가스 절연 개폐장치(GIS)

가스 절연 개폐장치(GIS)

 

 

1. 서론

전력 수요 증가에 따라 최근의 변전소는 점차 고전압화 되는 추세이며 대도시 주변이나 도신지에 이치하게 되므로 변전소의 용지 구입이 점차 곤란해지고 있다. 또한 재래식 변전소에 비해 염해, 먼지 등에 의한 절연물의 오손, 소음 공해, 안전성 등의 문제를 해소하기 위해 충전부를 접지된 탱크 내에 내장하고 절연내력이 우수한 SF6 가스를 이용하여 개폐 장치 및 절연 이격 거리를 대폭 축소 시킨 가스 절연 개폐장치(Gas Insulated Switch gear)가 건설되고 있다.

 

2. GIS에 내장되는 기기

① 차단기

② 모선

③ 단로기

④ 접지 개폐기

⑤ 피뢰기

⑥ 계기용 변압기

⑦ 계기용 변류기

⑧ 케이블 실링 엔드(Cable Sealing End : 지중 Cable인 경우)

⑨ 에어 부싱(Air Bushing :가공 선로인 경우)

 

3. GIS에 사용되는 SF6 가스의 특성

1) 물리적, 화학적 특성

① 열 전달성이 뛰어나다(공기의 약 1.6배)

② 화학적으로 불활성이므로 매우 안정된 가스이다.

③ 무색, 무취, 무해, 불연성의 가스이다.

④ 열적 안전성이 뛰어나다(500℃까지 분해되지 않음)

 

2) 전기적 특성

① 절연 내력이 뛰어나다(공기의 약2.5~3배)

② 소호 성능이 뛰어나다.

③ 아크가 안정되어 있다.

④ 절연 회복이 빠르다.

4. GIS의 특징

1) 설치 면적의 축소

절연 내력이 우수한 SF6 가스로 개폐 장치를 대폭 축소하였으므로 종전의 변전 설비에 비해 설치 면적이 약 1/4 정도 축소된다.

 

2) 높은 안전성

모든 충전부는 접지된 탱크 내에 내장되고 SF6 가스로 절연되어 있으므로 감전 및 화재의 위험이 없어 안전성이 대폭 향상된다.

 

3) 고도의 신뢰성

도전부, 접속부, 절연부 등의 충전부가 전부 가스로 충전된 용기 속에 완전 밀폐되어 있어 염해, 먼지 등에 의한 오손이나 강풍, 낙뢰 등의 외부 환경에 영향을 받지 않으므로 신뢰성이 높다.

 

4) 보수 점검의 성력화

절연물, 접촉자 등이 안전성이 높은 SF6 가스 중에 설치되어 있으므로 열화나 마모가 적어 모선이나 단로기 등의 보수가 필요 없다.

5) 설치 기간의 단축

수송 및 포장을 고려하여 가능한 한 각 유닛별로 완전 조립된 상태로 공급하므로 설치가 간편하고 설치 기간이 단축된다.

 

6) 저소음

차단기를 포함한 개폐 장치 모두가 탱크속에 완전 밀폐되어 있으므로 조작중의 소음이 적고 통신 방해 전파를 줄일 수 있다.

 

5. 결론

종래의 재래식 변전소에서는 개폐 설비 및 모선 등을 공기로써 절연을 유지하였으므로 많은 공간과 대지를 소요하게 되었으나, GIS는 철제 용기 속에 모선 및 개폐 장치를 넣어 SF6 가스로 충전 밀폐함으로써 변전소 및 개폐 장치를 대폭 축소한 설비이며 옥외형과 옥내형으로 분류하고 있다. 친환경성을 고려하여 향후 도

심 지역의 변전소 등은 옥내형 GIS로 건설될 것으로 전망된다.