1..1컴팩트한 구조. 220kVGIS 가 차지하는 면적은 AIS 의 10% 에 불과하고, 500kVGIS 가 차지하는 면적은 AIS 의 5% 에 불과하며, 이는 토지가 비싸고 부하센터가 밀집되어 있고 다산수력발전소가 밀집된 도시에서 특히 중요하다.
1.2 오염, 빗물, 소금 안개 등 대기 환경 요인의 영향을 받지 않기 때문에 GIS 는 산업오염, 기후가 열악하고 고지대에 적용된다.
1.3 설치가 용이합니다. GIS 는 일반적으로 전체 또는 여러 단위로 구성되며 현장 설치 기간을 크게 단축합니다.
1960 년대 GIS 장비가 실제 응용에 투입된 이후 지금까지 전 세계적으로 2,000 대 이상의 GIS 가 가동되고 있다. GIS 는 안전하고 안정적이며 유연한 구성, 환경 적응성, 긴 유지 관리 주기, 간편한 설치 등의 장점을 가지고 있음을 입증했습니다. GIS 는 고압 및 초고압 분야뿐만 아니라 초고압 변전소에서도 널리 사용되고 있습니다. 우리나라에서는 GIS 가 이미 63 ~ 500 kV 전력 시스템에 광범위하게 적용되었다.
GIS 의 제조 기술은 여전히 진보하고 발전하고 있다. 지난 30 여 년 동안 GIS 제조업체는 경제성과 신뢰성 향상이라는 두 가지 주요 목표를 중심으로 부품 구조, 조합 형식, 제조 공정, 사용 및 유지 관리 분야에서 많은 R&D 작업을 수행했습니다. 대용량 단일 전압 SF6 회로 차단기의 개발 성공과 산화 아연 피뢰기의 적용으로 GIS 의 기술적 성능과 매개변수가 기존 스위치 캐비닛을 능가하여 구조가 크게 단순화되고 안정성이 크게 향상되어 GIS 의 소형화에 매우 유리한 조건을 만들었습니다.
2. GIS 의 전반적인 성능 향상은 개별 구성 요소의 성능 향상에 따라 달라집니다.
GIS 는 고압 전기 기기의 집합이며, 보통 블록 구조를 채택한다. 회로 차단기, 단로기, 접지 스위치, 변압기 등의 구성요소는 임의로 조합할 수 있습니다. 전체적인 성능 향상도 개별 부품의 성능 향상에 달려 있습니다. 세분화는 다음과 같습니다.
2. 1 회로 차단기는 GIS 에서 가장 중요한 장비 중 하나입니다. SF6 기체는 절연성과 소멸 성능이 우수하기 때문에 SF6 가스 절연 회로 차단기는 부피가 작고, 무게가 가벼우며, 차단 능력이 크고, 유지 관리 작업량이 적다는 장점이 있다. 현재 SF6 회로 차단기의 최대 작동 전압은 765kV, 차단 전류는 80kA, 정격 전류는 12kA 에 달한다. SF6 회로 차단기는 고압 및 초고압 분야에 적용되며 10 ~ 35kV 중압 등급으로 발전하고 있습니다. 압축 공기 차단기뿐만 아니라 회전 차단기와 자화자찬식 차단기를 사용하는 신형 SF6 차단기도 있다. SF6 및 진공 소멸 기술의 설립과 발전, 그리고 새로운 재료와 다양한 접촉 형태 (자동 접촉, 다중점 접촉 등) 의 출현. ) 스위치의 개폐 및 통류 능력을 크게 향상시켰다. 아크 파괴 구조는 전기 아크 에너지 또는 전류 차단으로 생성된 자기장을 이용하여 스위치의 기계적 응력을 낮추고, 아크 파괴 구조의 레이디얼 치수를 줄여 현재의 발전 방향이 되었다. 아크 억제 개선은 작동 에너지 감소, 기계적 성능 향상, 폼 팩터 크기 향상, 유지 보수 작업 부담 감소, 작업 안전 및 신뢰성 향상을 의미합니다. 회로 차단기 차단 횟수가 감소하고 있으며, 300kV 이하의 단단분리, 500kV 이하의 쌍단현상 현황은 최근 몇 년 동안 깨질 것으로 예상된다. 앞으로 몇 년 동안 UHV 회로 차단기는 1 단단만 있을 수 있으므로 작은 구동 능력만 있으면 됩니다. 전통적인 도자기 절연 재료는 복합 절연 재료로 대체되고 있어 회로 차단기의 무게가 가볍고 구조가 더 간단하다.
2.2 단로기 및 접지 단로기는 주로 무전류 입력 및 회로 절제에 사용되며, 동적 접촉은 일반적으로 전기 작동 메커니즘에 의해 구동되는 절연 회전봉에 의해 구동됩니다. 다양한 전기 주 와이어 연결 및 GIS 구조 배치의 요구를 충족하기 위해 단로기는 GIS 전체 설계의 유연성을 보장하는 다양한 구조 형태를 가지고 있습니다. 단로기의 향후 추세는 회로 차단기 구조와 무게가 더 줄어들면서 단로기와 회로 차단기가 통합될 수 있다는 것입니다.
2.3 전류 트랜스포머 (CT) 는 오랫동안 전자기 전류 트랜스포머를 사용하여 측정 및 보호 신호를 받아왔습니다. 이런 CT 는 전기식 릴레이의 요구에 따라 설계되었으며, 입력전력이 크고, 전력손실이 크며, 부피가 육중하다. 또한 철심 자기 포화의 영향으로 변압기의 측정 정확도가 크게 낮아지므로 사용할 때 측정 신호와 보호 신호를 분리해야 합니다. 고압 전류 변압기는 기름으로 가득 차 있다. 밀봉이 잘 되지 않으면 실효할 때 기름이 잘 새고 폭발하기 쉽다.
최근 몇 년간 등장한 광전 전류 센서 (MOCT) 는 이러한 단점이 없으며 주파수 응답 범위가 넓고 정확도가 높으며 전자기 간섭을 받지 않습니다. MOCT 는 패러데이 컴포넌트로 구성된 전류 센서입니다. 그것이 감지하는 신호는 전류가 아니라 측정된 회로의 자기장이다. 광섬유에서 나오는 자연광이 패러데이 컴포넌트를 통과하면 교류 자기장 강도에 비례하는 회전광이 생성되어 광전 다이오드 (O/E) 를 통해 전기 신호로 변환된 다음 출력을 확대합니다.
2.4 전압 변압기
GIS 의 전압 변압기는 용량 분압식과 전자기식의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 전자기 고압 PT 제조가 어렵기 때문에 300kV 이상의 PT 는 일반적으로 접점식, 300kV 이하의 PT 는 일반적으로 전자기식을 사용합니다. 어떤 형태든 CT 와 마찬가지로 포화하기 쉽고, 기름이 잘 새고, 폭발하기 쉽고, 정확도가 낮고, 부피가 큰 등의 결함도 있다.
EOVT 는 최근 몇 년 동안 전통적인 PT 를 대체할 것으로 예상되는 신형 광전 센서입니다. EOVT 는 프클스 효과의 원리에 따라 작동한다. 전체 장치는 광학 결정, 광학 요소 (발광 다이오드 포함), 광 다이오드 및 광섬유, 전자 요소 (아날로그 및 디지털 처리 장치, 디지털 아날로그 변환기) 의 세 부분으로 구성됩니다. EOVT 의 결정체는 SF6 기체로 가득 찬 금속통에 담겨 있다. 프클스 구성요소 (결정체) 빛의 복굴절은 전기장 강도에 따라 달라지기 때문에 광전다이오드의 출력 전압에 따라 결정체에 가해지는 전기장 강도, 즉 전압을 결정할 수 있다. 일찍이 1996 에서 뉴욕 전력국은 345kV 변전소에 이 EOVT 를 설치해 시운전을 진행했다.
또한 일부 전압과 전류 센서를 함께 만들어 AIS 제품에 사용된 전류/전압 센서를 형성합니다.
2.5 모니터링 및 자체 진단
GIS 의 모든 부품은 금속 케이스 안에 밀봉되어 있기 때문에 내부 고장을 방지하기 위해 장비의 상태를 적시에 파악하고 장비의 숨겨진 위험을 발견하는 데 효과적인 탐지 수단이 필수적입니다. 현재 사용되는 테스트 수단은 주로 다음과 같습니다.
2.5. 1X 레이 사진: X 선으로 외부에서 GIS 상태를 감지할 수 있습니다 (예: 접촉 연소, 나사 느슨함 등).
2.5.2 광학 감지 방법: GIS 내부에 설치된 광학 센서는 GIS 내부의 오류 아크를 감지하는 데 사용됩니다.
2.5.3 적외선 위치 기술: 적외선 열 카메라는 GIS 의 아크 오류 위치 및 오류 지점 위치에 사용할 수 있습니다. 이 장치에는 주로 적외선 열 렌즈, 테이프 레코더 및 트리거 전자 부품이 포함됩니다.
2.5.4 전자기 기술: GIS 의 서스펜션 전위 요소, 고체 절연의 기포, 유리 전도성 불순물, 국부 전기장 왜곡은 부분 방전을 일으킬 수 있으며, 단로기 작동, GIS 상대 플래시 오버 시 가파른 파두 과도 과전압이 발생합니다. 이러한 전자기 현상에 따라 부분 방전을 감지하고 배치할 수 있다.
2.5.5 화학검사법: GIS 내부 플래시로 인해 SF6 가스가 분해될 수 있습니다. 현장에서는 화학시험관을 이용해 SF6 제품의 성분을 검출해 GIS 에 방전이 있는지 판단한다.
최근 몇 년 동안 센서 기술의 급속한 발전과 신형 센서의 출시로 GIS 는 더 많은 센서를 내부 상태 모니터링으로 사용하고 마이크로컴퓨터 기술을 이용하여 얻은 정보를 처리하고 있습니다. 일본 도시바사에서 개발한 지능형 GIS 모니터링 시스템의 구성은 주로 다음과 같은 성능 테스트를 포함합니다.
(1) 절연 성능 모니터링 및 진단: 코로나 센서, 압력 센서, 가스 센서, 온도 센서, 누설 전류 센서가 적용됩니다.
(2) 전도율 감지: 온도 센서와 광섬유 온도계를 사용합니다.
(3) 기계 검사: 온/오프 센서 사용.
온라인 탐지 기술 및 자체 진단 기술의 도입은 고전압 전기 유지 보수 계획의 기존 모델을 깨고 진단 결과에 따라 보다 합리적이고 과학적인 유지 보수 계획을 세우고 사고를 싹트게 하여 GIS 유지 보수 시간을 단축하고 장비의 활용도와 신뢰성을 높입니다.