ຂໍ້ດີຫຼັກຂອງ GIS ໃນລະບົບໄຟຟ້າຄວາມດັນສູງແມ່ນຫຍັງ?

ຂໍ້ດີຫຼັກຂອງ GIS ໃນລະບົບໄຟຟ້າຄວາມດັນສູງແມ່ນຫຍັງ?

ສະຖານີໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ອາກາດເປັນສື່ສະເຄື່ອນ (AIS) ທີ່ຄວາມດັນ 220 kV ຈະໃຊ້ພື້ນທີ່ປະມານ 5,000 ຫາ 8,000 ຕາລາງເມັດ. ສ່ວນສະຖານີໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ GIS ທີ່ຄວາມດັນດຽວກັນຈະໃຊ້ພື້ນທີ່ພຽງແຕ່ 500 ຫາ 1,200 ຕາລາງເມັດ—ຫຼຸດພື້ນທີ່ລົງ 85% ຫຼື ຫຼາຍກວ່າ. ເລກດຽວນີ້ເປັນເຫດຜົນຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ GIS ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເມືອງ, ໃນເວທີນ້ຳມັນທາງທະເລ, ໃນຖ້ຳເຂື່ອນໄຟຟ້າ, ແລະ ໃນບ່ອນທີ່ມີຄ່າທີ່ດິນສູງ ຫຼື ມີຂໍ້ຈຳກັດດ້ານພື້ນທີ່ເຮັດໃຫ້ AIS ບໍ່ເໝາະສົມ. ແຕ່ການຫຼຸດພື້ນທີ່ເປັນພຽງແຕ່ຂໍ້ດີທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນທີ່ສຸດເທົ່ານັ້ນ.

ສື່ສະເຄື່ອນ: ເຫດໃດທີ່ SF₆ ເຮັດໃຫ້ທຸກຢ່າງປ່ຽນແປງ

ອາກາດທີ່ມີຄວາມດັນປົກກະຕິມີຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າປະມານ 3 kV/mm. ກາຊີເລີຍມີຊື່ວ່າ ສູເຟີຣັມ ເຮັກຊາຟລູໂອໄຣດ (SF₆) ທີ່ມີຄວາມດັນ 4–6 bar (gage) ມີຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າ 25–30 kV/mm—ສູງຂຶ້ນປະມານ 8–10 ເທົ່າ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ GIS ຂອງ 145 kV ສາມາດຕິດຕັ້ງໄດ້ພາຍໃນເຄື່ອງປິດທັບທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງເທົ່າກັບເຄື່ອງອົບນ້ຳໃນບ້ານ, ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ AIS ທີ່ເທົ່າທຽນກັນຈະຕ້ອງການໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງເຟສຕໍ່ເຟສ 1.5 ແມັດເຕີ ແລະ ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງເຟສຕໍ່ດິນ 1.3 ແມັດເຕີ.

ໂມເລກຸນ SF₆ ແມ່ນເຄມີທີ່ບໍ່ເຄີຍເຮັດປະຕິກິລິຍາ, ບໍ່ມີພິດ, ແລະ ມີຄວາມສະຖຽນທາງຄວາມຮ້ອນຈົນເຖິງ 500°C. ຄວາມສາມາດໃນການດັບແລະຕັດການລະເບີດ (arc-quenching) ຂອງມັນສູງກວ່າອາກາດປະມານ 100 ເທົ່າ ເນື່ອງຈາກວ່າ SF₆ ຈະແຍກຕົວອອກເປັນສານທີ່ມີປະຕິກິລິຍາເມື່ອຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຂອງການລະເບີດທີ່ເກີນ 2,000 K, ສານເຫຼົ່ານີ້ຈະດຶງດູດອີເລັກຕຣອນ ແລະ ປະສົມກັນຄືນຢ່າງໄວວ່າຫຼັງຈາກທີ່ກະແສໄຟຟ້າຫຼຸດລົງເຖິງສູນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດຕັດກະແສຂອງຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີນ 63 kA ໄດ້ພາຍໃນ 2–3 ວຟີ. ກາຊີນີ້ຈະຟື້ນຕົວເອງຫຼັງຈາກແຕ່ລະການຕັດ—ຕ່າງຈາກນ້ຳມັນທີ່ຈະເກີດການເປີດຕົວເປັນກາບເຊີນ (carbonize) ແລະ ຕ້ອງຖືກປ່ຽນໃໝ່ຫຼັງຈາກການຕັດຄວາມເສຍຫາຍຈຳນວນໜຶ່ງ

ຄວາມກັງວົນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ກ່ຽວກັບ SF6 ແມ່ນຄວາມສາມາດໃນການອຸ່ນຮ້ອນໂລກ, ປະມານ 23,500 ເທົ່າຂອງ CO2 ໃນໄລຍະ 100 ປີ. ການອອກແບບ GIS ທີ່ທັນສະ ໄຫມ ແກ້ໄຂສິ່ງນີ້ໂດຍຜ່ານຫ້ອງແກັສທີ່ປິດໄວ້ຕະຫຼອດຊີວິດທີ່ມີອັດຕາການຮົ່ວໄຫລຕ່ ໍາ ກວ່າ 0.1% ຕໍ່ປີຕໍ່ຫ້ອງຕ່ ໍາ ກວ່າສູງສຸດ 0.5% ທີ່ ກໍາ ນົດໄວ້ໃນ IEC 62271-203. ເຄື່ອງກວດຄວາມຫນາແຫນ້ນທີ່ປະສົມປະສານລາຍງານຄວາມກົດດັນຂອງແກັສໃນເວລາຈິງຜ່ານການໂຕ້ຕອບ SCADA, ເຕືອນຜູ້ໃຊ້ກ່ຽວກັບແນວໂນ້ມການຮົ່ວໄຫລໃດໆກ່ອນທີ່ຈະເຂົ້າເຖິງຂອບແຈ້ງເຕືອນ.

ລະຍະເວລາໃນການ ບໍາ ລຸງຮັກສາແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນຮອບຊີວິດ

ການຕິດຕັ້ງອຸປະກອນທີ່ເປີດເຜີຍ (AIS) ຕ້ອງໄດ້ຮັບການລ້າງເປັນປະຈຸບັນເຖິງພື້ນທີ່ຂອງສ່ວນທີ່ບໍ່ໃຫ້ແສງໄຟຜ່ານ ໂດຍເປັນພິເສດໃນເຂດທີ່ຢູ່ຕິດກັບທະເລ ເຂດອຸດສາຫະກຳ ຫຼື ເຂດທີ່ເປັນທະເລທราย ເຊິ່ງເກືອ ຝຸ່ນທີ່ເປັນຕົວນຳໄຟຟ້າ ຫຼື ທາລາຍອາດຈະຫຼຸດລົງເຖິງໄລຍະທາງທີ່ໄຟຟ້າລົ້ນຜ່ານ ແລະ ເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຂອງການລົ້ນຜ່ານ. ບັດເຊີ (busbars) ແລະ ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ (breakers) ຂອງ GIS ແມ່ນປິດລ້ອມຢ່າງເຕັມທີ່—ມົນລະພິດຈະບໍ່ສາມາດເຂົ້າເຖິງພື້ນທີ່ທີ່ບໍ່ໃຫ້ແສງໄຟຜ່ານໄດ້ເລີຍ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ໄລຍະເວລາການບໍາລຸງຮັກສາຍາວອອກຈາກການກວດສອບ AIS ປະຈຳປີ ໄປເປັນການກວດສອບ GIS ທຸກໆ 5–10 ປີ ຂຶ້ນກັບຈຳນວນຄັ້ງທີ່ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ ແລະ ເຄື່ອງຕັດເປີດ-ປິດ (disconnectors) ໄດ້ປະຕິບັດການເຄື່ອນໄຫວ.

ການປຽບທຽບຕົ້ນທຶນທັງໝົດໃນຊ່ວງອາຍຸການຂອງ GIS ແລະ AIS ຈະປ່ຽນແປງໄປຕາມລະດັບຄວາມຕີງແລະສະຖານທີ່. ສຳລັບລະດັບຄວາມຕີງ 72.5 kV ຫາ 145 kV ໃນເຂດເມືອງ ລາຄາຂອງ GIS ຈະເທົ່າກັບ AIS ໃນໄລຍະ 8–12 ປີ ເມື່ອລວມເອົາຄ່າທີ່ດິນ ຄ່າການກໍ່ສ້າງ ແລະ ຄ່າແຮງບໍາລຸງຮັກສາ. ສຳລັບລະດັບຄວາມຕີງ 245 kV ແລະ ສູງກວ່າ ຄ່າທີ່ດິນທີ່ປະຢັດໄດ້ເທົ່ານັ້ນ ມັກຈະເຮັດໃຫ້ GIS ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເບື້ອງຕົ້ນຕ່ຳກວ່າໃນການນຳໃຊ້ທີ່ສູນກາງເມືອງ ໂດຍເມື່ອລາຄາທີ່ດິນເກີນ $500 ຕໍ່ແຕ່ລະແມັດແກຼນສີ່ຫຼ່ຽມ.

ການກໍ່ສ້າງແບບປະກອບ (Modular Construction) ແລະ ການທົດສອບໃນໂຮງງານ

GIS ແມ່ນຈັດສົ່ງເປັນບາຍທີ່ຖືກຕິດຕັ້ງແລະທົດສອບໃນໂຮງງານ. ບາຍ 145 kV ຄູ່ທີ່ມີເຄື່ອງຕັດວົງຈອນດຽວ ລວມທັງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ, ອຸປະກອນຕັດຕໍ່ສອງຊິ້ນ, ອຸປະກອນຕັດດິນໜຶ່ງຊິ້ນ, ເຄື່ອງວັດແທກແຮງໄຟຟ້າ, ແລະ ເຄື່ອງວັດແທກຄ່າຄວາມຕີ່ນເຄື່ອນ ຈະຖືກຈັດສົ່ງໄປໃນ 2–3 ຫຼັກການຂົນສົ່ງ ແລະ ຖືກຕິດຕັ້ງໃນສະຖານທີ່ດ້ວຍການເຊື່ອມຕໍ່ຫ້ອງທີ່ບັນຈຸອາຍແກັສ SF₆ ທີ່ມີຂາຕໍ່ແລະ ເຄັບເປີເຊື່ອມຕໍ່ຄວບຄຸມທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້. ວຽກງານທີ່ເຮັດໃນສະຖານທີ່ປະກອບດ້ວຍພື້ນເປັນເບຕົງທີ່ເຮັດໃຫ້ເລີຍ ແລະ ລະບົບດິນ; ບໍ່ມີໂຄງສ້າງເຫຼັກສຳລັບການຮັບນ້ຳໜັກ, ບໍ່ມີອຸປະກອນຕັດຕໍ່ທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ເທິງເສາ, ແລະ ບໍ່ມີລະບົບບັດເບີທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ເທິງອາກາດ.

ການທົດສອບໃນໂຮງງານຂອງບ່ອນຕິດຕັ້ງຄົບຮູບ—ລວມທັງການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າແຜງສູງ, ການວັດແທກການປະຈຸບັນລົ້ນເລີນ (partial discharge) ຕ່ຳກວ່າ 5 pC (picocoulombs) ຕາມມາດຕະຖານ IEC 62271-203, ແລະ ການທົດສອບຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງການໃຊ້ງານດ້ານເຄື່ອງຈັກ—ຊ່ວຍຫຼຸດຄວາມສ່ຽງໃນການຕິດຕັ້ງເຄື່ອງທີ່ສະຖານທີ່ຈິງ ເຊິ່ງເປັນສາເຫດຂອງການລ່າຊ້າ 30–40% ໃນການຕິດຕັ້ງໂຄງການ AIS. ບ່ອນຕິດຕັ້ງ GIS ທີ່ຜ່ານການທົດສອບການປະຈຸບັນລົ້ນເລີນໃນໂຮງງານດ້ວຍຄ່າຕ່ຳກວ່າ 2 pC ມັກຈະບໍ່ສາມາດວັດແທກການປະຈຸບັນລົ້ນເລີນໄດ້ຫຼັງຈາກການຕິດຕັ້ງ ໂດຍເງື່ອນໄຂວ່າການຈັດການກຳມະສິດກາຊ່ວຍໃນສະຖານທີ່ຈິງຕ້ອງປະຕິບັດຢ່າງຖືກຕ້ອງ.

ຕົວຢ່າງ: ສະຖານີໄຟຟ້າໃນເຂດເມືອງທີ່ຕັ້ງຢູ່ພາຍໃຕ້ອາຄານເພື່ອການຄ້າ

ເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ໃຫ້ບໍລິການເຂດເມືອງທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນ 12,000 ຄົນຕໍ່ກິໂລແມັດແຕ່ງານຕ້ອງການສະຖານີຈ່າຍໄຟຟ້າ 220/66 kV ໃໝ່ໃນສ່ວນກາງຂອງເມືອງ. ພື້ນທີ່ດຽວທີ່ມີຢູ່ແມ່ນຊັ້ນເຖິງຂອງຕຶກການຄ້າປະສົມທີ່ກຳລັງຈະສ້າງ. ຖ້າໃຊ້ລະບົບ AIS ທຳມະດາ ຈະຕ້ອງການພື້ນທີ່ 6,000 ຕາລາງແມັດ—ຫຼາຍກວ່າສາມເທົ່າຂອງພື້ນທີ່ເຖິງທີ່ມີຢູ່. ແຕ່ລະບົບ GIS 220 kV ທີ່ຈັດຕັ້ງເປັນຮູບແບບບັດເດີ້ງຄູ່ (double-bus) ມີ 8 ຊ່ອງສົ່ງໄຟ (feeder bays) ແລະ 2 ຊ່ອງເຊື່ອມຕໍ່ເຄື່ອງເຮັດໃຫ້ໄຟ (transformer bays) ສາມາດຕິດຕັ້ງໄດ້ພາຍໃນພື້ນທີ່ 800 ຕາລາງແມັດ ລວມທັງເຄື່ອງເຮັດໃຫ້ໄຟທັງໝົດ, ຫ້ອງຄວບຄຸມ, ແລະລະບົບຊ່ວຍ. ອຸປະກອນ GIS ນີ້ ຖືກສະໜອງໂດຍຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມເປັນເອກະລາດ (integrated electrical equipment manufacturer) ແລະຖືກທົດສອບໃນໂຮງງານໃນຮູບແບບການປະກອບເປັນ 6 ຊ່ອງ (bay assemblies) ແລະຕິດຕັ້ງໃນເວລາ 14 ອາທິດ—ເວລາທີ່ບໍ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ຖ້າໃຊ້ວິທີການກໍ່ສ້າງ AIS.

ຄໍາ ຖາມ ທີ່ ມັກ ຖາມ

ລະບົບ GIS ເໝາະສຳລັບການຕິດຕັ້ງໄຟຟ້ານອກບ່ອນຫຼືບໍ່?

ແມ່ນແລ້ວ. ການປົກປ້ອງອຸປະກອນ GIS ຂອງນອກບ້ານຖືກອອກແບບໃຫ້ກັນນ້ຳໄດ້ດ້ວຍຕູ້ຄວບຄຸມທີ່ມີຄວາມຕ້ານທາງນ້ຳ IP65 ແລະ ຕູ້ເກັບທີ່ເຮັດຈາກອະລູມິເນີ້ມທີ່ຕ້ານການກັດກ່ອນ. GIS ຂອງນອກບ້ານເຮັດໃຫ້ບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງສ້າງສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກ, ສະນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານການກໍ່ສ້າງ, ແລະ ມັກໃຊ້ໃນຂອບເຂດຄວາມຕີ່ນ 72.5–145 kV.

ການຈັດການກຳມະສິດ SF₆ ໃນເວລາບໍາລຸງຮັກສາເຮັດແນວໃດ?

ການບໍາລຸງຮັກສາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເປີດຫ້ອງກຳມະສິດຈະໃຊ້ລົດຈັດເກັບກຳກຳມະສິດທີ່ດຶງກຳມະສິດ SF₆ ອອກຈາກຫ້ອງເພື່ອເກັບໄວ້ໃນຖັງເກັບ, ກົງເປີດເພື່ອກຳຈັດສານທີ່ເກີດຈາກການສຳລັບ, ແລ້ວຈຶ່ງສົ່ງຄືນເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຫຼັງຈາກການບໍາລຸງຮັກສາ. ບໍ່ມີການປ່ອຍກຳມະສິດ SF₆ ອອກໄປໃນບໍລິວາກາດເມື່ອການບໍາລຸງຮັກສາຖືກປະຕິບັດຢ່າງຖືກຕ້ອງ.

ຖ້າເກີດການຮັ່ວຂອງ SF₆ ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນ?

ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໜາແໜ້ນຂອງບ່ອນຈະເປີດເຕືອນເມື່ອຄວາມໜາແໜ້ນຕ່ຳລົງເຖິງຂີດຈຳກັດທຳອິດ, ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນທີ່ 90% ຂອງຄວາມໜາແໜ້ນທີ່ກຳນົດໄວ້. ເມື່ອຄວາມໜາແໜ້ນຕ່ຳລົງເຖິງ 85%, ລະບົບຈະລ໊ອກອັດຕະໂນມັດເພື່ອຫ້າມການເປີດ-ປິດເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ ຫຼື ເຄື່ອງຕັດທີ່ບໍ່ມີການເຊື່ອມຕໍ່ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເຮັດວຽກໃນສະພາບທີ່ການກັນໄຟບໍ່ດີ. ພະນັກງານຈະຖືກສົ່ງໄປເພື່ອຊອກຫາ ແລະ ປະຕິບັດການຊ່ວຍເຫຼືອກ່ອນທີ່ຈະເຖິງຂີດຈຳກັດການລ໊ອກ.

ເຄື່ອງ GIS ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ຫຼັງຈາກຕິດຕັ້ງເບື້ອງຕົ້ນບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ. ການອອກແບບເປັນບ່ອນ (bay) ທີ່ສາມາດປັບປຸງໄດ້ຊ່ວຍໃຫ້ຂະຫຍາຍໄດ້ໂດຍການເພີ່ມບ່ອນໃໝ່ເຂົ້າກັບບັດເລີ້ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ ແລະ ຕິດຕັ້ງສ່ວນບັດເລີ້ທີ່ຂະຫຍາຍອອກໃນເວລາທີ່ໄດ້ວາງແຜນໄວ້ເພື່ອປິດລະບົບ. ຈຸດທີ່ຈະຂະຫຍາຍອອກໃນອະນາຄົດມັກຖືກກຳນົດໃນຂະນະທີ່ເລີ່ມຕົ້ນໂຄງການເພື່ອໃຫ້ການຂະຫຍາຍອອກໃນອະນາຄົດງ່າຍຂຶ້ນ.

GIS ເປັນຢ່າງໃດເມື່ອເປີຽບທຽບກັບ AIS ໃນດ້ານການຕ້ານການສັ່ນໄຫວ?

GIS ມີປະສິດທິພາບດີກວ່າຫຼາຍເນື່ອງຈາກຈຸດສູນກາງຂອງນ້ຳໜັກທີ່ຕ່ຳ—ທັງໝົດຂອງລະບົບສູງບໍ່ເຖິງ 3 ແມັດເຕີ—ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມສະຖຽນທີ່ທີ່ດີກວ່າ AIS ທີ່ໃຊ້ຕົ້ນເສົາເປັນສ່ວນປ້ອງກັນ ເຊິ່ງອາດຈະສູງເຖິງ 5–6 ແມັດເຕີ. GIS ແມ່ນມາດຕະຖານສຳລັບເຂດທີ່ມີການສັ່ນໄຫວ ໂດຍທີ່ AIS ຈະຕ້ອງໃຊ້ລະບົບກັນສັ່ນໄຫວທີ່ມີລາຄາແພງ.

ສາມາດຊື້ສະຖານີໄຟຟ້າ GIS ເຕັມຮູບແບບໄດ້ທີ່ໃດ?

ຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ມີລະບົບບໍລິການຄົບວົງຈອນ ເຊິ່ງສະເໜີຊຸດອຸປະກອນສຳລັບສະຖານີໄຟຟ້າທັງໝົດ—ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງເທີຣ໌ບິນ, ເຄື່ອງປິດ-ເປີດ, ລະບົບປ້ອງກັນ, ແລະ ລະບົບ SCADA—ສາມາດສະເໜີວິທີແກ້ໄຂ GIS ທີ່ສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ທັນທີ. ບໍລິສັດເຊັ່ນ: Liaoning Sinotech Group ສະເໜີ GIS ສຳລັບລະດັບຄວາມຕີງ 72.5 kV ຫາ 245 kV ເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງສາຍຜະລິດຕະພັນສະຖານີໄຟຟ້າຂອງພວກເຂົາ.