AIS 대 GIS 대 하이브리드 개폐기(HGIS): 핵심 차이점

공기 절연 개폐장치(AIS)는 부지 확보가 가능한 경우 일반적으로 가장 유연하고 경제적인 선택입니다. 가스 절연 개폐장치(GIS)는 초기 설비 비용보다 공간, 내오염성 또는 실내 설치가 더 중요한 경우에 주로 선호됩니다. 하이브리드 가스 절연 개폐장치(HGIS)는 이 두 방식의 중간 형태로서, 주 베이 기능을 소형 가스 절연 모듈로 구성하면서도 모선이나 외부 연결부는 공기 절연 방식을 유지합니다.

올바른 선택은 전압만으로 결정되지 않습니다. 엔지니어는 부지 및 건물 비용, 환경 노출, 정전 전략, 향후 확장성, 유지보수 역량, 절연 매체 관련 규정, 회로 불능 시 발생하는 비용 등을 포함한 변전소 전체 구성을 비교해야 합니다.

본 가이드는 특정 기술이 무조건 우월하다고 가정하지 않고 AIS, GIS, HGIS를 비교할 수 있는 체계적인 방법을 제공합니다.

AIS 대 GIS 대 HGIS: 빠른 비교

선택 요소	AIS	GIS	하이브리드 개폐장치(HGIS)
전체 명칭	공기 절연 개폐 장치	가스 절연 개폐 장치	하이브리드 가스 절연 개폐 장치
1차 절연 배치	주변 공기 및 물리적 이격 거리가 외부 절연을 제공함	주요 충전부는 절연 가스 또는 가스 혼합물이 포함된 접지된 금속 함체 내에 밀폐됨	주요 베이 기능은 가스 절연 및 밀폐되어 있으며, 모선 또는 외부 연결부는 공기 절연 상태를 유지함
일반적인 물리적 설치 면적	가장 큰	가장 작은	AIS와 GIS 사이; 일반적으로 동급의 AIS 베이보다 훨씬 작음
초기 장비 비용	일반적으로 가장 낮음	일반적으로 가장 높음	일반적으로 AIS와 GIS 사이이나, 프로젝트에 따라 다름
먼지, 염분, 습기 및 야생 동물에 대한 노출	최고	밀폐된 1차 부품의 경우 가장 낮음	밀폐된 기능의 경우 AIS보다 낮으나, 공기 절연 인터페이스는 여전히 노출됨
일상적인 육안 점검	직접적이고 간결함	주요 부품이 밀폐되어 있어 제한적임	혼합형: 밀폐된 모듈과 접근 가능한 외부 연결부
유지보수 특성	점검 및 청소가 필요한 노출 부품이 더 많음	노출은 적으나, 가스 시스템 및 외함 작업 시 특수 절차 필요	완전 가스 절연 개폐장치(GIS)보다 가스 절연 범위가 작고 노출된 장비가 적음
현장 조립	더 많은 개별 장비 및 상호 연결	공장 조립 베이 또는 운송 단위, 이후 현장 조립 및 가스/인터페이스 작업	고도로 통합된 공장 테스트 완료 베이 모듈을 통해 현장 작업 감소 가능
향후 확장	일반적으로 가장 쉬움	GIS 인터페이스, 제조사 설계 및 정전 요구 사항을 고려하여 계획해야 함	기존 AIS 변전소의 확장 또는 소형화에 종종 유용함
최적의 환경	충분한 부지와 오염 관리가 가능한 현장	도심, 지하, 실내, 해안, 산업 단지 또는 기타 공간 제약이 있는 현장	브라운필드 확장, 제약이 있는 실외 현장, 해상 애플리케이션 및 빠른 베이 설치가 필요한 프로젝트
주요 설계 트레이드오프	더 넓은 부지 및 환경 노출	더 높은 자본 복잡성 및 폐쇄형 시스템 설계에 대한 강한 의존도	소형화와 기존 AIS 인터페이스 간의 타협

이는 공학적 경향일 뿐 보장된 값이 아닙니다. 의미 있는 비교를 위해서는 동일한 단선 결선도, 정격 전압, 단락 용량, 모선 방식, 이중화 요구 사항, 현장 조건 및 프로젝트 수명을 사용해야 합니다.

AIS, GIS, HGIS란 무엇인가?

공기 절연 개폐 장치(AIS)란 무엇인가?

공기 절연 개폐 장치는 대기 중의 공기와 규정된 이격 거리를 사용하여 통전 도체를 접지 구조물 및 다른 상으로부터 절연합니다. 고압 AIS 변전소에서는 일반적으로 차단기, 단로기, 접지 개폐기, 계기용 변성기, 피뢰기 및 모선이 별도의 장비로 설치되며 노출된 도체로 연결됩니다.

AIS는 개방형의 보호되지 않은 설치와는 다릅니다. 이 장비는 여전히 애자, 접지 구조물, 인터록, 울타리, 보호 계전기 및 정의된 전기적 이격 거리를 사용합니다. AIS의 결정적인 특징은 주요 충전부 사이의 외부 절연이 밀폐된 가스 절연 금속 외함이 아닌 주로 공기에 의해 제공된다는 점입니다.

AIS는 모듈식이며 육안 검사가 가능하고 확장이 비교적 용이하며 광범위한 공급업체 및 서비스 기반을 갖추고 있어 여전히 매력적입니다. 주요 단점은 공간입니다. 상간 및 상-대지 간 요구 이격 거리는 정격 전압 및 절연 협조 요구 사항에 따라 증가하므로 변전소의 설치 면적이 상당히 커질 수 있습니다.

가스 절연 개폐 장치(GIS)란 무엇인가?

가스 절연 개폐 장치는 주요 고압 기능을 접지된 금속 외함 내부에 배치합니다. 절연은 대기 중의 공기만이 아닌 가압된 절연 가스 또는 가스 혼합물에 의해 적어도 부분적으로 제공됩니다.

GIS 베이는 차단기, 단로기, 접지 개폐기, 전류 및 전압 측정 장치, 모선 섹션, 케이블 또는 라인 인터페이스를 하나의 소형 어셈블리로 통합할 수 있습니다. 접지된 외함은 충전부가 먼지, 염분, 습기, 야생 동물 및 우발적인 접촉에 노출되는 것을 제한합니다. 이러한 특성 덕분에 GIS는 부지 비용이 비싸거나, 변전소를 건물 내부나 지하에 설치해야 하거나, 환경 오염으로 인해 노출된 절연체의 유지보수가 어려운 환경에서 특히 유용합니다.

GIS를 자동으로 SF6 개폐 장치와 동일한 것으로 간주해서는 안 됩니다. 육불화황(SF6)은 역사적으로 많은 GIS 설계에서 지배적인 절연 및 차단 매체였으나, 현재 제조사들은 진공 차단 방식과 청정 공기 또는 기타 가스 혼합물을 기반으로 한 대체 절연 시스템도 제공하고 있습니다. 제안된 장비에 대해 정확한 매체, 지구 온난화 지수(GWP), 누설 요구 사항, 회수 프로세스 및 지역별 규정 준수 여부를 확인해야 합니다.

하이브리드 가스 절연 개폐 장치(HGIS)란 무엇인가?

하이브리드 가스 절연 개폐 장치는 AIS와 GIS의 요소를 하나의 변전소 베이에 결합한 것입니다. 차단기, 단로 및 접지 기능, 그리고 때로는 계기용 변성기가 접지된 가스 절연 모듈 내에 통합됩니다. 이 모듈은 기존의 공기 절연 모선, 변압기, 라인 또는 기타 옥외 장비와 연결됩니다.

이 아키텍처는 전체 GIS 설치처럼 전체 모선 시스템을 밀폐하지 않으면서도 별도의 지지 구조물, 기초, 도체 및 현장 조립 인터페이스의 수를 줄여줍니다. 따라서 익숙한 공기 절연 변전소 연결 방식을 유지하면서도 AIS 베이의 설치 면적을 줄일 수 있습니다.

HGIS는 기존 AIS 현장에 추가 베이가 필요하지만 일반적인 AIS 확장 시 요구되는 이격 거리를 확보할 수 없는 경우에 특히 유용합니다. 또한 공사 기간 단축, 공장에서 테스트를 거친 이동 가능한 모듈, 또는 노출된 개폐 부품의 수를 줄이는 것이 프로젝트 측면에서 중요한 가치를 가질 때 유용합니다.

PASS는 어디에 해당하는가?

PASS는 보편적인 IEC 개폐 장치 범주가 아닙니다. 히타치 에너지(Hitachi Energy)의 하이브리드 개폐기 제품군 명칭이며, 다음과 같이 확장됩니다. Plug and Switch System (플러그 앤 스위치 시스템). PASS는 HGIS의 실질적인 사례입니다. 고전압 베이(bay) 기능은 가스 절연 하우징 내에 밀폐되어 있으며, 공기 절연 모선(busbar)이 해당 모듈을 변전소의 나머지 부분과 연결합니다.

이러한 구분은 사양서 작성 시 중요합니다. 입찰 시에는 요구되는 기능, 정격, 인터페이스, 절연 매질, 표준, 사용 조건 및 성능을 정의해야 합니다. 특정 제품군 명칭을 모든 하이브리드 개폐기를 통칭하는 일반적인 정의인 것처럼 사용해서는 안 됩니다.

일반적인 계층 구조는 다음과 같습니다.

AIS: 공기 절연 변전소(Air-Insulated Substation) 아키텍처.
GIS: 가스 절연 금속 폐쇄형 개폐 장치 아키텍처.
HGIS 또는 하이브리드 개폐 장치: 가스 절연 베이 기능과 공기 절연 외부 연결이 결합된 통합형.
PASS: 특정 제조사의 하이브리드 개폐 장치 구현 방식.

중요한 엔지니어링 차이점

1. 설치 면적 및 토목 공사

AIS는 개방된 공기 중에서 전기적 이격 거리가 필요하므로 일반적으로 가장 넓은 부지를 차지합니다. 또한 더 많은 개별 기초, 지지 구조물, 케이블 트렌치 및 현장 설치 상호 연결이 필요할 수 있습니다.

GIS는 개폐 및 모선 기능을 금속 밀폐형 구획으로 압축합니다. 일반적으로 가장 작은 개폐장치 설치 면적을 제공하며 실내, 지하 또는 도심 변전소를 기술적으로 실현 가능하게 합니다. 그러나 개폐장치의 설치 면적이 변전소 전체의 설치 면적과 동일한 것은 아닙니다. 변압기, 리액터, 케이블 종단 처리, 접근 경로, 방화 구획, 환기 및 보조 시스템은 여전히 공간을 필요로 합니다.

HGIS는 개별 베이의 설치 면적을 줄여주지만, 일반적으로 완전 가스 절연 모선 시스템만큼의 소형화에는 도달하지 못합니다. HGIS의 토목적 이점은 완전한 GIS 건물을 짓기에는 불균형적이지만 기존 AIS 베이를 설치하기에는 공간이 부족한 AIS 확장 현장에서 가장 크게 나타납니다.

의사 결정 규칙: 카탈로그상의 베이 치수가 아닌 전체 현장 레이아웃을 비교하십시오.

2. 환경 노출

AIS 절연체와 가압 연결부는 현장 환경에 노출됩니다. 염분 분무, 산업 오염, 먼지, 습기, 얼음, 조류 및 소형 동물은 점검 및 청소 요구 사항을 증가시키거나 절연 설계에 영향을 줄 수 있습니다. 고도가 높을수록 외부 공기 절연의 유전 성능이 변화하며, 보정된 이격 거리가 필요할 수 있습니다.

GIS는 주요 부품을 접지된 인클로저 내부에 보호하므로 유전 성능이 외부 오염에 덜 의존하게 됩니다. 외부 부싱, 종단 처리 및 보조 장비는 여전히 환경 평가가 필요하지만, 주 회로는 주변 조건으로부터 실질적으로 격리됩니다.

HGIS는 통합된 개폐 기능을 보호하는 동시에 공기 절연 모선 및 장비 인터페이스는 노출된 상태로 둡니다. 따라서 완전히 노출된 AIS 베이에 비해 환경적 회복력이 향상되지만, 외부 절연 검토를 완전히 배제할 수는 없습니다.

의사 결정 규칙: 오염 정도, 기상 노출, 고도 제약 또는 외부 섬락의 결과가 심각해질수록 GIS의 가치는 더욱 높아집니다.

3. 점검, 유지보수 및 수리

AIS는 유지보수 팀이 대부분의 주요 설비를 직접 육안으로 확인할 수 있게 합니다. 구성 요소는 종종 개별적으로 점검, 시험, 세척 또는 교체할 수 있습니다. 반면, 노출된 절연체, 메커니즘, 접합부 및 구조물은 더 많은 일상적인 관리가 필요할 수 있다는 단점이 있습니다.

GIS는 주요 구성 요소의 환경 노출을 줄이고 일상적인 세척 작업을 감소시킵니다. 그러나 내부 결함, 가스 경보, 외함 작업 및 주요 수리 시에는 전문적인 절차, 숙련된 인력, 호환 가능한 취급 장비 및 절연 매체에 대한 세심한 제어가 요구됩니다. 수리를 위한 접근성과 정전 영향은 구획화 및 서비스 연속성 설계에 크게 의존합니다.

HGIS는 노출된 개폐 장치의 수를 줄이는 동시에 가스 절연 설비의 양을 제한합니다. 유지보수는 혼합된 형태를 유지합니다. 기술자는 기존 옥외 변전소에 대한 역량과 통합 모듈에 대한 제품별 지식을 모두 갖추어야 합니다.

의사 결정 규칙: 유지보수 부담과 수리 복구 능력을 별도로 평가하십시오. 일상적인 유지보수가 적다고 해서 반드시 고장 수리가 간단하다는 것을 의미하지는 않습니다.

4. 신뢰성 및 가용성

신뢰성은 절연 기술만으로 결정될 수 없습니다. 이는 단선 결선도, 구성 요소 설계, 설치 품질, 환경 조건, 구획 경계, 보호 시스템, 유지보수 프로그램, 예비 부품 전략 및 운영자의 역량에 따라 달라집니다.

GIS는 주 회로가 밀폐되어 있어 오염 및 우발적인 접촉으로 인한 고장을 줄일 수 있습니다. AIS는 결함을 관찰하기 쉽고 개별 구성 요소를 격리하거나 교체하기가 더 용이합니다. HGIS는 베이 내의 외부 인터페이스를 줄이지만 여전히 노출된 변전소 연결부를 사용합니다.

중요한 프로젝트의 경우, 가용성에 직접적인 영향을 미치는 질문을 하십시오:

인접 회로를 차단하지 않고 하나의 모선 섹션, 베이 또는 가스 구획을 격리할 수 있습니까?
고장 난 차단기, 단로기, 부싱 또는 가스 구획의 수리 시간은 얼마나 됩니까?
예비 모듈, 메커니즘, 씰, 밀도 모니터 및 전문 기술자를 현지에서 확보할 수 있습니까?
변전소가 확장 또는 유지보수 중에도 계속 운영될 수 있습니까?
모선 배치가 요구되는 운영상의 이중화를 제공합니까?

의사 결정 규칙: 단순히 “높은 신뢰성”이라고 하지 말고, 요구되는 서비스 연속성과 평균 복구 시간을 명시하십시오.”

5. 설치 및 시운전

AIS 건설은 개별 품목의 설치 및 정렬, 구조물 건립, 도체 연결, 현장 이격 거리 검증을 포함합니다. 이는 익숙한 작업이지만 현장 조립 물량이 많을 수 있습니다.

GIS는 공장에서 테스트를 거친 베이(bay) 또는 운송 단위로 납품되지만, 현장 조인트, 가스 구역, 케이블 인터페이스, 보호 배선, 외함 본딩 및 고전압 테스트에는 여전히 통제된 절차가 필요합니다. 건축 공차와 운송 제한은 모듈 크기와 설치 순서에 영향을 줄 수 있습니다.

HGIS 모듈은 여러 베이 기능을 공장에서 조립 및 테스트한 상태로 도착할 수 있습니다. 이는 현장 작업을 단축하고 실외에서 조립되는 고전압 연결 수를 줄일 수 있습니다. 이러한 이점은 브라운필드 정전 작업, 원격지 현장, 건설 기간이 제한된 프로젝트에 매우 유용합니다.

의사 결정 규칙: 공장 리드 타임뿐만 아니라 토목 준비, 운송, 조립, 테스트, 정전 및 가압을 포함한 전체 설치 일정을 비교하십시오.

6. 확장성 및 기술 의존성

AIS는 물리적 인터페이스가 눈에 보이고 일반적이므로 일반적으로 확장이 가장 쉬운 아키텍처입니다. 부지, 이격 거리, 모선 정격, 보호 구역 및 정전 계획이 허용하는 경우, 서로 다른 프로젝트의 장비를 더 유연하게 통합할 수 있는 경우가 많습니다.

GIS 확장은 설치된 설계와의 세부적인 조정이 필요합니다. 가스 격실 인터페이스, 외함 치수, 모선 배치, 제어 시스템, 형식 시험 경계 및 단종 여부는 원래 제조업체나 호환 가능한 후속 플랫폼에 대한 의존도를 높일 수 있습니다.

HGIS는 새로운 베이를 압축하면서도 일반적인 외부 연결을 사용하기 때문에 AIS 확장을 위한 효과적인 가교 역할을 할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 통합 모듈 자체는 여전히 제품별 특성을 유지합니다.

의사 결정 규칙: 기술 방식과 관계없이 초기 프로젝트 단계에서 물리적 공간을 확보하고 향후 인터페이스 요구 사항을 정의하십시오.

7. 자본 비용 및 수명 주기 비용

AIS는 일반적으로 장비 비용이 가장 낮지만, 더 많은 부지와 대규모 토목 공사가 필요할 수 있습니다. GIS는 보통 장비 및 전문 설치 비용이 더 높지만, 값비싼 부지 매입을 피하거나 도심 내 소형 프로젝트를 가능하게 할 수 있습니다. HGIS는 특히 주요 부지 확장 방지나 정전 시간 단축 측면에서 종종 두 방식의 중간 정도에 해당합니다.

수명 주기 비교에는 다음 항목이 포함되어야 합니다:

개폐 장치 및 보호 장비.
부지, 건물, 기초, 구조물 및 케이블 경로.
운송, 설치, 현장 시험 및 시운전.
절연 매체 취급 및 규제 의무 사항.
정기 점검, 청소, 테스트 및 전문 유지보수.
예비 부품, 교육, 공구 및 제조사 지원.
확장 및 개조 대비책.
예상 정전 비용 및 복구 시간.
폐기, 가스 회수, 재활용 및 처분.

의사 결정 규칙: 동일한 기능 사양을 기준으로 총 설치 비용 및 수명 주기 비용을 계산하십시오. 구매 가격 비교만으로는 불완전합니다.

환경 및 SF6 고려 사항

기존 GIS 및 일부 하이브리드 장비는 절연 및 아크 차단 특성 때문에 SF6를 사용합니다. 환경적 단점은 높은 지구 온난화 영향입니다. 결과적으로 규제, 조달 정책, 보고 의무 및 수명 종료 요구 사항이 SF6 기반 설계의 경제성과 수용 가능성을 변화시키고 있습니다.

IEC 62271-203:2022는 이제 52kV 이상의 GIS에 대해 SF6 및 대체 가스를 모두 다루며, 가스의 지구온난화지수(GWP)에 따라 기밀성 요구 사항을 차등화합니다. 유럽 연합의 규정(EU) 2024/573은 불소계 온실가스를 사용하는 전기 개폐 장치에 대해 전압 및 기술적 조건에 따라 적용 범위와 시기가 달라지는 단계적 제한 조치를 도입했습니다.

모든 GIS 또는 HGIS 입찰 시 다음 사항을 확인하십시오:

각 구획에 사용되는 절연 및 차단 매체.
가스의 지구온난화지수(GWP) 및 총 설치 질량.
누설 모니터링 및 경보 요구 사항.
충전, 회수, 재활용 및 기술자 인증 절차.
설치 시점에 유효한 규정에 따른 제품 가용성.
예상 자산 수명 동안의 예비 가스 및 수명 종료(end-of-life) 전략.

의사 결정 규칙: “GIS”를 명시하고 환경 프로필을 가정하지 마십시오. 실제 절연 기술을 명시하고 평가하십시오.

AIS, GIS, HGIS 중 무엇을 선택해야 할까요?

프로젝트 조건	권장 시작점	우선 평가 대상인 이유
충분한 부지를 확보한 그린필드형 농촌 변전소	AIS	낮은 설비 비용, 익숙한 유지보수, 간편한 향후 확장성
밀집된 도심 또는 지하 변전소	GIS	최소화된 개폐장치 설치 면적 및 밀폐형 1차 설비
해안, 사막, 광산 또는 심하게 오염된 현장	GIS 또는 HGIS	오염에 대한 주요 개폐 기능의 노출 감소
기존 AIS 변전소에 추가 베이(bay) 필요	HGIS	전체 현장을 GIS로 전환하지 않고도 기존 공기 절연 모선에 연결 가능한 소형 베이
프로젝트의 계획된 정전 시간이 매우 짧음	HGIS 또는 모듈형 GIS	공장 조립형 제품은 현장 연결 및 설치 시간을 단축할 수 있음
변전소는 건물 내부에 설치되어야 함	GIS; 공간이 허용되는 경우 실내형 AIS	GIS는 전기적 이격 거리를 확보하기 위해 필요한 건물 부피를 최소화함
최저 초기 비용이 가장 중요한 제약 조건임	AIS	토지 및 현장 조건이 유리할 경우 일반적으로 가장 낮은 장비 비용이 소요됨
향후 다단계 확장 가능성이 높음	확장을 위해 명시적으로 설계된 AIS 또는 GIS	AIS는 일반적으로 더 유연하며, GIS는 체계적인 인터페이스 및 정전 계획이 필요함
해상 또는 공간 제약이 매우 큰 재생 에너지 연결	GIS 또는 애플리케이션별 HGIS	소형화, 환경 보호 및 모듈식 납품이 자본 비용보다 우선할 수 있음
불소계 가스에 대한 강력한 제한	SF6 프리 GIS, SF6 프리 하이브리드 솔루션 또는 AIS	기술은 실제 절연 매체 및 현지 규제 일정에 따라 검토되어야 함

이 표는 시작점일 뿐이며, 시스템 연구를 대체할 수 없습니다. 정격 전압, 연속 전류, 단시간 내전류, 절연 수준, 모선 방식, 내진 성능, 주변 환경 조건, 내부 아크 요구 사항 및 네트워크 신뢰성 기준에 따라 결과가 달라질 수 있습니다.

5단계 선정 프레임워크

1단계: 전기적 요구 사항 확정

단선 결선도, 정격 전압 및 주파수, 상시 전류, 단락 전류 및 지속 시간, 절연 수준, 개폐 동작, 모선 배치, 계기용 변성기 요구 사항, 보호 구간 및 접지 개념을 정의하십시오. 서로 다른 전기적 범위를 비교하는 것은 잘못된 기술적 결정을 초래할 수 있습니다.

2단계: 현장 제약 조건 정량화

AIS, GIS 및 HGIS의 예비 배치도를 작성하십시오. 안전 이격 거리, 접근성, 변압기, 케이블 종단 처리, 제어실, 화재 구역, 도로, 양중 경로 및 향후 증설 베이를 포함하십시오. “콤팩트함”을 추상적인 이점으로 취급하기보다 부지 및 건물 차이를 프로젝트 비용으로 환산하십시오.

3단계: 가용성 요구 사항 정의

허용 가능한 정전 시간, 계획 예방 정비 기간, N-1 운전 요구 사항, 서비스 연속성 기대치, 구획 격리 필요성 및 복구 목표를 명시하십시오. 제안된 모선 배치와 설비 분할이 해당 목표를 충족하는지 검토하십시오.

4단계: 환경 및 규제 위험 심사

고도, 오염도, 염분, 습도, 온도, 결빙, 풍속, 내진 조건, 침수 수위 및 실내외 설치 여부를 기록하십시오. 가스 절연 장비의 경우 절연 매체, 누출 관리, 적용 가능한 F-가스 규정, 기술자 역량 및 수명 종료 후 회수 계획을 평가하십시오.

5단계: 수명 주기 비용 및 납기 가능성 비교

비교 가능한 공급업체 제안서를 요청하고 장비 비용, 토목 공사, 일정, 유지보수, 예비 부품, 교육, 확장성, 정전 위험, 규제 노출 및 폐기 처리를 기준으로 점수를 매기십시오. 필수 인터페이스나 향후 작업을 제외하여 낮은 입찰가가 선정되는 것을 방지하기 위해 가정 사항을 기록하십시오.

표준 및 사양 범위

IEC 62271 시리즈는 중고압 AC 개폐장치 및 제어장치에 대한 주요 국제 표준 프레임워크를 제공합니다:

IEC 62271-1:2017 및 개정판 1:2021 1kV 초과 AC 개폐장치 및 제어장치에 대한 공통 사양을 제공합니다.
IEC 62271-200:2021 및 개정판 1:2024 1 kV 초과 52 kV 이하의 조립식 AC 금속 폐쇄형 개폐장치에 적용됩니다. 여기에는 공기 절연 및 유체 충전 구획이 포함될 수 있습니다.
IEC 62271-203:2022 52 kV 초과의 AC 가스 절연 금속 폐쇄형 개폐장치에 적용됩니다.
IEC 62271-100 AC 차단기를 다룹니다.
IEC 62271-102 AC 단로기 및 접지 개폐기를 다룹니다.

정확한 표준 목록은 전압 레벨, 구성 요소, 설치 유형, 지역별 채택 여부 및 구매자 사양에 따라 달라집니다. HGIS는 기술을 결합했다는 이유만으로 구성 요소나 조립 요구 사항에서 제외되지 않습니다. 각 통합 기능과 전체 구성은 해당 표준 범위 내에서 명시되고 검증되어야 합니다.

이 기사는 주로 변전소 기술 선정에 중점을 둡니다. IEC 61439에 따른 저압 조립품 선정과 혼동해서는 안 됩니다. 해당 별도 주제에 대해서는 VIOX를 참조하십시오. IEC 61439 저압 개폐장치 설계 가이드. 용어의 경계 자체가 불분명한 경우, 다음부터 시작하십시오. 배전반 대 개폐 장치: 실제 차이점(전압만이 아님).

일반적인 사양 오류

PASS를 HGIS의 일반 명칭으로 취급

PASS는 제품군인 반면, HGIS 또는 하이브리드 개폐장치는 일반적인 기술 설명입니다. 경쟁 사양서 작성 시 기능 및 성능 요구사항을 사용하십시오.

설치 비용이 아닌 장비 가격만 비교

GIS는 부지, 건물 크기, 토목 공사 및 정전 제약 조건을 포함하기 전까지는 비싸 보일 수 있습니다. 반대로, AIS가 적합하고 오염 관리가 가능한 경우 소규모 부지라고 해서 자동으로 GIS가 정당화되는 것은 아닙니다.

GIS가 항상 SF6를 의미한다고 가정

현재 시장에는 대체 가스 및 청정 공기 솔루션이 포함되어 있습니다. 허용되는 절연 매체와 환경 기준을 명확히 명시하십시오.

밀폐형 장비는 유지보수가 필요 없다고 가정하는 것

GIS는 노출 및 정기 청소를 줄여주지만, 모니터링, 조작 메커니즘, 보조 회로, 가스 시스템 및 제품별 점검은 여전히 필요합니다.

향후 확장을 고려하지 않는 것

현재 적합한 변전소라도 향후 버스 인터페이스, 공간, 보호 구역 및 정전 순서가 계획되지 않으면 확장이 어려워질 수 있습니다.

가용성을 정의하기 전에 기술을 먼저 지정하는 것

버스 배치, 구획 경계, 수리 전략 및 예비 부품 계획은 종종 AIS/GIS 라벨보다 서비스 연속성에 더 직접적인 영향을 미칩니다.

최종 선정 요약

선택하다 AIS 부지를 확보할 수 있고, 환경 노출을 관리할 수 있으며, 기존의 유지보수 접근 방식을 선호하고, 향후 확장 유연성이 중요한 경우.

선택하다 GIS 공간이 매우 제한적이거나, 주요 설비를 오염으로부터 보호해야 하거나, 실내, 지하 또는 도심지 설치 시 더 높은 수준의 외함 및 시스템 통합이 정당화되는 경우입니다.

선택하다 HGIS GIS의 소형화 및 공장 통합 기능이 필요하면서도 공기 절연 모선(AIS busbars)과 기존 변전소 인터페이스의 이점을 유지해야 하는 프로젝트의 경우입니다. 이는 AIS 확장, 제한된 옥외 부지, 짧은 공사 기간에 강력한 대안이 됩니다.

최종 결정은 공통 전기 범위와 총 설치 비용, 가용성, 환경 조건, 확장 전략, 규제 노출 및 수명 주기 지원에 대한 문서화된 비교를 바탕으로 이루어져야 합니다.

자주 묻는 질문

AIS와 GIS의 주요 차이점은 무엇입니까?

AIS는 대기 중의 공기와 물리적 이격 거리를 충전부 간의 주요 외부 절연체로 사용합니다. GIS는 주요 충전 부품을 절연 가스 또는 가스 혼합물이 포함된 접지된 금속 함체 내에 밀폐합니다. 이로 인해 GIS는 더 소형화되고 오염에 덜 노출되는 반면, AIS는 일반적으로 점검, 수정 및 확장이 더 용이합니다.

HGIS는 GIS와 동일합니까?

아니요. 완전한 GIS는 일반적으로 개폐 기능과 모선 시스템을 가스 절연 금속 함체 내에 밀폐합니다. HGIS는 여러 베이(bay) 기능을 통합 모듈로 밀폐하지만, 모선이나 변전소의 나머지 부분과의 외부 연결에는 공기 절연 방식을 사용합니다.

개폐 장치(switchgear)에서 PASS는 무엇을 의미합니까?

PASS는 Plug and Switch System을 의미합니다. 이는 히타치 에너지(Hitachi Energy)의 하이브리드 고압 개폐 장치 제품군 명칭입니다. PASS는 HGIS의 한 예시일 뿐, 모든 하이브리드 개폐 장치 설계를 지칭하는 일반적인 명칭은 아닙니다.

GIS가 AIS보다 항상 더 신뢰할 수 있습니까?

반드시 그렇지는 않습니다. GIS는 오염이나 기상 조건에 덜 노출되지만, 전반적인 신뢰성은 장비 설계, 설치 품질, 구획화, 모선 배치, 유지보수, 예비 부품 및 수리 능력에 따라 달라집니다. 신뢰성과 복구 시간은 별도로 평가해야 합니다.

AIS와 GIS 중 어느 것이 더 비쌉니까?

일반적으로 AIS의 초기 장비 비용이 더 낮습니다. GIS는 장비 자체 비용은 더 높은 경우가 많지만, 토지, 건물 및 일부 토목 공사 요건을 줄일 수 있습니다. 올바른 비교는 동일한 변전소 기능을 기준으로 한 총 설치 비용 및 수명 주기 비용입니다.

모든 가스 절연 개폐 장치(GIS)가 SF6를 사용합니까?

아닙니다. SF6가 널리 사용되어 왔지만, 최신 GIS는 대체 가스 혼합물, 청정 공기 및 진공 차단 기술을 사용할 수도 있습니다. 실제 절연 및 차단 매체는 제조업체의 기술 문서를 통해 확인해야 합니다.

어떤 개폐 장치가 확장하기 더 쉽습니까?

AIS는 일반적이고 접근 가능한 인터페이스 덕분에 일반적으로 확장이 더 쉽습니다. GIS도 확장이 가능하지만, 인터페이스 호환성, 가스 구획, 제조사 설계, 보호 계전기 변경 및 필요한 정전 계획을 신중하게 수립해야 합니다. HGIS는 기존 AIS 변전소에 소형 베이를 추가할 때 유용할 수 있습니다.

GIS에는 어떤 IEC 표준이 적용됩니까?

52kV를 초과하는 AC GIS의 경우, 주요 조립 표준은 IEC 62271-203:2022입니다. 1kV 초과 52kV 이하의 금속 폐쇄형 AC 개폐장치는 IEC 62271-200:2021 및 개정안 1:2024의 적용을 받습니다. IEC 62271-1은 공통 사양을 제공하며, 개별 구성 요소는 IEC 62271 시리즈의 다른 부분에서 다룹니다.