Apakah GIS (Gas-Insulated Switchgear)? Ciri-ciri Jenis dan Aplikasi

Apakah Peralatan GIS?

GIS adalah singkatan bahasa Inggeris untuk Gas Insulated Switchgear, yang diterjemahkan sepenuhnya ke dalam bahasa Cina sebagai Gas-Insulated Metal-Enclosed Switchgear. Ia biasanya menggunakan gas sulfur heksafluorida (SF6) sebagai medium isolasi dan pemadam busur api. GIS mengintegrasikan, melalui reka bentuk yang dioptimumkan, peralatan utama primer di dalam substation—kecuali transformator—seperti pemutus litar (CB), pemisah (DS), pemutus tanah (ES/FES), busbar (BUS), transformer arus (CT), transformer voltan (VT), pelindung kilat (LA), terminasi kabel, dan bushing masuk/keluar—ke dalam satu enkilap logam tertutup, membentuk unit terpadu.

Saat ini, julat penilaian voltan peralatan GIS sangat luas, dari 72.5 kV hingga 1200 kV.

Ciri-ciri Peralatan GIS

Gas SF6 mempunyai kekuatan dielektrik, kemampuan pemadaman busur api, dan kestabilan kimia yang sangat baik. Oleh itu, peralatan GIS mempunyai saiz yang padat, ruang tapak yang minimal, kebolehpercayaan operasi yang tinggi, selang masa penyelenggaraan yang panjang, dan ketahanan gangguan elektromagnetik yang kuat. Selain itu, kerana struktur tertutup sepenuhnya, komponen dalaman dilindungi daripada faktor-faktor persekitaran luar (seperti debu, kelembapan, dan kabut garam), memastikan operasi yang stabil, bunyi elektromagnetik yang rendah, dan beban kerja penyelenggaraan yang berkurangan.

Namun, prestasi dielektrik gas SF6 sangat sensitif terhadap keseragaman medan elektrik. Kecerobohan seperti burrs konduktor, partikel logam, atau cacat perakitan boleh dengan mudah menyebabkan pelepasan separa atau bahkan kegagalan isolasi. Selain itu, struktur tertutup GIS membuat diagnosis dan penyelenggaraan kegagalan dalaman menjadi kompleks, dengan alat diagnosis yang terhad. Penutupan yang buruk juga boleh menyebabkan masuknya air atau kebocoran gas, mengancam keselamatan peralatan.

Jenis Kontak Elektrik dalam Litar Konduksi GIS

Litar konduksi dalam GIS terdiri daripada beberapa komponen dan boleh diklasifikasikan kepada tiga jenis berdasarkan kaedah kontak:

• Kontak Tetap: Sambungan elektrik yang disekat oleh baut atau pengikat lain, tanpa pergerakan relatif semasa operasi, seperti sambungan antara busbar dan insulator bertipe mangkuk.

• Kontak Terpisah: Kontak elektrik yang boleh dibuka atau ditutup semasa operasi, seperti kontak dalam pemutus litar dan pemisah.

• Kontak Gelincir atau Bergulir: Kontak yang membenarkan geseran atau bergulir relatif antara permukaan kontak tetapi tidak boleh dipisahkan, seperti kontak tengah dalam switchgear.

Pengenalan HGIS

Selain GIS, terdapat jenis lain yang dipanggil HGIS (Hybrid Gas-Insulated Switchgear), switchgear gas-insulated hybrid. HGIS tidak termasuk komponen seperti busbar, transformer voltan busbar, atau pelindung kilat busbar, menghasilkan struktur yang lebih mudah. Ia sesuai untuk persekitaran yang keras atau lokasi dengan keterbatasan ruang dan menawarkan fleksibilitas yang lebih besar dalam susunan.

Klasifikasi Peralatan GIS

• Berdasarkan Lokasi Pemasangan: Jenis dalaman dan luaran.

• Berdasarkan Struktur: Enklaf tunggal fasa dan enklaf bersama tiga fasa. Secara umum, busbar pada tahap voltan 110 kV dan di bawahnya boleh mengadaptasi reka bentuk enklaf bersama tiga fasa, manakala tahap voltan 220 kV dan di atasnya biasanya menggunakan reka bentuk enklaf tunggal fasa untuk mengurangkan risiko kegagalan antara fasa.

Prinsip Operasi Asas

• Dalam keadaan normal, pemutus litar dan pemisah GIS sebahagian besar dioperasikan secara jauh. Tukar tolak "Remote/Local" harus diset ke posisi "Remote".

• Pemutus tanah hanya boleh dioperasikan secara tempatan. Semasa operasi, tukar tolak "Pemisah/Pemutus Tanah" mesti dipindahkan ke posisi "Tempatan".

• Semua operasi mesti mengikuti prosedur yang diprogram. Tukar tolak "Interlock Release" pada kabinet kawalan mesti kekal dalam posisi "Interlock". Kunci pembukaan, bersama dengan kunci pembukaan anti-misoperation mikrokomputer, mesti disegel dan diuruskan dengan ketat mengikut peraturan.

Tuntutan Operasi Asas

• Untuk bilik peralatan SF6 dalaman yang sering diakses oleh personil, ventilasi harus dilakukan sekurang-kurangnya sekali setiap shift selama tidak kurang dari 15 minit, dengan jumlah pertukaran udara melebihi 3–5 kali volume bilik. Lubang buangan udara harus diletakkan di bahagian bawah bilik. Untuk kawasan yang jarang dimasuki, ventilasi selama 15 minit diperlukan sebelum memasuki.

• Semasa operasi, voltan induksi pada bahagian yang boleh diakses peralatan GIS dan struktur tidak boleh melebihi 36 V dalam keadaan normal.

• Had Peningkatan Suhu:

• Bahagian yang mudah diakses: tidak lebih dari 30 K;

• Bahagian yang mudah disentuh tetapi tidak disentuh semasa operasi: tidak lebih dari 40 K;

• Bahagian individu yang jarang diakses: tidak lebih dari 65 K.

• Switchgear SF6 harus diperiksa sekurang-kurangnya sekali sehari. Untuk substation yang tidak berpengawas, pemeriksaan harus dilakukan mengikut prosedur yang ditetapkan. Pemeriksaan harus difokuskan pada pemeriksaan visual untuk aneh seperti bunyi yang tidak biasa, kebocoran, atau indikasi yang tidak normal, dengan rekod yang dipelihara dengan betul.