Sử dụng thiết bị đóng cắt được bao bọc bằng kim loại và cách điện bằng khí (GIS) đối mặt với những thách thức và hạn chế sau:
I. Về mức độ phức tạp kỹ thuật
Yêu cầu cao về lắp đặt và đưa vào sử dụng
Thách thức: Thiết bị GIS có cấu trúc phức tạp, và quá trình lắp đặt và đưa vào sử dụng đòi hỏi kỹ thuật chuyên môn cao và hoạt động chính xác. Môi trường lắp đặt có yêu cầu nghiêm ngặt, như cần một địa điểm sạch sẽ và khô ráo để đảm bảo hiệu suất cách điện bên trong thiết bị.
Giải pháp: Tăng cường đào tạo cho người lắp đặt để nâng cao trình độ kỹ thuật và nhận thức về quy định vận hành. Trước khi lắp đặt, làm sạch và chuẩn bị đầy đủ địa điểm lắp đặt để đảm bảo rằng nó đáp ứng các yêu cầu lắp đặt.
Khó khăn trong việc bảo trì và sửa chữa
Thách thức: Do tính kín đặc của thiết bị GIS và cấu trúc nội bộ phức tạp, một khi xảy ra sự cố, việc bảo trì và sửa chữa trở nên khó khăn hơn. Cần có thiết bị phát hiện chuyên nghiệp và phương tiện kỹ thuật để xác định chính xác vị trí và nguyên nhân của sự cố.
Giải pháp: Xây dựng hệ thống quản lý bảo trì thiết bị hoàn thiện và thực hiện kiểm tra và bảo trì thiết bị định kỳ. Trang bị thiết bị phát hiện tiên tiến và nhân viên kỹ thuật chuyên nghiệp để cải thiện khả năng chẩn đoán và xử lý sự cố.
II. Về chi phí
Chi phí đầu tư ban đầu cao
Thách thức: Quá trình sản xuất thiết bị GIS phức tạp và có hàm lượng kỹ thuật cao, do đó chi phí đầu tư ban đầu rất cao. So với thiết bị đóng cắt truyền thống mở, giá của thiết bị GIS có thể gấp nhiều lần hoặc thậm chí hơn. Ví dụ, trong một dự án xây dựng trạm biến áp, việc sử dụng thiết bị GIS có thể tăng đáng kể chi phí đầu tư, đây là điều quan trọng cần xem xét cho một số dự án có nguồn vốn hạn chế.
Giải pháp: Trong giai đoạn lập kế hoạch dự án, cần xem xét đầy đủ chi phí chu kỳ sống của thiết bị, bao gồm các yếu tố như chi phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành và bảo trì, và tuổi thọ của thiết bị. Thông qua thiết kế và lựa chọn tối ưu, giảm chi phí đầu tư ban đầu của thiết bị.
Chi phí vận hành và bảo trì tương đối cao
Thách thức: Việc vận hành và bảo trì thiết bị GIS đòi hỏi nhân viên kỹ thuật chuyên nghiệp và thiết bị, và chi phí bảo trì tương đối cao. Ngoài ra, do tính kín đặc của thiết bị, việc sửa chữa sự cố bên trong khó khăn và có thể yêu cầu thay thế toàn bộ bộ phận, làm tăng thêm chi phí bảo trì. Ví dụ, khi phần kín của thiết bị GIS bị lão hóa hoặc hư hỏng, cần có nhân viên chuyên nghiệp để thay thế. Điều này không chỉ tiêu tốn nhiều thời gian và chi phí lao động mà còn có thể yêu cầu mua các bộ phận gốc đắt tiền.
Giải pháp: Tăng cường quản lý bảo trì hàng ngày của thiết bị, thực hiện kiểm tra và bảo trì thiết bị định kỳ, và phát hiện và xử lý kịp thời các vấn đề tiềm ẩn để giảm tỷ lệ xảy ra sự cố thiết bị. Đồng thời, có thể cân nhắc sử dụng các bộ phận và công nghệ bảo trì trong nước để giảm chi phí bảo trì.
III. Về khả năng thích ứng với môi trường
Nhạy cảm với nhiệt độ và độ ẩm môi trường
Thách thức: Hiệu suất cách điện bên trong thiết bị GIS bị ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ và độ ẩm môi trường. Trong môi trường nhiệt độ và độ ẩm cao, hiệu suất cách điện của thiết bị có thể giảm, làm tăng rủi ro xảy ra sự cố. Ví dụ, ở một số khu vực nhiệt đới hoặc môi trường ẩm ướt, thiết bị GIS cần phải có các biện pháp chống ẩm và tản nhiệt đặc biệt để đảm bảo hoạt động bình thường.
Giải pháp: Trong giai đoạn lựa chọn và thiết kế thiết bị, cần xem xét đầy đủ ảnh hưởng của các yếu tố môi trường và lựa chọn các mô hình và thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện môi trường địa phương. Đồng thời, có thể áp dụng các biện pháp như tăng cường thông gió, chống ẩm và khử ẩm để cải thiện môi trường hoạt động của thiết bị.
Yêu cầu cao về khả năng chịu động đất
Thách thức: Đối với các trạm biến áp nằm trong khu vực dễ xảy ra động đất, thiết bị GIS cần phải có khả năng chịu động đất tốt. Tuy nhiên, do cấu trúc phức tạp và trọng lượng nặng của thiết bị GIS, việc thiết kế và kiểm tra hiệu suất chịu động đất trở nên khó khăn hơn. Ví dụ, trong trường hợp xảy ra động đất, thiết bị GIS có thể chịu tác động của rung lắc và va đập mạnh, dẫn đến hư hỏng các bộ phận bên trong hoặc kết nối lỏng lẻo, ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị.
Giải pháp: Trong quá trình thiết kế và lắp đặt thiết bị, tăng cường xem xét khả năng chịu động đất, áp dụng thiết kế cấu trúc và phương pháp lắp đặt hợp lý, và cải thiện khả năng chịu động đất của thiết bị. Đồng thời, có thể thực hiện các thử nghiệm mô phỏng động đất để kiểm chứng khả năng chịu động đất của thiết bị.
IV. Các khía cạnh khác
Hậu quả nghiêm trọng của sự cố
Thách thức: Do tính kín đặc của thiết bị GIS, một khi xảy ra sự cố bên trong, có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng như nổ và cháy. Điều này không chỉ gây thiệt hại nghiêm trọng cho chính thiết bị mà còn có thể đe dọa an toàn của người và thiết bị xung quanh. Ví dụ, khi xảy ra sự cố ngắn mạch bên trong thiết bị GIS, một lượng lớn năng lượng có thể được giải phóng, gây nổ và cháy. Trong trường hợp này, cần áp dụng các biện pháp dập lửa và cứu hộ khẩn cấp để giảm thiểu tổn thất.
Giải pháp: Tăng cường quản lý an toàn của thiết bị và xây dựng kế hoạch ứng phó khẩn cấp hoàn thiện. Trong quá trình vận hành thiết bị, tăng cường giám sát và cảnh báo sớm để phát hiện và xử lý kịp thời các mối nguy hiểm tiềm ẩn.
Khó khăn trong việc mở rộng và cải tạo
Thách thức: Thiết bị GIS có cấu trúc gọn gàng và khả năng mở rộng và cải tạo kém. Khi cần mở rộng hoặc cải tạo trạm biến áp, có thể yêu cầu tháo dỡ và lắp đặt lại thiết bị GIS trên diện rộng, làm tăng độ khó và chi phí của dự án. Ví dụ, ở một trạm biến áp đã xây dựng, nếu cần thêm một ngăn ra mới, có thể yêu cầu cải tạo và đưa vào sử dụng phức tạp thiết bị GIS, có thể ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của trạm biến áp.
Giải pháp: Trong giai đoạn lập kế hoạch và thiết kế trạm biến áp, cần xem xét đầy đủ nhu cầu mở rộng và cải tạo trong tương lai và dự trữ một lượng không gian và giao diện nhất định. Đồng thời, có thể sử dụng thiết bị GIS được thiết kế theo mô-đun để cải thiện khả năng mở rộng và cải tạo của thiết bị.
Tóm lại, việc sử dụng thiết bị GIS đối mặt với những thách thức và hạn chế về mức độ phức tạp kỹ thuật, chi phí, khả năng thích ứng với môi trường và các khía cạnh khác. Trong ứng dụng thực tế, các yếu tố này cần được xem xét đầy đủ và áp dụng các giải pháp tương ứng để đảm bảo hoạt động an toàn và tin cậy của thiết bị.