Ano ang GIS (Gas-Insulated Switchgear)? Katangian Mga Uri at mga Application

Ano ang GIS Equipment?

Ang GIS ay ang English abbreviation para sa Gas Insulated Switchgear, na buong isinalin sa Chinese bilang Gas-Insulated Metal-Enclosed Switchgear. Karaniwang ginagamit nito ang sulfur hexafluoride (SF6) gas bilang insulating at arc-quenching medium. Ang GIS ay nag-integrate, sa pamamagitan ng optimized design, ang pangunahing primary equipment sa isang substation—maliban sa transformer—tulad ng circuit breakers (CB), disconnectors (DS), earthing switches (ES/FES), busbars (BUS), current transformers (CT), voltage transformers (VT), surge arresters (LA), cable terminations, at incoming/outgoing line bushings—sa isang solo sealed metallic enclosure, na nagpapabuo ng isang integrated unit.

Kasalukuyan, ang voltage rating range ng GIS equipment ay malawak, mula 72.5 kV hanggang 1200 kV.

Mga Katangian ng GIS Equipment

Ang SF6 gas ay may mahusay na dielectric strength, arc-quenching capability, at chemical stability. Dahil dito, ang GIS equipment ay may compact size, minimal footprint, mataas na operational reliability, matagal na maintenance intervals, at malakas na electromagnetic interference resistance. Bukod dito, dahil sa kanyang fully enclosed structure, ang mga internal components ay pinoprotektahan mula sa external environmental factors (tulad ng dust, moisture, at salt fog), na nagpapataas ng stable operation, mababang electromagnetic noise, at nabawasan ang maintenance workload.

Gayunpaman, ang dielectric performance ng SF6 gas ay napakasensitibo sa electric field uniformity. Ang mga internal defects tulad ng conductor burrs, metallic particles, o assembly flaws ay madaling magresulta sa partial discharge o kahit insulation breakdown. Bukod dito, ang sealed structure ng GIS ay nagpapahirap sa internal fault diagnosis at maintenance, na may limitadong diagnostic tools. Ang mahirap na sealing ay maaari ring magresulta sa water ingress o gas leakage, na nakakapanganib sa safety ng equipment.

Mga Uri ng Electrical Contacts sa GIS Conduction Circuits

Ang conduction circuit sa GIS ay binubuo ng maraming components at maaaring ikategorya sa tatlong uri batay sa contact method:

• Fixed Contact: Electrical connections na secured sa pamamagitan ng bolts o iba pang fasteners, walang relative movement sa panahon ng operasyon, tulad ng koneksyon sa pagitan ng busbar at basin-type insulator.

• Separable Contact: Electrical contacts na maaaring buksan o sarado sa panahon ng operasyon, tulad ng contacts sa circuit breakers at disconnectors.

• Sliding or Rolling Contact: Contacts na nagbibigay ng relative sliding o rolling sa pagitan ng contact surfaces ngunit hindi maaaring hiwalayin, tulad ng intermediate contacts sa switchgear.

Pakilala sa HGIS

Bukod sa GIS, mayroon pa isang uri na tinatawag na HGIS (Hybrid Gas-Insulated Switchgear), isang hybrid gas-insulated switchgear. Ang HGIS ay hindi kasama ang mga component tulad ng busbars, busbar voltage transformers, o busbar surge arresters, na nagreresulta sa mas simple na structure. Ito ay angkop para sa harsh environments o lugar na may space constraints at nagbibigay ng mas maraming flexibility sa layout.

Klase ng GIS Equipment

• Batay sa Installation Location: Indoor at outdoor types.

• Batay sa Structure: Single-phase single-enclosure at three-phase common-enclosure. Sa pangkalahatan, ang busbars sa voltage levels ng 110 kV at ibaba ay maaaring adoptin ang three-phase common-enclosure design, samantalang ang voltage levels ng 220 kV at ibabaw ay karaniwang gumagamit ng single-phase single-enclosure design upang bawasan ang risk ng phase-to-phase faults.

Basic Operating Principles

• Sa normal na kondisyon, ang GIS circuit breakers at disconnectors ay pangunahing operated remotely. Ang "Remote/Local" selector switch ay dapat ilagay sa "Remote" position.

• Ang earthing switches ay maaaring operated lamang locally. Sa panahon ng operasyon, ang "Disconnector/Earthing Switch" selector switch ay dapat iswitch sa "Local" position.

• Lahat ng operations ay dapat sundin ang programmed procedures. Ang "Interlock Release Switch" sa control cabinet ay dapat mananatiling nasa "Interlock" position. Ang unlocking key, kasama ang microcomputer anti-misoperation unlocking key, ay dapat sealed at managed strictly ayon sa regulations.

Basic Operational Requirements

• Para sa indoor SF6 equipment rooms na madalas na binibisita ng personnel, ang ventilation ay dapat gawin sa least once per shift para sa hindi bababa sa 15 minutes, na air exchange volume na lumampas sa 3–5 times ang room volume. Ang air exhaust outlets ay dapat nasa lower part ng room. Para sa mga lugar na hindi madalas pumasok, ang ventilation para sa 15 minutes ay kinakailangan bago pumasok.

• Sa panahon ng operasyon, ang induced voltage sa accessible parts ng GIS enclosure at structure ay hindi dapat lampa sa 36 V sa normal conditions.

• Temperature Rise Limits:

• Easily accessible parts: hindi hihigit sa 30 K;

• Parts easily touched pero hindi contacted sa panahon ng operasyon: hindi hihigit sa 40 K;

• Rarely accessible individual parts: hindi hihigit sa 65 K.

• Ang SF6 switchgear ay dapat inspected sa least once daily. Para sa unattended substations, ang inspections ay dapat gawin ayon sa established procedures. Ang inspections ay dapat focusin sa visual checks para sa abnormalities tulad ng unusual sounds, leaks, o abnormal indications, na may records na maintained accordingly.