Air-insulated switchgear (AIS) มักเป็นตัวเลือกที่ยืดหยุ่นและประหยัดที่สุดเมื่อมีพื้นที่เพียงพอ Gas-insulated switchgear (GIS) มักเป็นที่นิยมมากกว่าในกรณีที่พื้นที่ ความทนทานต่อมลภาวะ หรือการติดตั้งภายในอาคารมีความสำคัญมากกว่าต้นทุนอุปกรณ์เริ่มต้น Hybrid gas-insulated switchgear (HGIS) เป็นตัวเลือกกึ่งกลางระหว่างทั้งสองแบบ โดยรวมฟังก์ชันหลักของช่องจ่ายไฟไว้ในโมดูลฉนวนก๊าซขนาดกะทัดรัด ในขณะที่ยังคงใช้บัสบาร์หรือการเชื่อมต่อภายนอกแบบฉนวนอากาศ.
การเลือกที่ถูกต้องไม่ได้ขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว วิศวกรต้องเปรียบเทียบการจัดวางสถานีไฟฟ้าทั้งหมด รวมถึงค่าที่ดินและค่าก่อสร้างอาคาร การสัมผัสกับสภาพแวดล้อม กลยุทธ์การหยุดจ่ายไฟ การขยายตัวในอนาคต ความสามารถในการบำรุงรักษา กฎระเบียบเกี่ยวกับสารฉนวน และต้นทุนของวงจรที่ไม่สามารถใช้งานได้.
คู่มือนี้จัดทำแนวทางที่เป็นระบบในการเปรียบเทียบ AIS, GIS และ HGIS โดยไม่ได้กำหนดว่าเทคโนโลยีใดเทคโนโลยีหนึ่งเหนือกว่าในทุกกรณี.
AIS เทียบกับ GIS เทียบกับ HGIS: การเปรียบเทียบอย่างรวดเร็ว
| ปัจจัยการเลือก | AIS | GIS | Hybrid switchgear (HGIS) |
|---|---|---|---|
| ชื่อเต็ม | สวิตช์เกียร์แบบฉนวนอากาศ | สวิตช์เกียร์แบบฉนวนก๊าซ | สวิตช์เกียร์แบบฉนวนก๊าซผสม |
| การจัดวางฉนวนหลัก | อากาศโดยรอบและระยะห่างทางกายภาพทำหน้าที่เป็นฉนวนภายนอก | ส่วนประกอบที่มีกระแสไฟฟ้าหลักถูกบรรจุอยู่ในช่องโลหะที่มีการลงกราวด์ ซึ่งบรรจุก๊าซหรือส่วนผสมของก๊าซที่เป็นฉนวนไว้ภายใน | ฟังก์ชันหลักของช่องจ่ายไฟเป็นแบบฉนวนก๊าซและถูกปิดผนึก ส่วนบัสบาร์หรือการเชื่อมต่อภายนอกยังคงเป็นแบบฉนวนอากาศ |
| พื้นที่ติดตั้งทางกายภาพโดยทั่วไป | ใหญ่ที่สุด | เล็กที่สุด | ระหว่าง AIS และ GIS โดยปกติจะมีขนาดเล็กกว่าช่องจ่ายไฟ AIS ที่เทียบเท่ากันมาก |
| ต้นทุนอุปกรณ์เริ่มต้น | โดยปกติจะต่ำที่สุด | โดยปกติจะสูงที่สุด | โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง AIS และ GIS แต่ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของโครงการ |
| การสัมผัสกับฝุ่น เกลือ ความชื้น และสัตว์ | สูงสุด | ต่ำที่สุดสำหรับชิ้นส่วนหลักที่ถูกปิดผนึก | ต่ำกว่า AIS สำหรับฟังก์ชันที่ถูกปิดผนึก แต่ส่วนเชื่อมต่อที่เป็นฉนวนอากาศยังคงเปิดโล่งอยู่ |
| การตรวจสอบด้วยสายตาตามปกติ | โดยตรงและไม่ซับซ้อน | มีจำกัดเนื่องจากชิ้นส่วนหลักถูกปิดผนึกไว้ | แบบผสม: โมดูลที่ปิดผนึกรวมกับจุดเชื่อมต่อภายนอกที่เข้าถึงได้ |
| ลักษณะการบำรุงรักษา | มีชิ้นส่วนที่เปิดโล่งมากขึ้นสำหรับการตรวจสอบและทำความสะอาด | มีการเปิดโล่งน้อยกว่า แต่ระบบก๊าซและงานโครงสร้างตู้ต้องใช้ขั้นตอนเฉพาะทาง | อุปกรณ์ที่เปิดโล่งลดลงและมีขอบเขตของระบบฉนวนก๊าซน้อยกว่า GIS เต็มรูปแบบ |
| การประกอบที่หน้างาน | อุปกรณ์แยกส่วนและการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์มีจำนวนมากขึ้น | เบย์หรือหน่วยขนส่งที่ประกอบสำเร็จจากโรงงาน ตามด้วยการประกอบที่หน้างานและการทำงานเกี่ยวกับก๊าซ/จุดเชื่อมต่อ | โมดูลเบย์ที่ผ่านการทดสอบจากโรงงานและมีการบูรณาการสูงสามารถลดงานที่หน้างานได้ |
| การขยายในอนาคต | โดยปกติแล้วทำได้ง่ายที่สุด | ต้องมีการวางแผนโดยคำนึงถึงจุดเชื่อมต่อของ GIS การออกแบบของผู้ผลิต และข้อกำหนดในการหยุดจ่ายไฟ | มักมีประโยชน์สำหรับการขยายหรือเพิ่มความหนาแน่นให้กับสถานีไฟฟ้า AIS ที่มีอยู่เดิม |
| สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุด | พื้นที่ที่มีที่ดินเพียงพอและสามารถจัดการมลภาวะได้ | พื้นที่ในเขตเมือง พื้นที่ใต้ดิน พื้นที่ในอาคาร พื้นที่ชายฝั่ง พื้นที่อุตสาหกรรม หรือพื้นที่อื่นๆ ที่มีข้อจำกัดด้านสถานที่ | การขยายพื้นที่เดิม (Brownfield) พื้นที่กลางแจ้งที่มีข้อจำกัด การใช้งานนอกชายฝั่ง และโครงการที่ต้องการความรวดเร็วในการติดตั้งช่องจ่ายไฟ |
| การแลกเปลี่ยนผลประโยชน์หลักในการออกแบบ (Main design tradeoff) | การใช้พื้นที่มากขึ้นและการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มากกว่า | ความซับซ้อนด้านเงินลงทุนที่สูงขึ้นและการพึ่งพาการออกแบบระบบปิดที่เข้มงวดกว่า | การประนีประนอมระหว่างความกะทัดรัดกับอินเทอร์เฟซของระบบ AIS แบบดั้งเดิม |
สิ่งเหล่านี้เป็นแนวโน้มทางวิศวกรรม ไม่ใช่ค่าที่รับประกัน การเปรียบเทียบที่มีความหมายต้องใช้แผนภาพเส้นเดียว แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด หน้าที่ในการตัดกระแสลัดวงจร รูปแบบบัสบาร์ ข้อกำหนดด้านความซ้ำซ้อน สภาพหน้างาน และอายุการใช้งานของโครงการที่เหมือนกัน.
AIS, GIS และ HGIS คืออะไร?
สวิตช์เกียร์แบบฉนวนอากาศ (Air-Insulated Switchgear) คืออะไร?
สวิตช์เกียร์แบบฉนวนอากาศใช้อากาศในบรรยากาศและระยะห่างที่กำหนดเพื่อเป็นฉนวนป้องกันตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าจากโครงสร้างที่ต่อลงดินและเฟสอื่นๆ ในสถานีไฟฟ้าแรงสูงแบบ AIS เซอร์กิตเบรกเกอร์ สวิตช์ตัดตอน สวิตช์ต่อลงดิน หม้อแปลงเครื่องมือวัด อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก และบัสบาร์ มักจะถูกติดตั้งเป็นอุปกรณ์แยกชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกันด้วยตัวนำแบบเปลือย.
AIS ไม่เหมือนกับการติดตั้งแบบเปิดโล่งที่ไม่มีการป้องกัน อุปกรณ์ยังคงใช้ลูกถ้วย โครงสร้างที่ต่อลงดิน ระบบอินเตอร์ล็อก รั้ว รีเลย์ป้องกัน และระยะห่างทางไฟฟ้าที่กำหนด คุณสมบัติที่สำคัญคือฉนวนภายนอกระหว่างส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าหลักจะถูกจัดเตรียมโดยอากาศเป็นหลัก แทนที่จะเป็นโครงโลหะปิดผนึกที่บรรจุฉนวนก๊าซ.
AIS ยังคงมีความน่าสนใจเนื่องจากเป็นแบบโมดูลาร์ สามารถตรวจสอบด้วยสายตาได้ง่าย ขยายระบบได้ค่อนข้างง่าย และได้รับการสนับสนุนจากฐานซัพพลายเออร์และบริการที่กว้างขวาง ข้อเสียเปรียบหลักคือเรื่องพื้นที่ ระยะห่างระหว่างเฟสต่อเฟสและเฟสต่อดินที่จำเป็นจะเพิ่มขึ้นตามแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดและข้อกำหนดในการประสานฉนวน ดังนั้นพื้นที่ของสถานีไฟฟ้าจึงอาจมีขนาดใหญ่มาก.
สวิตช์เกียร์แบบฉนวนก๊าซ (Gas-Insulated Switchgear) คืออะไร?
สวิตช์เกียร์แบบฉนวนก๊าซจะติดตั้งฟังก์ชันไฟฟ้าแรงสูงหลักไว้ภายในโครงโลหะที่ต่อลงดิน โดยฉนวนจะถูกจัดเตรียมไว้อย่างน้อยบางส่วนโดยก๊าซฉนวนหรือส่วนผสมของก๊าซที่มีแรงดัน แทนที่จะใช้อากาศในบรรยากาศเพียงอย่างเดียว.
ช่อง GIS สามารถรวมเซอร์กิตเบรกเกอร์ ดิสคอนเนกเตอร์ สวิตช์สายดิน อุปกรณ์วัดกระแสและแรงดันไฟฟ้า ส่วนของบัสบาร์ และจุดเชื่อมต่อสายเคเบิลหรือสายส่งเข้าไว้ในชุดประกอบขนาดกะทัดรัด โครงตู้ที่ต่อลงดินช่วยจำกัดการสัมผัสของชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟฟ้ากับฝุ่นละออง เกลือ ความชื้น สัตว์ และการสัมผัสโดยไม่ตั้งใจ ทำให้ GIS มีประโยชน์อย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีราคาแพง สถานีไฟฟ้าที่ต้องติดตั้งภายในอาคารหรือใต้ดิน หรือในพื้นที่ที่มีมลภาวะทางสิ่งแวดล้อมซึ่งทำให้การบำรุงรักษาฉนวนแบบเปิดทำได้ยาก.
ไม่ควรอนุมานว่า GIS มีความหมายเหมือนกับสวิตช์เกียร์แบบ SF6 โดยอัตโนมัติ แม้ว่าซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์จะเป็นตัวกลางในการเป็นฉนวนและการตัดตอนกระแสไฟฟ้าหลักในการออกแบบ GIS หลายประเภทมาโดยตลอด แต่ปัจจุบันผู้ผลิตได้นำเสนอเทคโนโลยีการตัดตอนด้วยสุญญากาศและระบบฉนวนทางเลือกที่ใช้ลมสะอาดหรือส่วนผสมของก๊าซชนิดอื่นแล้ว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบตัวกลางที่ใช้ ค่าศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน ข้อกำหนดเรื่องการรั่วไหล กระบวนการกู้คืน และสถานะการปฏิบัติตามกฎระเบียบในระดับภูมิภาคสำหรับอุปกรณ์ที่นำเสนอ.
สวิตช์เกียร์แบบฉนวนก๊าซไฮบริดคืออะไร?
สวิตช์เกียร์แบบฉนวนก๊าซไฮบริดเป็นการรวมองค์ประกอบของ AIS และ GIS เข้าไว้ด้วยกันในช่องสถานีไฟฟ้าเดียว โดยเซอร์กิตเบรกเกอร์ ฟังก์ชันการตัดตอนและการต่อลงดิน และบางครั้งรวมถึงหม้อแปลงเครื่องมือวัด จะถูกรวมเข้าไว้ในโมดูลฉนวนก๊าซที่ต่อลงดิน จากนั้นโมดูลดังกล่าวจะเชื่อมต่อกับบัสบาร์แบบฉนวนอากาศ หม้อแปลง สายส่ง หรืออุปกรณ์ภายนอกอาคารอื่นๆ ตามปกติ.
สถาปัตยกรรมนี้ช่วยลดจำนวนโครงสร้างรองรับ ฐานราก ตัวนำ และจุดเชื่อมต่อที่ต้องประกอบหน้างาน โดยไม่จำเป็นต้องหุ้มระบบบัสบาร์ทั้งหมดเหมือนการติดตั้ง GIS เต็มรูปแบบ จึงสามารถลดพื้นที่ติดตั้งของช่อง AIS ในขณะที่ยังคงรักษาการเชื่อมต่อแบบสถานีไฟฟ้าฉนวนอากาศที่คุ้นเคยไว้ได้.
HGIS มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อไซต์งาน AIS เดิมต้องการเพิ่มช่องสถานีไฟฟ้าแต่ไม่สามารถจัดสรรระยะห่างตามที่การขยาย AIS แบบเดิมกำหนดได้ นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในกรณีที่เวลาในการก่อสร้าง การใช้โมดูลที่ผ่านการทดสอบจากโรงงานและขนส่งได้ หรือการลดจำนวนส่วนประกอบสวิตช์ที่เปิดโล่งมีมูลค่าสำคัญต่อโครงการ.
PASS เหมาะสมกับที่ใด?
PASS ไม่ใช่หมวดหมู่สวิตช์เกียร์ตามมาตรฐาน IEC ที่ใช้กันทั่วไป. เป็นชื่อของตระกูลสวิตช์เกียร์แบบไฮบริดของ Hitachi Energy ซึ่งย่อมาจาก Plug and Switch System. PASS เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของ HGIS โดยฟังก์ชันของช่องจ่ายไฟฟ้าแรงสูงจะถูกบรรจุอยู่ในโครงสร้างที่ใช้ฉนวนก๊าซ ในขณะที่บัสบาร์แบบฉนวนอากาศจะทำหน้าที่เชื่อมต่อโมดูลเข้ากับส่วนที่เหลือของสถานีไฟฟ้า.
ความแตกต่างนี้มีความสำคัญในข้อกำหนดทางเทคนิค การประกวดราคาควรระบุฟังก์ชัน พิกัด อินเทอร์เฟซ สื่อฉนวน มาตรฐาน สภาวะการใช้งาน และประสิทธิภาพที่ต้องการให้ชัดเจน ไม่ควรใช้ชื่อตระกูลผลิตภัณฑ์เฉพาะเจาะจงเสมือนว่าเป็นคำนิยามทั่วไปของสวิตช์เกียร์แบบไฮบริดทั้งหมด.
ลำดับชั้นทั่วไปคือ:
- AIS: สถาปัตยกรรมสถานีไฟฟ้าแบบฉนวนอากาศ.
- GIS: สถาปัตยกรรมสวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนก๊าซ.
- HGIS หรือสวิตช์เกียร์แบบไฮบริด: การรวมฟังก์ชันของช่องสวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนก๊าซเข้ากับการเชื่อมต่อภายนอกแบบฉนวนอากาศ.
- PASS: รูปแบบการใช้งานสวิตช์เกียร์แบบไฮบริดของผู้ผลิตรายหนึ่ง.
ความแตกต่างทางวิศวกรรมที่สำคัญ
1. พื้นที่ติดตั้งและงานโยธา
AIS ต้องการระยะห่างทางไฟฟ้าในอากาศเปิด จึงมักใช้พื้นที่มากที่สุด นอกจากนี้ยังอาจต้องใช้ฐานราก โครงสร้างรองรับ รางเคเบิล และการเชื่อมต่อที่ติดตั้งหน้างานจำนวนมากกว่า.
GIS รวมฟังก์ชันการสับเปลี่ยนและบัสบาร์ไว้ในช่องหุ้มโลหะ โดยปกติแล้วจะใช้พื้นที่ติดตั้งน้อยที่สุดและทำให้การสร้างสถานีไฟฟ้าในอาคาร ใต้ดิน หรือในเขตเมืองมีความเป็นไปได้ในทางเทคนิค อย่างไรก็ตาม พื้นที่ติดตั้งของสวิตช์เกียร์ไม่ได้เท่ากับพื้นที่ทั้งหมดของสถานีไฟฟ้า เนื่องจากหม้อแปลง รีแอคเตอร์ ปลายสายเคเบิล เส้นทางเข้าถึง การแบ่งส่วนป้องกันไฟไหม้ ระบบระบายอากาศ และระบบเสริมยังคงต้องการพื้นที่.
HGIS ช่วยลดพื้นที่ติดตั้งของแต่ละช่องจ่ายไฟ แต่โดยทั่วไปแล้วจะไม่กะทัดรัดเท่ากับระบบบัสบาร์ที่ใช้ฉนวนก๊าซเต็มรูปแบบ ข้อได้เปรียบด้านงานโยธามักจะเห็นได้ชัดที่สุดในการขยายสถานี AIS ซึ่งการสร้างอาคาร GIS ทั้งหลังอาจดูไม่เหมาะสม แต่ช่องจ่ายไฟ AIS แบบเดิมก็มีพื้นที่ไม่เพียงพอ.
กฎการตัดสินใจ: ให้เปรียบเทียบผังการจัดวางของทั้งสถานี ไม่ใช่เปรียบเทียบขนาดของช่องจ่ายไฟจากแคตตาล็อก.
2. การสัมผัสกับสภาพแวดล้อม
ฉนวนและจุดเชื่อมต่อที่มีกระแสไฟฟ้าของ AIS จะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมของพื้นที่โดยตรง ละอองเกลือ มลพิษทางอุตสาหกรรม ฝุ่น ความชื้น น้ำแข็ง นก และสัตว์ขนาดเล็ก อาจเพิ่มความจำเป็นในการตรวจสอบและทำความสะอาด หรือส่งผลต่อการออกแบบฉนวน ระดับความสูงที่สูงขึ้นยังส่งผลต่อประสิทธิภาพความเป็นฉนวนของอากาศภายนอกและอาจจำเป็นต้องมีการปรับระยะห่างให้เหมาะสม.
GIS ปกป้องชิ้นส่วนหลักไว้ภายในโครงหุ้มที่ต่อลงดิน ทำให้ประสิทธิภาพความเป็นฉนวนไม่ขึ้นอยู่กับมลภาวะภายนอกมากนัก แม้ว่าบุชชิ่งภายนอก จุดต่อสาย และอุปกรณ์เสริมยังคงต้องมีการประเมินผลกระทบจากสภาพแวดล้อม แต่ตัววงจรหลักจะถูกแยกออกจากสภาวะแวดล้อมภายนอกอย่างสิ้นเชิง.
HGIS ปกป้องฟังก์ชันการสับเปลี่ยนที่รวมอยู่ภายใน แต่ยังคงปล่อยให้บัสบาร์และจุดเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่เป็นฉนวนอากาศสัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอก ดังนั้นจึงช่วยเพิ่มความทนทานต่อสภาพแวดล้อมเมื่อเทียบกับช่องจ่ายไฟ AIS ที่เปิดโล่งทั้งหมด แต่ก็ยังไม่สามารถตัดขั้นตอนการศึกษาเรื่องฉนวนภายนอกออกไปได้.
กฎการตัดสินใจ: GIS จะมีมูลค่าเพิ่มขึ้นเมื่อระดับความรุนแรงของมลภาวะ การสัมผัสกับสภาพอากาศ ข้อจำกัดด้านระดับความสูง หรือผลกระทบจากการเกิดแฟลชโอเวอร์ภายนอกเพิ่มสูงขึ้น.
3. การตรวจสอบ การบำรุงรักษา และการซ่อมแซม
AIS ช่วยให้ทีมบำรุงรักษาสามารถมองเห็นอุปกรณ์หลักส่วนใหญ่ได้โดยตรง ชิ้นส่วนต่างๆ มักจะสามารถตรวจสอบ ทดสอบ ทำความสะอาด หรือเปลี่ยนใหม่ได้เป็นรายชิ้น ข้อแลกเปลี่ยนคือฉนวน กลไก ข้อต่อ และโครงสร้างที่เปิดโล่งอาจต้องการการดูแลตามปกติมากกว่า.
GIS ช่วยลดการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมและการทำความสะอาดชิ้นส่วนหลักตามปกติ อย่างไรก็ตาม ข้อบกพร่องภายใน สัญญาณเตือนก๊าซ งานเกี่ยวกับตู้หุ้ม และการซ่อมแซมใหญ่จำเป็นต้องมีขั้นตอนเฉพาะทาง บุคลากรที่ผ่านการฝึกอบรม อุปกรณ์จัดการที่เข้ากันได้ และการควบคุมสารฉนวนอย่างระมัดระวัง การเข้าถึงเพื่อซ่อมแซมและผลกระทบต่อการหยุดจ่ายไฟขึ้นอยู่กับการแบ่งส่วนและการออกแบบเพื่อความต่อเนื่องในการให้บริการเป็นสำคัญ.
HGIS ช่วยลดจำนวนอุปกรณ์สวิตช์ที่เปิดโล่งในขณะที่จำกัดปริมาณอุปกรณ์ที่ใช้ก๊าซเป็นฉนวน การบำรุงรักษายังคงเป็นแบบผสมผสาน: ช่างเทคนิคจำเป็นต้องมีความสามารถทั้งในด้านสถานีไฟฟ้ากลางแจ้งแบบทั่วไปและความรู้เฉพาะผลิตภัณฑ์สำหรับโมดูลแบบบูรณาการ.
กฎการตัดสินใจ: ควรประเมินภาระการบำรุงรักษาและการกู้คืนจากการซ่อมแซมแยกจากกัน การบำรุงรักษาตามปกติที่ต่ำไม่ได้หมายความว่าการซ่อมแซมความผิดปกติจะทำได้ง่ายเสมอไป.
4. ความน่าเชื่อถือและความพร้อมใช้งาน
ความน่าเชื่อถือไม่สามารถกำหนดได้จากเทคโนโลยีฉนวนเพียงอย่างเดียว แต่ขึ้นอยู่กับการจัดวางแบบ Single-line การออกแบบส่วนประกอบ คุณภาพการติดตั้ง สภาพแวดล้อม ขอบเขตของช่องแบ่ง ระบบป้องกัน โปรแกรมการบำรุงรักษา กลยุทธ์อะไหล่ และความสามารถของผู้ปฏิบัติงาน.
GIS สามารถลดความล้มเหลวที่เกิดจากการปนเปื้อนและการสัมผัสโดยไม่ตั้งใจเนื่องจากวงจรหลักถูกปิดผนึกไว้ AIS ช่วยให้สังเกตข้อบกพร่องได้ง่ายขึ้นและแยกหรือเปลี่ยนชิ้นส่วนแต่ละชิ้นได้ง่ายขึ้น HGIS ช่วยลดจุดเชื่อมต่อภายนอกภายในช่องจ่ายไฟ แต่ยังคงใช้การเชื่อมต่อสถานีไฟฟ้าแบบเปิดโล่งอยู่.
สำหรับโครงการที่มีความสำคัญสูง ให้ตั้งคำถามที่ส่งผลโดยตรงต่อความพร้อมใช้งานของระบบ:
- สามารถแยกส่วนบัสบาร์ ช่องจ่ายไฟ หรือช่องก๊าซส่วนใดส่วนหนึ่งออกได้โดยไม่ต้องปิดวงจรข้างเคียงหรือไม่?
- ระยะเวลาในการซ่อมแซมเซอร์กิตเบรกเกอร์ ดิสคอนเนกเตอร์ บุชชิ่ง หรือช่องก๊าซที่เกิดความเสียหายคือเท่าใด?
- มีโมดูลสำรอง กลไกการทำงาน ซีล อุปกรณ์ตรวจวัดความหนาแน่น และช่างเทคนิคเฉพาะทางพร้อมให้บริการในพื้นที่หรือไม่?
- สถานีไฟฟ้าสามารถดำเนินการต่อไปได้ในระหว่างการขยายระบบหรือการบำรุงรักษาหรือไม่?
- การจัดวางบัสบาร์ให้ความซ้ำซ้อนในการปฏิบัติงานตามที่กำหนดไว้หรือไม่?
กฎการตัดสินใจ: ระบุความต่อเนื่องในการให้บริการและระยะเวลาเฉลี่ยในการกู้คืนระบบที่ต้องการ แทนที่จะระบุเพียงแค่ว่า “ความน่าเชื่อถือสูง”
5. การติดตั้งและการทดสอบการใช้งาน
การก่อสร้างสถานีไฟฟ้าแบบ AIS เกี่ยวข้องกับการติดตั้งและจัดแนวอุปกรณ์แต่ละชิ้น การตั้งโครงสร้าง การเชื่อมต่อตัวนำ และการตรวจสอบระยะห่างในหน้างาน ซึ่งเป็นงานที่คุ้นเคยกันดี แต่ปริมาณงานประกอบในหน้างานอาจมีจำนวนมาก.
สถานีไฟฟ้าแบบ GIS จะถูกส่งมอบมาเป็นช่องจ่ายไฟ (bays) หรือหน่วยขนส่งที่ผ่านการทดสอบจากโรงงานแล้ว แต่การเชื่อมต่อหน้างาน การแบ่งโซนก๊าซ การเชื่อมต่อสายเคเบิล การเดินสายระบบป้องกัน การเชื่อมต่อโครงตู้ และการทดสอบแรงดันไฟฟ้าสูง ยังคงต้องอาศัยขั้นตอนการควบคุมที่เข้มงวด ค่าความคลาดเคลื่อนในการก่อสร้างและข้อจำกัดในการขนส่งอาจส่งผลต่อขนาดของโมดูลและลำดับการติดตั้ง.
โมดูล HGIS สามารถส่งมอบโดยมีการประกอบและทดสอบฟังก์ชันของช่องจ่ายไฟหลายช่องมาจากโรงงาน ซึ่งช่วยลดระยะเวลาการทำงานในหน้างานและลดจำนวนจุดเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าสูงที่ต้องประกอบกลางแจ้ง ประโยชน์นี้มีค่าอย่างยิ่งสำหรับโครงการปรับปรุงสถานีไฟฟ้าเดิม (brownfield) พื้นที่ห่างไกล และโครงการที่มีกรอบเวลาการก่อสร้างจำกัด.
กฎการตัดสินใจ: ควรเปรียบเทียบตารางเวลาการติดตั้งทั้งหมด รวมถึงความพร้อมของงานโยธา การขนส่ง การประกอบ การทดสอบ การหยุดจ่ายไฟ และการจ่ายไฟเข้าระบบ ไม่ใช่พิจารณาเพียงแค่ระยะเวลาการผลิตจากโรงงานเท่านั้น.
6. การขยายระบบและการพึ่งพาเทคโนโลยี
โดยปกติแล้ว AIS เป็นสถาปัตยกรรมที่ขยายระบบได้ง่ายที่สุด เนื่องจากจุดเชื่อมต่อทางกายภาพสามารถมองเห็นได้ชัดเจนและเป็นแบบมาตรฐาน หากพื้นที่ ระยะห่าง พิกัดบัสบาร์ โซนการป้องกัน และการจัดการการหยุดจ่ายไฟเอื้ออำนวย อุปกรณ์จากโครงการที่แตกต่างกันมักจะสามารถนำมาบูรณาการเข้าด้วยกันได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น.
การขยายระบบ GIS จำเป็นต้องมีการประสานงานอย่างละเอียดกับการออกแบบที่ติดตั้งไว้เดิม จุดเชื่อมต่อช่องก๊าซ ขนาดของตู้ การจัดวางบัสบาร์ ระบบควบคุม ขอบเขตการทดสอบแบบ (type-tested) และความล้าสมัยของอุปกรณ์ อาจเพิ่มการพึ่งพาผู้ผลิตรายเดิมหรือแพลตฟอร์มรุ่นถัดไปที่เข้ากันได้.
HGIS สามารถเป็นตัวเชื่อมที่มีประสิทธิภาพสำหรับการขยายระบบ AIS เนื่องจากใช้การเชื่อมต่อภายนอกแบบมาตรฐานในขณะที่ลดขนาดของช่องจ่ายไฟใหม่ลง อย่างไรก็ตาม ตัวโมดูลที่รวมอยู่ในระบบยังคงมีความเฉพาะเจาะจงตามผลิตภัณฑ์นั้นๆ.
กฎการตัดสินใจ: จัดเตรียมพื้นที่ทางกายภาพและกำหนดความต้องการด้านอินเทอร์เฟซในอนาคตไว้ตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นโครงการ โดยไม่คำนึงถึงเทคโนโลยีที่จะใช้.
7. ต้นทุนเงินลงทุนและต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน
โดยทั่วไป AIS มีต้นทุนอุปกรณ์ต่ำที่สุด แต่อาจต้องใช้พื้นที่และงานโยธามากกว่า ส่วน GIS มักมีต้นทุนอุปกรณ์และค่าติดตั้งโดยผู้เชี่ยวชาญสูงกว่า แต่สามารถหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายในการจัดหาที่ดินราคาแพงหรือทำให้โครงการในเขตเมืองที่มีพื้นที่จำกัดสามารถดำเนินการได้ สำหรับ HGIS มักจะมีต้นทุนอยู่ระหว่างทั้งสองแบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อช่วยหลีกเลี่ยงการขยายพื้นที่ไซต์งานขนาดใหญ่หรือลดระยะเวลาในการหยุดจ่ายไฟ.
การเปรียบเทียบตลอดอายุการใช้งานควรครอบคลุมถึง:
- อุปกรณ์สวิตช์เกียร์และอุปกรณ์ป้องกัน.
- ที่ดิน อาคาร ฐานราก โครงสร้าง และการเดินสายเคเบิล.
- การขนส่ง การติดตั้ง การทดสอบภาคสนาม และการทดสอบการใช้งาน.
- การจัดการสารฉนวนและข้อกำหนดทางกฎหมายที่เกี่ยวข้อง.
- การตรวจสอบ การทำความสะอาด การทดสอบ และการบำรุงรักษาโดยผู้เชี่ยวชาญตามกำหนดเวลา.
- อะไหล่ การฝึกอบรม เครื่องมือ และการสนับสนุนจากผู้ผลิต.
- ข้อกำหนดสำหรับการขยายระบบและการปรับปรุงอุปกรณ์.
- ค่าใช้จ่ายที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากเหตุไฟฟ้าดับและระยะเวลาในการกู้คืนระบบ.
- การปลดระวาง การกู้คืนก๊าซ การรีไซเคิล และการกำจัดทิ้ง.
กฎการตัดสินใจ: คำนวณต้นทุนรวมในการติดตั้งและต้นทุนตลอดอายุการใช้งานเทียบกับข้อกำหนดด้านฟังก์ชันการทำงานเดียวกัน การเปรียบเทียบเฉพาะราคาซื้อเพียงอย่างเดียวถือว่าไม่ครบถ้วน.
ข้อควรพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมและก๊าซ SF6
อุปกรณ์ GIS แบบดั้งเดิมและอุปกรณ์ไฮบริดบางประเภทใช้ก๊าซ SF6 เนื่องจากคุณสมบัติในการเป็นฉนวนและการตัดกระแสไฟฟ้า ข้อเสียด้านสิ่งแวดล้อมคือผลกระทบที่รุนแรงต่อภาวะโลกร้อน ส่งผลให้กฎระเบียบ นโยบายการจัดซื้อ หน้าที่ในการรายงาน และข้อกำหนดเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานกำลังเปลี่ยนแปลงความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจและการยอมรับในการออกแบบที่ใช้ก๊าซ SF6.
มาตรฐาน IEC 62271-203:2022 ได้ครอบคลุมทั้งก๊าซ SF6 และก๊าซทางเลือกสำหรับอุปกรณ์ GIS ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 52 kV โดยมีการกำหนดข้อกำหนดด้านความแน่นหนาที่แตกต่างกันตามค่าศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน (GWP) ของก๊าซนั้นๆ สำหรับในสหภาพยุโรป กฎระเบียบ (EU) 2024/573 ได้กำหนดข้อจำกัดแบบเป็นขั้นตอนซึ่งส่งผลต่ออุปกรณ์สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซเรือนกระจกประเภทฟลูออรีน โดยขอบเขตและกำหนดเวลาจะขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้าและเงื่อนไขทางเทคนิค.
สำหรับการประมูลโครงการ GIS หรือ HGIS ทุกครั้ง โปรดตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:
- สื่อฉนวนและสื่อที่ใช้ในการตัดกระแสไฟฟ้าที่ใช้ในแต่ละช่องอุปกรณ์.
- ค่าศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนของก๊าซและปริมาณก๊าซที่ติดตั้งทั้งหมด.
- ข้อกำหนดในการตรวจสอบการรั่วไหลและการแจ้งเตือน.
- ขั้นตอนการเติม การกู้คืน การรีไซเคิล และการรับรองช่างเทคนิค.
- ความพร้อมจำหน่ายของผลิตภัณฑ์ภายใต้กฎระเบียบที่มีผลบังคับใช้ ณ วันที่ติดตั้ง.
- กลยุทธ์สำหรับก๊าซสำรองและการจัดการเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานตลอดช่วงอายุของสินทรัพย์ที่คาดการณ์ไว้.
กฎการตัดสินใจ: อย่าระบุเพียงแค่ “GIS” แล้วอนุมานสภาพแวดล้อม แต่ให้ระบุและประเมินเทคโนโลยีฉนวนที่ใช้จริง.
AIS, GIS หรือ HGIS: คุณควรเลือกแบบใด?
| เงื่อนไขของโครงการ | จุดเริ่มต้นที่ควรพิจารณา | เหตุผลที่ควรนำมาประเมินเป็นอันดับแรก |
|---|---|---|
| สถานีไฟฟ้าในพื้นที่ชนบทแบบสร้างใหม่ (Greenfield) ที่มีพื้นที่เพียงพอ | AIS | ต้นทุนอุปกรณ์ต่ำ การบำรุงรักษาที่คุ้นเคย และการขยายระบบในอนาคตที่ทำได้ง่าย |
| สถานีไฟฟ้าในเขตเมืองที่มีความหนาแน่นสูงหรือสถานีไฟฟ้าใต้ดิน | GIS | พื้นที่ติดตั้งสวิตช์เกียร์ที่น้อยที่สุดและอุปกรณ์หลักแบบปิด |
| พื้นที่ชายฝั่ง ทะเลทราย เหมืองแร่ หรือพื้นที่ที่มีมลภาวะสูง | GIS หรือ HGIS | ลดการสัมผัสของฟังก์ชันการสวิตช์ที่สำคัญต่อการปนเปื้อน |
| สถานีไฟฟ้าแรงสูงแบบ AIS เดิมที่ต้องการเพิ่มช่องจ่ายไฟ (Bay) อีกหนึ่งช่อง | HGIS | ช่องจ่ายไฟขนาดกะทัดรัดที่สามารถเชื่อมต่อกับบัสบาร์แบบฉนวนอากาศเดิมได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนทั้งสถานีเป็น GIS |
| โครงการมีแผนการหยุดจ่ายไฟในระยะเวลาที่สั้นมาก | HGIS หรือ GIS แบบแยกส่วน | ชุดอุปกรณ์ที่ประกอบสำเร็จจากโรงงานสามารถลดการเชื่อมต่อหน้างานและระยะเวลาในการติดตั้ง |
| สถานีไฟฟ้าต้องติดตั้งภายในอาคาร | GIS; AIS แบบติดตั้งภายในอาคารในกรณีที่มีพื้นที่เพียงพอ | GIS ช่วยลดปริมาณพื้นที่อาคารที่จำเป็นสำหรับระยะห่างทางไฟฟ้า |
| ต้นทุนเริ่มต้นที่ต่ำที่สุดเป็นข้อจำกัดหลัก | AIS | โดยปกติจะมีต้นทุนอุปกรณ์ต่ำที่สุดเมื่อสภาพที่ดินและสถานที่เอื้ออำนวย |
| มีแนวโน้มที่จะมีการขยายตัวแบบหลายขั้นตอนในอนาคต | AIS หรือ GIS ที่ออกแบบมาเพื่อการขยายระบบโดยเฉพาะ | โดยทั่วไป AIS มีความยืดหยุ่นมากกว่า ในขณะที่ GIS ต้องการการวางแผนการเชื่อมต่อและการหยุดจ่ายไฟที่เคร่งครัด |
| การเชื่อมต่อในพื้นที่นอกชายฝั่งหรือพื้นที่ที่มีข้อจำกัดสูงสำหรับพลังงานหมุนเวียน | GIS หรือ HGIS ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานเฉพาะทาง | ความกะทัดรัด การป้องกันสภาพแวดล้อม และการส่งมอบแบบโมดูลาร์ อาจมีความสำคัญมากกว่าต้นทุนเงินลงทุน |
| ข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับก๊าซฟลูออริเนต | GIS ที่ปราศจากก๊าซ SF6, โซลูชันแบบไฮบริดที่ปราศจากก๊าซ SF6 หรือ AIS | เทคโนโลยีต้องได้รับการคัดกรองโดยพิจารณาจากตัวกลางที่เป็นฉนวนจริงและกรอบเวลาของกฎระเบียบในท้องถิ่น |
ตารางนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้น ไม่สามารถใช้แทนการศึกษาเชิงระบบได้ แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด กระแสไฟฟ้าต่อเนื่อง กระแสไฟฟ้าทนต่อระยะสั้น ระดับฉนวน รูปแบบบัสบาร์ ภาระงานด้านแผ่นดินไหว สภาวะแวดล้อม ข้อกำหนดด้านการอาร์คภายใน และเกณฑ์ความน่าเชื่อถือของเครือข่าย อาจส่งผลให้ผลลัพธ์เปลี่ยนแปลงไป.
กรอบการคัดเลือก 5 ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1: กำหนดความต้องการทางไฟฟ้าให้ชัดเจน
ระบุแผนภาพเส้นเดี่ยว แรงดันและความถี่ที่กำหนด กระแสไฟฟ้าปกติ กระแสไฟฟ้าลัดวงจรและระยะเวลา ระดับฉนวน ภาระการสลับวงจร การจัดวางบัสบาร์ ข้อกำหนดหม้อแปลงเครื่องมือวัด โซนการป้องกัน และแนวคิดการต่อลงดิน การเปรียบเทียบขอบเขตทางไฟฟ้าที่แตกต่างกันอาจนำไปสู่การตัดสินใจทางเทคโนโลยีที่คลาดเคลื่อนได้.
ขั้นตอนที่ 2: ประเมินข้อจำกัดของหน้างาน
จัดทำผังเบื้องต้นสำหรับ AIS, GIS และ HGIS โดยรวมถึงระยะห่างเพื่อความปลอดภัย การเข้าถึง หม้อแปลง การเข้าสายเคเบิล ห้องควบคุม โซนป้องกันอัคคีภัย ถนน เส้นทางการยกอุปกรณ์ และช่องติดตั้งในอนาคต แปลงความแตกต่างของพื้นที่และอาคารให้เป็นต้นทุนโครงการ แทนที่จะมองว่าความ “กะทัดรัด” เป็นเพียงประโยชน์เชิงนามธรรม.
ขั้นตอนที่ 3: กำหนดความต้องการด้านความพร้อมใช้งาน
ระบุระยะเวลาที่อนุญาตให้ไฟฟ้าดับได้ ช่วงเวลาการบำรุงรักษาตามแผน ข้อกำหนดการทำงานแบบ N-1 ความคาดหวังด้านความต่อเนื่องในการให้บริการ ความต้องการในการแยกส่วนอุปกรณ์ และเป้าหมายในการกู้คืนระบบ ตรวจสอบว่ารูปแบบบัสบาร์และการแบ่งส่วนอุปกรณ์ที่นำเสนอเป็นไปตามเป้าหมายเหล่านั้นหรือไม่.
ขั้นตอนที่ 4: การคัดกรองความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมและกฎระเบียบ
บันทึกระดับความสูง ความรุนแรงของมลภาวะ ความเค็ม ความชื้น อุณหภูมิ การเกิดน้ำแข็ง ลม สภาวะแผ่นดินไหว ระดับน้ำท่วม และการติดตั้งภายในหรือภายนอกอาคาร สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ก๊าซเป็นฉนวน ให้ประเมินตัวกลางที่เป็นฉนวน การจัดการการรั่วไหล กฎระเบียบด้านก๊าซเรือนกระจก (F-gas) ที่เกี่ยวข้อง ความสามารถของช่างเทคนิค และการนำกลับมาใช้ใหม่เมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน.
ขั้นตอนที่ 5: การเปรียบเทียบต้นทุนตลอดอายุการใช้งานและความสามารถในการส่งมอบ
ขอข้อเสนอจากผู้จำหน่ายที่เปรียบเทียบกันได้และให้คะแนนโดยพิจารณาจากต้นทุนอุปกรณ์ งานโยธา กำหนดการ การบำรุงรักษา อะไหล่ การฝึกอบรม การขยายระบบ ความเสี่ยงจากการหยุดชะงัก การปฏิบัติตามกฎระเบียบ และการรื้อถอน บันทึกข้อสมมติฐานเพื่อให้มั่นใจว่าผู้เสนอราคาที่ต่ำกว่าจะไม่ชนะการประมูลโดยการตัดงานส่วนเชื่อมต่อที่จำเป็นหรือเนื้องานในอนาคตออกไป.
ขอบเขตของมาตรฐานและข้อกำหนด
มาตรฐานชุด IEC 62271 เป็นกรอบการทำงานหลักระดับสากลสำหรับสวิตช์เกียร์และคอนโทรลเกียร์ไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันปานกลางและแรงดันสูง:
- IEC 62271-1:2017 พร้อมฉบับแก้ไขเพิ่มเติม 1:2021 ให้ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับสวิตช์เกียร์และคอนโทรลเกียร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1 กิโลโวลต์.
- IEC 62271-200:2021 พร้อมฉบับแก้ไขเพิ่มเติม 1:2024 ใช้กับสวิตช์เกียร์แบบหุ้มโลหะสำเร็จรูปสำหรับไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1 kV จนถึงและรวมถึง 52 kV โดยอาจรวมถึงช่องที่ใช้ฉนวนอากาศและช่องที่บรรจุของเหลว.
- IEC 62271-203:2022 ใช้กับสวิตช์เกียร์แบบหุ้มโลหะที่ใช้ฉนวนก๊าซสำหรับไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 52 kV.
- IEC 62271-100 ครอบคลุมถึงเซอร์กิตเบรกเกอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ.
- IEC 62271-102 ครอบคลุมถึงสวิตช์ตัดตอนและสวิตช์ต่อลงดินสำหรับไฟฟ้ากระแสสลับ.
รายการมาตรฐานที่แน่ชัดขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า ส่วนประกอบ ประเภทการติดตั้ง การยอมรับในระดับภูมิภาค และข้อกำหนดของผู้ซื้อ HGIS ไม่ได้รับการยกเว้นจากข้อกำหนดด้านส่วนประกอบหรือการประกอบเพียงเพราะเป็นการรวมเทคโนโลยีเข้าด้วยกัน ฟังก์ชันที่รวมอยู่แต่ละรายการและการจัดวางโดยรวมจะต้องได้รับการระบุและตรวจสอบภายในขอบเขตของมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง.
บทความนี้มุ่งเน้นไปที่การเลือกเทคโนโลยีสถานีไฟฟ้าเป็นหลัก ไม่ควรสับสนกับการเลือกชุดประกอบแรงดันต่ำภายใต้มาตรฐาน IEC 61439 สำหรับหัวข้อแยกต่างหากนั้น โปรดดูที่ VIOX คู่มือการออกแบบตู้สวิตช์เกียร์แรงดันต่ำตามมาตรฐาน IEC 61439. หากขอบเขตของคำศัพท์ยังไม่ชัดเจน ให้เริ่มต้นด้วย สวิตช์บอร์ดเทียบกับสวิตช์เกียร์.
ข้อผิดพลาดในการระบุข้อกำหนดทั่วไป
การใช้ PASS เป็นชื่อทั่วไปสำหรับ HGIS
PASS เป็นตระกูลผลิตภัณฑ์ ในขณะที่ HGIS หรือสวิตช์เกียร์แบบไฮบริดเป็นคำอธิบายเทคโนโลยีทั่วไป ให้ใช้ข้อกำหนดด้านฟังก์ชันและประสิทธิภาพในข้อกำหนดการประกวดราคา.
การเปรียบเทียบราคาอุปกรณ์แทนที่จะเป็นต้นทุนการติดตั้ง
GIS อาจดูมีราคาแพงจนกว่าจะรวมค่าที่ดิน ขนาดอาคาร งานโยธา และข้อจำกัดเรื่องการหยุดจ่ายไฟ ในทางกลับกัน พื้นที่ขนาดกะทัดรัดไม่ได้หมายความว่าต้องใช้ GIS เสมอไป หาก AIS สามารถติดตั้งได้และสามารถจัดการกับมลภาวะได้.
การทึกทักว่า GIS หมายถึง SF6 เสมอ
ปัจจุบันตลาดมีโซลูชันก๊าซทางเลือกและอากาศสะอาดให้เลือกใช้แล้ว ควรระบุสื่อฉนวนที่อนุญาตและเกณฑ์ด้านสิ่งแวดล้อมให้ชัดเจน.
การทึกทักเอาเองว่าอุปกรณ์ที่ติดตั้งในตู้ไม่ต้องมีการบำรุงรักษา
GIS ช่วยลดการสัมผัสสิ่งแวดล้อมและการทำความสะอาดตามปกติ แต่ยังคงจำเป็นต้องมีการตรวจสอบระบบการทำงาน กลไกการทำงาน วงจรช่วย ระบบก๊าซ และการตรวจสอบเฉพาะผลิตภัณฑ์.
การละเลยการขยายระบบในอนาคต
สถานีไฟฟ้าที่เหมาะสมกับปัจจุบันอาจขยายได้ยากหากไม่มีการวางแผนอินเทอร์เฟซบัส พื้นที่ เขตการป้องกัน และลำดับการตัดตอนไฟฟ้าในอนาคต.
การระบุเทคโนโลยีโดยยังไม่ได้กำหนดความพร้อมใช้งาน
การจัดวางบัส ขอบเขตของช่องอุปกรณ์ กลยุทธ์การซ่อมแซม และแผนอะไหล่มักส่งผลต่อความต่อเนื่องในการให้บริการโดยตรงมากกว่าการเลือกระหว่าง AIS หรือ GIS.
สรุปการคัดเลือกขั้นสุดท้าย
เลือก AIS เมื่อมีพื้นที่เพียงพอ สภาพแวดล้อมสามารถจัดการได้ ต้องการการเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษาแบบทั่วไป และให้ความสำคัญกับความยืดหยุ่นในการขยายระบบในอนาคต.
เลือก GIS ในกรณีที่มีพื้นที่จำกัดอย่างมาก อุปกรณ์หลักจะต้องได้รับการป้องกันจากการปนเปื้อน หรือในกรณีที่เป็นการติดตั้งภายในอาคาร ใต้ดิน หรือในเขตเมือง ซึ่งจำเป็นต้องใช้ตู้สวิตช์เกียร์ที่มีระดับการป้องกันสูงและการรวมระบบเข้าด้วยกัน.
เลือก HGIS ในกรณีที่โครงการต้องการความกะทัดรัดและการประกอบสำเร็จรูปจากโรงงานในระดับเดียวกับ GIS แต่ยังคงได้รับประโยชน์จากบัสบาร์แบบฉนวนอากาศและอินเทอร์เฟซของสถานีไฟฟ้าแบบดั้งเดิม ซึ่งมักเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการขยายระบบ AIS พื้นที่ติดตั้งภายนอกอาคารที่จำกัด และระยะเวลาการก่อสร้างที่สั้น.
การตัดสินใจขั้นสุดท้ายควรพิจารณาจากขอบเขตงานทางไฟฟ้าที่เป็นมาตรฐาน และการเปรียบเทียบต้นทุนการติดตั้งรวม ความพร้อมใช้งาน สภาพแวดล้อม กลยุทธ์การขยายระบบ ข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ และการสนับสนุนตลอดอายุการใช้งานที่มีการบันทึกไว้อย่างชัดเจน.
คำถามที่พบบ่อย
ความแตกต่างหลักระหว่าง AIS และ GIS คืออะไร?
AIS ใช้อากาศในบรรยากาศและระยะห่างทางกายภาพเป็นฉนวนภายนอกหลักระหว่างส่วนที่มีกระแสไฟฟ้า ส่วน GIS จะหุ้มส่วนประกอบที่มีกระแสไฟฟ้าหลักไว้ในช่องโลหะที่ต่อลงดินซึ่งบรรจุก๊าซฉนวนหรือส่วนผสมของก๊าซ ทำให้ GIS มีความกะทัดรัดมากกว่าและเสี่ยงต่อการปนเปื้อนน้อยกว่า ในขณะที่ AIS โดยทั่วไปจะตรวจสอบ ปรับเปลี่ยน และขยายระบบได้ง่ายกว่า.
HGIS เหมือนกับ GIS หรือไม่?
ไม่เหมือนกัน โดยปกติแล้ว GIS แบบเต็มรูปแบบจะหุ้มฟังก์ชันการสลับวงจรและระบบบัสบาร์ไว้ในช่องโลหะที่ใช้ก๊าซเป็นฉนวน ส่วน HGIS จะรวมฟังก์ชันของเบย์หลายส่วนไว้ในโมดูลเดียว แต่ยังคงใช้บัสบาร์แบบฉนวนอากาศหรือการเชื่อมต่อภายนอกกับส่วนอื่นๆ ของสถานีไฟฟ้า.
PASS ในสวิตช์เกียร์หมายถึงอะไร?
PASS ย่อมาจาก Plug and Switch System ซึ่งเป็นชื่อกลุ่มผลิตภัณฑ์สวิตช์เกียร์แรงดันสูงแบบไฮบริดของ Hitachi Energy โดย PASS เป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของ HGIS ไม่ใช่ชื่อเรียกทั่วไปสำหรับสวิตช์เกียร์แบบไฮบริดทุกประเภท.
GIS มีความน่าเชื่อถือมากกว่า AIS เสมอไปหรือไม่?
ไม่เสมอไป แม้ว่า GIS จะได้รับผลกระทบจากมลภาวะและสภาพอากาศน้อยกว่า แต่ความน่าเชื่อถือโดยรวมยังขึ้นอยู่กับการออกแบบอุปกรณ์ คุณภาพการติดตั้ง การแบ่งส่วนประกอบ การจัดวางบัสบาร์ การบำรุงรักษา อะไหล่ และความสามารถในการซ่อมแซม ทั้งนี้ควรประเมินความน่าเชื่อถือและระยะเวลาในการกู้คืนระบบแยกจากกัน.
ระหว่าง AIS กับ GIS แบบไหนมีราคาสูงกว่ากัน?
โดยปกติแล้ว AIS จะมีราคาค่าอุปกรณ์เริ่มต้นที่ต่ำกว่า ส่วน GIS มักจะมีราคาสูงกว่าในแง่ของตัวอุปกรณ์ แต่อาจช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านที่ดิน อาคาร และงานโยธาบางส่วนได้ การเปรียบเทียบที่ถูกต้องคือการพิจารณาต้นทุนการติดตั้งทั้งหมดและต้นทุนตลอดอายุการใช้งานสำหรับสถานีไฟฟ้าที่มีฟังก์ชันการทำงานเดียวกัน.
สวิตช์เกียร์แบบฉนวนก๊าซ (GIS) ทุกชนิดใช้ก๊าซ SF6 หรือไม่?
ไม่ใช่ ก๊าซ SF6 ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย แต่ GIS รุ่นใหม่สามารถใช้ก๊าซผสมทางเลือก อากาศสะอาด และเทคโนโลยีการตัดวงจรแบบสุญญากาศได้ ทั้งนี้ต้องตรวจสอบสื่อฉนวนและสื่อที่ใช้ในการตัดวงจรจากเอกสารทางเทคนิคของผู้ผลิต.
สวิตช์เกียร์แบบใดขยายระบบได้ง่ายกว่ากัน?
โดยทั่วไปแล้ว AIS สามารถขยายระบบได้ง่ายกว่าเนื่องจากมีอินเทอร์เฟซแบบดั้งเดิมที่เข้าถึงได้ง่าย ส่วน GIS สามารถขยายระบบได้เช่นกัน แต่ต้องมีการวางแผนอย่างรอบคอบในเรื่องความเข้ากันได้ของอินเทอร์เฟซ ช่องบรรจุก๊าซ การออกแบบของผู้ผลิต การเปลี่ยนแปลงระบบป้องกัน และการหยุดจ่ายไฟที่จำเป็น ทั้งนี้ HGIS อาจมีประโยชน์เมื่อต้องการเพิ่มช่องจ่ายไฟขนาดกะทัดรัดให้กับสถานีไฟฟ้า AIS ที่มีอยู่เดิม.
มาตรฐาน IEC ใดที่ใช้กับ GIS?
สำหรับ GIS แบบไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 52 kV มาตรฐานหลักในการประกอบคือ IEC 62271-203:2022 ส่วนสวิตช์เกียร์แบบหุ้มโลหะ (Metal-enclosed) สำหรับไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1 kV ถึง 52 kV จะอยู่ภายใต้มาตรฐาน IEC 62271-200:2021 พร้อมฉบับแก้ไขเพิ่มเติม 1:2024 โดยมาตรฐาน IEC 62271-1 จะกำหนดข้อกำหนดทั่วไป ในขณะที่ส่วนประกอบเฉพาะอื่นๆ จะถูกครอบคลุมโดยมาตรฐาน IEC 62271 ซีรีส์ในส่วนอื่นๆ.
