈 식 금속 하우징에 밀봉하기 때문입니다. 확장은 일반적으로 완전히 일치하는 새 가스 - 밀봉 된 스페이서 모듈을 추가해야 함을 의미합니다. 이 모듈은 크기, 인터페이스 (기계 및 전기), 가스 시스템, 내부 커넥터 (예 : 플러그 -, 접점), 하우징 설계 및 모니터링 및 제어 시스템 측면에서 기존 장비와 엄격하게 호환되어야합니다. 이 호환성 요구 사항으로 인해 동일한 제조업체의 특정 모델 모듈, 또는 동일한 시리즈 및 동일한 시리즈 및 디자인 시대를 확장 할 수있는 원래 장비와 동일한 시리즈 및 설계 시대를 사용하여 밀폐, 단열 신뢰성, 기계적 일치 및 시스템 통합의 성공을 보장합니다. 따라서 GIS의 확장 계획은 초기 장비 선택 및 제조업체의 긴 - 용어 지원에 크게 의존합니다.

5. 환경 보호

환경 보호 측면에서 AIS와 GI는 고유 한 장점과 단점이 있습니다. AIS는 공기 절연을 사용하며 온실 가스 배출이 포함되지 않습니다. GIS에 사용되는 SF₆ 가스와 비교할 때 특히 온실 효과를 제어하는 ​​데 환경에 영향을 미치지 않습니다. 동시에, AIS의 구조는 비교적 간단하여 은퇴 할 때 분해하고 재활용 할 수 있으며 생태 학적 부담이 가벼워집니다. 그러나 GIS는 건설 및 운영 중에 더 환경 친화적입니다. 그것은 작은 지역을 차지하며 도시와 같은 토지 - 제한된 지역에 적합합니다. 건축 기간이 짧고 먼지가 적습니다. 폐쇄 구조는 작동 노이즈를 효과적으로 줄이고 주변 환경에 대한 간섭이 적습니다. 따라서 전반적으로 AIS는 온실 가스 배출을 줄이는 데 더 환경 친화적이며 GIS는 토지 절약, 소음 감소 및 건설 영향에서 더 잘 수행됩니다. 새로운 환경 친화적 인 가스 기술의 발전으로 GIS의 환경 성능은 향후 계속 개선 될 것으로 예상됩니다.

6. 비용

AIS 장비의 조달 비용은 약 30% - GIS의 50%로 핵심 가격 이점을 구성합니다. 토지 비용 압력이 두드러집니다. 노출 된 도체를 위해 충분한 전기 안전 거리를 예약해야하므로 넓은 면적이 생깁니다. 도시 지역 또는 고 부가가치 플롯에서 토지 취득 비용은 장비 투자를 초과 할 수 있습니다. 다음 표는 초기 투자, 운영 및 유지 보수 비용 및 AIS 및 GIS의 전체 수명주기 비용을 비교 한 것입니다.