Apa itu GIS? Panduan untuk Gas Insulated Switchgear vs AIS

Apa itu GIS?

 

Nama lengkapnya adalah switchgear terisolasi gas. Gas terisolasi di sini mengacu pada sulfur hexafluoride (SF6). Switchgear adalah singkatan dari kombinasi pemutus sirkuit, pemutusan, sakelar landasan, transformator, penangkap petir, busbar, konektor, dan terminal keluar. Perangkat atau komponen ini semuanya tertutup dalam casing ground logam, dan diisi dengan gas isolasi SF6 pada tekanan tertentu, sehingga juga disebut kombinasi tertutup sepenuhnya SF6. Jadi, GIS adalah untuk menggabungkan komponen tegangan - yang tinggi dalam sistem listrik sesuai dengan metode koneksi kabel listrik, dan pasang bersama -sama dalam cangkang logam SF6 dengan isolasi yang sangat baik dan kemampuan memadamkan busur untuk membentuk switchgear voltase tertutup {{9} EVE yang tertutup.

Karakteristik SF6

SF6 adalah gas inert yang disintesis secara artifisial yang lahir di Prancis. Gas SF6 murni tidak berwarna,

Hambar, tidak berbau, tidak - mudah terbakar, dan memiliki sifat kimia yang stabil pada suhu kamar. Itu adalah gas lembam. Kepadatan gas adalah 5,1 kali lipat dari udara.

Gas SF6 memiliki kekuatan dielektrik yang setara dengan minyak transformator pada tekanan 0,29 MPa, dan kemampuan pemadaman busurnya adalah 100 kali lipat udara. Saat ini gas isolasi listrik yang paling banyak digunakan.

Perbandingan antara AIS dan GIS

Switchgear isolasi udara	Gas Switchgear Gas

1. Ruang lantai

GIS, paket logam yang sepenuhnya tertutup dengan struktur yang ringkas, hanya menempati 10% dari ruang lantai AIS untuk GIS 220kV dan hanya 5% dari ruang lantai AIS untuk GIS 500kV. Inilah sebabnya mengapa GIS adalah pilihan pertama di tempat -tempat di mana permintaan tanah tinggi, ketersediaan lahan sangat LO, W atau harga tanah sangat tinggi. Tentu saja, itu tidak berarti bahwa tanah adalah satu -satunya kriteria untuk memilih GIS. Ada banyak faktor lain, dan ini hanya salah satunya.

2. Ketinggian

Hubungan antara ketinggian dan kekuatan dielektrik: Ketika ketinggian meningkat, tekanan atmosfer turun secara signifikan, menghasilkan penurunan kepadatan udara. Udara menjadi "tipis". Kekuatan dielektrik udara (kemampuannya untuk menahan kerusakan listrik dan mencegah busur) tergantung langsung pada kepadatannya. Udara dengan kepadatan yang lebih rendah (ketinggian tinggi) memiliki jarak molekul yang lebih besar dan jalur bebas molekul yang lebih panjang. Hal ini memudahkan elektron untuk berakselerasi di medan listrik dan mendapatkan energi yang cukup untuk bertabrakan dan mengionisasi molekul lain, membuatnya lebih mudah untuk menyebabkan kerusakan listrik (pembangkit busur). Oleh karena itu, pada tegangan yang sama, kinerja isolasi udara pada ketinggian tinggi secara signifikan lebih rendah daripada pada ketinggian rendah atau permukaan laut. Ketika switchgear dipasang pada ketinggian yang lebih tinggi, tegangan maksimum yang dapat ditahan tanpa busur berkurang, sehingga tegangan maksimum di mana ia dapat beroperasi dengan aman juga berkurang. Inilah sebabnya, untuk udara konvensional - switchgear terisolasi, jika perlu dipasang di atas 1000 meter, diperlukan peralatan dengan kekuatan dielektrik yang lebih tinggi. GIS dilindungi oleh gas SF6, sehingga pemasangannya tidak akan dipengaruhi oleh ketinggian.

3. Keselamatan

Dalam hal keamanan, semua komponen tegangan - tinggi disegel dalam casing logam tertutup sepenuhnya yang dibumikan. Casing membentuk perisai elektromagnetik alami (efek kandang Faraday), dan bahkan jika casing disentuh secara langsung ketika peralatan berenergi, sengatan listrik tidak akan terjadi, mencapai perlindungan keselamatan intrinsik. AIS mengadopsi struktur terbuka, dan konduktor tegangan {{3 {3} {tinggi- secara langsung terpapar ke udara. Saat beroperasi atau mendekati secara tidak sengaja, personel harus mempertahankan jarak yang aman (biasanya lebih dari beberapa meter). Ada risiko yang melekat pada peralatan yang secara tidak sengaja menyentuh energi, dan hambatan isolasi fisik dan spesifikasi operasi harus diandalkan untuk perlindungan. Tetapi ini tidak berarti bahwa AIS kurang aman atau tidak aman sama sekali. Faktanya, 70% gardu di seluruh dunia terdiri dari teknologi AIS. Pembersihan isolator secara teratur, pemasangan perangkat perlindungan burung, dan peralatan de - juga dapat mempertahankan operasi yang aman.

4. Ekspansi gardu

Saat merancang gardu, insinyur biasanya memesan area lahan untuk memenuhi kebutuhan pertumbuhan beban di masa depan. Di udara - gardu terisolasi (AIS), ekspansi ini biasanya relatif mudah dan fleksibel. Karena peralatan AIS (seperti pemutus sirkuit, pemutusan, transformator, busbar, dll.) Terbuka - jenis instalasi, mereka terutama mengandalkan isolasi udara dan jarak fisik satu sama lain. Menambahkan teluk baru atau busbar yang memanjang biasanya hanya memerlukan pemasangan unit peralatan standar baru di ruang yang dipesan dan memastikan jarak listrik yang cukup. Ada lebih sedikit ketergantungan pada model atau produsen spesifik dari peralatan yang baru ditambahkan. Peralatan dari berbagai merek atau model (selama mereka memenuhi persyaratan parameter) biasanya dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam stasiun yang ada atau dijalankan secara paralel.

Namun, untuk gas - gardu isolasi (GIS), ekspansi jauh lebih rumit dan sangat tergantung pada produsen tertentu. Ini karena GIS sangat mengintegrasikan komponen tegangan - tinggi dan menyegelnya dalam rumah logam modular yang diisi dengan gas isolasi (seperti SF6). Ekspansi biasanya berarti bahwa gas baru yang cocok - modul spacer tertutup harus ditambahkan. Modul -modul ini harus kompatibel secara ketat dengan peralatan yang ada dalam hal ukuran, antarmuka (mekanik dan listrik), sistem gas, konektor internal (seperti plug - dalam kontak), desain perumahan, dan sistem pemantauan dan kontrol. Persyaratan kompatibilitas ini membuatnya hampir perlu untuk menggunakan modul model spesifik dari produsen yang sama, atau bahkan seri yang sama dan era desain sebagai peralatan asli untuk ekspansi untuk memastikan keberhasilan kedap udara, keandalan isolasi, pencocokan mekanis, dan integrasi sistem. Oleh karena itu, perencanaan ekspansi GIS sangat tergantung pada pemilihan peralatan awal dan dukungan istilah long - dari pabrikan.

5. Perlindungan Lingkungan

Dalam hal perlindungan lingkungan, AIS dan GIS memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri. AIS menggunakan isolasi udara dan tidak melibatkan emisi gas rumah kaca. Dibandingkan dengan gas SF₆ yang digunakan dalam GIS, ia memiliki dampak yang lebih kecil pada lingkungan, terutama dalam mengendalikan efek rumah kaca. Pada saat yang sama, struktur AIS relatif sederhana, yang membuatnya lebih mudah untuk membongkar dan mendaur ulang saat pensiun, dan memiliki beban ekologis yang lebih ringan. Namun, GIS lebih ramah lingkungan selama konstruksi dan operasi. Ini menempati area kecil dan cocok untuk tanah - area terbatas seperti kota. Ini memiliki periode konstruksi yang singkat dan menghasilkan lebih sedikit debu. Struktur tertutup secara efektif mengurangi kebisingan operasi dan memiliki lebih sedikit gangguan dengan lingkungan sekitarnya. Oleh karena itu, secara keseluruhan, AIS lebih ramah lingkungan dalam mengurangi emisi gas rumah kaca, sementara GIS berkinerja lebih baik dalam penghematan lahan, pengurangan kebisingan, dan dampak konstruksi. Dengan pengembangan teknologi gas ramah lingkungan baru, kinerja lingkungan GIS diperkirakan akan terus meningkat di masa depan.

6. Biaya

Biaya pengadaan peralatan AIS adalah sekitar 30% - 50% dari GIS, yang merupakan keuntungan harga inti. Tekanan biaya tanah menonjol: jarak keamanan listrik yang cukup perlu disediakan untuk konduktor yang terbuka, menghasilkan area yang luas. Di daerah perkotaan atau plot bernilai tinggi, biaya pembebasan lahan dapat melebihi investasi peralatan. Tabel berikut adalah perbandingan dari investasi awal, biaya operasi dan pemeliharaan, dan seluruh biaya siklus hidup AIS dan GIS.