ภาพรวม
ความต้องการของระบบส่งจ่ายไฟฟ้าสมัยใหม่เรียกร้องให้อุปกรณ์ตัด-ต่อไฟฟ้าสามารถรองรับภาระงานที่หนักหนาได้อย่างต่อเนื่อง ขณะเดียวกันยังคงมีขนาดทางกายภาพที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อุปกรณ์ GIS แบบ SF6 35 กิโลโวลต์นี้
ตอบสนองความต้องการดังกล่าวโดยแทนที่ฉนวนอากาศแบบดั้งเดิมด้วย ก๊าซที่มีค่าความต้านทานฉนวนสูง ซึ่งทำให้สามารถออกแบบให้มีขนาดกะทัดรัด
จนสามารถติดตั้งลงในลิฟต์ขนส่งสินค้ามาตรฐานหรือห้องใต้ดินขนาดเล็กได้ ระบบบัสบาร์ภายในและชิ้นส่วนการตัด-ต่อถูกป้องกัน
จากการเกิดออกซิเดชัน ทำให้อุปกรณ์นี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานระยะยาวในเขตอุตสาหกรรมที่มีสภาพแวดล้อมรุนแรงหรือบริเวณชายฝั่งทะเล พร้อมทั้งผสานรวมเข้ากับ
รีเลย์ป้องกันแบบดิจิทัล เทคโนโลยีการตรวจจับความแม่นยำสูง และระบบอัตโนมัติอื่นๆ ซึ่งช่วยสนับสนุนการตรวจสอบจากระยะไกลและการแยกข้อบกพร่องโดยอัตโนมัติ
ความหลากหลายนี้ทำให้อุปกรณ์นี้เป็นรากฐานที่เชื่อถือได้ทั้งสำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยขนาดใหญ่เพื่อการใช้งานทั่วไป และเครือข่ายจ่ายไฟแรงสูงส่วนตัว
ปรับตัวเข้ากับโครงสร้างสายจ่ายไฟ (feeder configurations) ต่าง ๆ ได้อย่างราบรื่น
ส่วนประกอบหลักและคุณสมบัติ
หัวใจหลักในการปฏิบัติงานของหน่วยควบคุมวงจรแบบแหวน (SF6 Ring Main Unit: RMU) คือ เบรกเกอร์สุญญากาศระดับสูง ซึ่งออกแบบมาเพื่อดับอาร์กได้อย่างรวดเร็วและมีความทนทานเชิงกล
แต่ละหน่วยมีการจัดเรียงบัสบาร์แบบสามขั้ว (triple-pole busbar arrangement) ที่ผลิตจากทองแดงอิเล็กโทรไลติก ซึ่งรับประกัน ความนำไฟฟ้าสูง ความมั่นคงด้านไฟฟ้าและความร้อน
ระหว่างเหตุการณ์ลัดวงจร คุณลักษณะสำคัญประการหนึ่งคือ เครื่องตรวจสอบความหนาแน่นที่ชดเชยอุณหภูมิ (temperature-compensated density monitor) ซึ่งให้ข้อมูลวินิจฉัยแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของก๊าซ
ภายในถังที่ปิดสนิทแบบ hermetically sealed สำหรับความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงาน แผงหน้าถูกติดตั้งด้วยแผนผังจำลองเชิงกล (mechanical mimic diagram) และสวิตช์ต่อพื้นดินแบบบูรณาการ (integrated earthing switch) พร้อมระบบล็อกป้องกันความผิดพลาด (foolproof interlock system)
ช่องต่อสายเคเบิล (cable termination compartment) มีระยะห่างที่กว้างขวางเพื่อการเสียบต่อแบบ plug-in ได้อย่างสะดวกสบาย
ขณะที่ตัวตู้ภายนอกใช้แผ่นเหล็กชุบสังกะสีแบบทนทานพิเศษ (heavy-duty galvanized plating) พร้อมเคลือบผิวด้วยอีพอกซี ป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้าง ตลอดหลายทศวรรษของการใช้งาน
การออกแบบและการปฏิบัติตามข้อกำหนด
ดีไซน์:
ความสมบูรณ์ของโครงสร้างได้รับการให้ความสำคัญสูงสุดผ่านการออกแบบตามมาตรฐานการจัดจำแนกประเภทการลัดวงจรภายใน (IAC) ซึ่งระบายก๊าซที่มีแรงดันเกินออกอย่างปลอดภัยผ่านช่องระบายเฉพาะ
อุปกรณ์สวิตช์เกียร์แรงดันสูง SF6 ระดับ 35 kV นี้ใช้กลยุทธ์แบบ "ปิดผนึกตลอดอายุการใช้งาน" หมายความว่า วงจรหลักถูกแยกออกจากบรรยากาศโดยสิ้นเชิง เพื่อป้องกันไม่ให้ความชื้นหรือฝุ่นสะสม
มีการบังคับใช้ล็อกเชิงกลอย่างเคร่งครัดเพื่อป้องกันลำดับการเปิด-ปิดที่ไม่เหมาะสม
ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าสอดคล้องกับมาตรฐานความปลอดภัยของหน่วยงานสาธารณูปโภคทั่วโลก
การปฏิบัติตาม:
ขั้นตอนการออกแบบและทดสอบดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามกรอบมาตรฐาน IEC 62271-200 ตู้บรรจุก๊าซ SF6 สำหรับใช้ในอาคาร ระดับ 35 kV ทุกตู้
ผ่านการทดสอบชนิด (type-testing) อย่างเข้มงวด รวมถึงการทดสอบความทนทานต่อแรงกระแทกจากฟ้าผ่า (lightning impulse withstand) และการวิเคราะห์การปล่อยประจุบางส่วน (partial discharge analysis)
เกณฑ์เหล่านี้ยืนยันความสามารถของอุปกรณ์ในการทำงานที่แรงดันและค่าความถี่ตามที่ระบุไว้ในตลาดทั่วโลกที่หลากหลาย ซึ่งรับประกันว่าอุปกรณ์จะสอดคล้องกับข้อกำหนดที่เข้มงวดที่สุด
ข้อกำหนดด้านเทคนิคที่ผู้ให้บริการระบบส่งไฟฟ้าระดับนานาชาติกำหนด
ข้อดีหลัก
ประสิทธิภาพเชิงพื้นที่ที่ได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสม
การใช้ฉนวนก๊าซช่วยลดระยะห่างระหว่างเฟสได้อย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้ชุดอุปกรณ์ตัดต่อวงจรแบบฉนวนก๊าซแรงดัน 35 กิโลโวลต์ (GIS)
มีปริมาตรลดลงได้สูงสุดถึง 60% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แบบฉนวนอากาศ ทำให้สามารถติดตั้งในสภาพแวดล้อมเมืองที่มีความหนาแน่นสูงได้อย่างสะดวก
ความทนทานต่อสภาวะบรรยากาศ
เนื่องจากการตัดต่อวงจรเกิดขึ้นภายในสภาพแวดล้อมก๊าซที่ควบคุมได้ ระบบจึงไม่ได้รับผลกระทบจากละอองเกลือ ฝุ่น หรือสัตว์ต่างๆ สิ่งนี้ทำให้ชุดอุปกรณ์ตัดต่อวงจรแบบฉนวนก๊าซแรงสูง
มีประสิทธิภาพโดดเด่นเป็นพิเศษในการดำเนินงานเหมืองแร่ หรือฟาร์มลมชายฝั่ง ซึ่งอุปกรณ์มาตรฐานมักประสบปัญหา
การเสื่อมสภาพของฉนวนอย่างเร่งด่วน
ต้นทุนการเป็นเจ้าของตลอดอายุการใช้งานต่ำ
ในฐานะที่เป็นชุดอุปกรณ์ตัดต่อวงจรแบบฉนวนก๊าซ SF6 ที่ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษา ขั้วต่อหลักได้รับการป้องกันจากสภาวะแวดล้อมภายนอก จึงไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดหรือหล่อลื่นภายในเป็นระยะ
ส่งผลให้สามารถให้บริการที่เชื่อถือได้ยาวนานหลายทศวรรษ โดยแทบไม่จำเป็นต้องเข้าไปดำเนินการซ่อมบำรุงในสถานที่
การป้องกันบุคลากรโดยรวม
การออกแบบชุดตัด-ต่อวงจรแบบมีเปลือกโลหะหุ้มและฉนวนด้วยก๊าซระดับแรงดัน 35 กิโลโวลต์ ให้ระบบโลหะที่ต่อพื้นอย่างต่อเนื่องเป็นเกราะป้องกัน ชิ้นส่วนทั้งหมดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านถูกหุ้มไว้อย่างสมบูรณ์ ทำให้มั่นใจได้ว่า
ภายนอกของอุปกรณ์จะ "ปลอดภัยต่อการสัมผัส" สำหรับช่างเทคนิคที่ปฏิบัติงานบริเวณใกล้เคียงอุปกรณ์
พารามิเตอร์
ชนิดฉนวน |
ก๊าซ sf6 |
แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด |
35 กิโลโวลต์ / 40.5 กิโลโวลต์ |
กระแสที่กำหนด |
630A / 1250A |
ความถี่ตามลําดับ |
50Hz / 60Hz |
การสั่งทำพิเศษ |
พร้อมใช้งาน |
อัตราการรั่วของก๊าซ (ต่อปี) |
≤ 0.1% |
มาตรฐานสากล |
IEC 62271-200 |
สถานการณ์การประยุกต์ใช้งาน
ศูนย์กลางสาธารณูปโภคในเขตเมืองใหญ่
ในเมืองที่มีความหนาแน่นสูง ชุดตัด-ต่อวงจรแบบฉนวนด้วยก๊าซระดับแรงดัน 35 กิโลโวลต์ (GIS) นี้ ช่วยให้สามารถสร้างสถานีไฟฟ้าย่อยภายในอาคารแบบกะทัดรัดได้ โดยลดพื้นที่ใช้สอยลงถึง 60% ทำให้หน่วยงานเหล่านี้ติดตั้งได้ง่ายในห้องใต้ดิน (underground vaults) หรือชั้นที่จัดวางอุปกรณ์ในอาคารสูง
สิ่งนี้ช่วยให้หน่วยงานสาธารณูปโภคสามารถติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานภายในเขตธุรกิจได้ ซึ่งจะรับประกันการจ่ายไฟฟ้าอย่างมั่นคงให้กับตึกสูง โดยไม่จำเป็นต้องใช้พื้นที่เชิงพาณิชย์ระดับถนนที่มีมูลค่าสูง
ฟาร์มพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์มักดำเนินงานในพื้นที่ห่างไกล ซึ่งมีปริมาณเกลือสูงหรือฝุ่นมาก ระบบทั่วไปมักติดตั้งภายในอาคารควบคุมแบบพรีฟับริเคต (E-houses) เพื่อจัดการกำลังไฟฟ้าที่ผลิตจากกลุ่มแหล่งพลังงานหมุนเวียน
การบูรณาการพลังงานที่สามารถปรับปรุงได้
การออกแบบที่แข็งแกร่งนี้มอบอินเทอร์เฟซที่ทนทานต่อระบบสายส่งไฟฟ้า ในขณะเดียวกันก็ปกป้องชิ้นส่วนภายใน
ไว้จากการรบกวนจากสภาพแวดล้อมภายนอก
ชิ้นส่วนจากบรรยากาศที่กัดกร่อนและสภาพอากาศแปรปรวนอย่างรุนแรง
โรงงานอุตสาหกรรมและโรงงานเคมีภัณฑ์
สถาน facility ที่ต้องการแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่มีความน่าเชื่อถือสูงเป็นพิเศษ เช่น โรงงานผลิตชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์หรือโรงกลั่นน้ำมัน ใช้อุปกรณ์นี้เพื่อให้มั่นใจว่าจะมีการจ่ายไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง
การออกแบบแบบปิดสนิทแบบ hermetically sealed ช่วยปกป้องชิ้นส่วนหลักที่ไวต่อการกัดกร่อนจากก๊าซกระบวนการที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ซึ่งพบได้บ่อยในอุตสาหกรรมหนัก การแยกส่วนนี้
รับประกันความสมบูรณ์ในการปฏิบัติงานในระยะยาว และยกระดับความปลอดภัยของบุคลากรภายในเขตอันตราย
ระบบรถไฟฟ้า
สถานีจ่ายไฟสำหรับรถไฟความเร็วสูงพึ่งพาความสามารถในการสลับวงจรที่แข็งแกร่งของหน่วยควบคุมวงจร SF6 (SF6 Ring Main Unit: RMU) ความสามารถของอุปกรณ์นี้ในการรองรับการเปลี่ยนแปลงโหลดบ่อยครั้ง
รวมทั้งขนาดที่กะทัดรัด ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับทางเดินแคบตามแนวเส้นทางรถไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้ขบวนรถจักรสมัยใหม่
สามารถดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
EN
