가스 절연 개폐장치는 송전 또는 배전 네트워크에서 제어의 경계입니다. GIS는 회로 차단기, 단락기, 접지 스위치, 전류 및 전압 변압기, 그리고 버스바가 밀폐된 가스 절연 인클로저에 수용된 전기 변전소입니다. GIS 베이는 공기 절연 장비보다 훨씬 적은 공간을 차지하므로, 유틸리티 회사들은 토지가 비쌀 때, 날씨가 혹독할 때, 그리고 엄격한 신뢰성 규칙이 적용될 때 유용하다고 생각합니다. GIS 공급업체를 선택하는 것은 유틸리티 자본 프로그램에서 가장 중요한 구매 중 하나로, 제품은 40년 동안 지속되어야 하며, 그 기간 동안 서비스 가능해야 하고, 서비스 수명 종료까지 여러 번 변경될 보호 및 제어 시스템과 함께 작동해야 합니다. 이 기사는 GIS 기술, 가장 주요한 공급업체, 그리고 프로젝트에서 명시해야 할 사항에 대해 논의합니다.
본질적으로, 가스 절연 개폐장치(GIS)는 고전압 수준에서 작동하도록 설계된 개폐장치를 의미하며, 이는 살아있는 구성 요소가 가스 절연으로 채워진 밀폐된 금속 케이스에 포함되어 있음을 보장합니다. 육불화황(SF₆)은 전통적으로 가스 절연으로 사용되어 왔지만, 현재는 SF₆가 없는 가스 절연을 사용하는 공기 절연 개폐장치 시스템이나 가스 절연 개폐장치도 있습니다. 글로벌 시장에서 운영되는 GIS 장치의 주요 제조업체는 Hitachi Energy, Siemens Energy, ABB, Mitsubishi Electric, GE Vernova, Toshiba Energy Systems, 그리고 Hyosung Heavy Industries입니다. 중국에서는 Pinggao Group, CSIC Nanjing, Sieyuan, 그리고 TBEA가 GIS 장치를 생산합니다. GIS 장치에는 정격 전압, 파괴 전압 수준(BIL), 정격 전류, 정격 단락 차단 전류, 그리고 섬의 양과 같은 특정 사양이 있습니다. 최근 관찰된 추세는 기업들이 새로운 중전압 개폐장치에서 SF₆ 사용을 규제하는 EU 정책으로 인해 SF₆에서 SF₆가 없는 가스 절연으로 전환하는 것입니다. 이와 관련하여, Subian은 GIS 상업 전문업체로 활동하지 않으며, 변전소에 배치된 다른 장치용 변압기를 제조하는 데 관여하고 있다는 점도 언급해야 합니다.
GIS란 무엇이며 유틸리티가 이를 사용하는 이유
전통적인 변전소는 전류가 흐르는 도체의 절연을 위해 공기와 거리에 의존합니다. 이 간단하고 경제적인 원리는 잘 알려져 있지만 상당한 공간이 필요합니다. 송전 전압 변전소에 필요한 간격은 몇 미터에 달하며, 공기 절연 변전소(AIS)는 수 헥타르의 면적을 차지합니다.
반면, 가스 절연 개폐장치는 완전히 다른 원리를 사용하여 작동합니다. 그 회로 차단기, 도체, 분리 스위치, 접지 스위치 및 변압기는 압력이 가해진 가스로 채워진 특수 캡슐에 설치됩니다. 가스의 유전 강도가 공기보다 훨씬 크기 때문에 간격도 상당히 줄어듭니다. 245 kV용 GIS는 AIS에 사용되는 것보다 훨씬 작은 건물에 설치될 수 있습니다.
이러한 시스템의 구현은 공간을 최대한 활용할 수 있게 하며, 네 가지 경우에 빠르게 사용되고 있습니다.
- 도시 및 토지 제한 지역은 변전소가 도시, 비즈니스 단지 또는 심지어 지하 시설에 위치해야 하는 곳으로, GIS가 유일한 실행 가능한 기술입니다.
- 극한 및 오염된 위치는 살아있는 구성 요소가 밀폐되어 있어 소금 분무, 먼지 입자, 모래, 습기 또는 산업 오염의 영향을 받지 않는 환경을 포함합니다. 이러한 이유로 GIS 기술은 해안, 사막 및 산업 지역에서 많은 응용 프로그램을 얻었습니다.
- 높은 신뢰성 기준은 밀폐된 기술이 공기 절연 설치의 플래시오버를 유발하는 대부분의 외부 조건을 제거하므로 유지보수 작업의 빈도를 줄입니다.
- 재생 가능 에너지 및 원거리 연결은 풍력 및 태양광과 같은 기술이 민간 작업과 설치에 필요한 시간을 최소화하는 컴팩트하거나 사전 제작된 GIS 변전소에 의존한다는 것을 나타냅니다.
여기서의 절충은 비용과 이 기술의 복잡성에 있으며, 하나의 GIS 베이는 하나의 AIS 베이보다 훨씬 더 많은 자금을 필요로 하고 사용 환경, 관련 직원, 가스 관리 장비 및 이음매의 결함이나 설치의 불순물을 허용하지 않는 제조 품질 관리에 대한 높은 요구 사항을 포함합니다. 공간과 환경에 제한이 없을 때 공기 절연 기술이 더 비용 효율적입니다.
전압 클래스 및 구성
GIS는 정격 전압과 유틸리티 프로젝트에 대해 일반적으로 얻어지는 정격으로 정의되며, 이는 다양한 표준을 중심으로 합니다.
| 정격 전압 | 일반적인 용도 | 유도 낙뢰 임펄스 내전압(BIL) | 일반적인 단락 차단 전류 |
|---|---|---|---|
| 5 kV | 하위 전송, 대규모 산업 공급 | 325 kV | 5-40 kA |
| 145 kV | 전송 및 1차 배전 | 650 kV | 40 kA |
| 170 kV | 전송 | 750 kV | 63 kA |
| 245 / 253 kV | 전송, 재생 가능 연결 | 1050 kV | 50-63 kA |
| 300 kV | 전송 | 1050 kV | 63 kA |
| 420 kV | 초고압 전송 | 1425 kV | 63 kA |
| 550 kV 이상 | 대량 전송, UHV 회랑 | 1550 kV 이상 | 63 kA 이상 |
여기 제시된 데이터는 통합 GIS 애플리케이션을 위한 여러 출판된 제조업체 데이터에서 수집된 것으로, 승인되기 위해 결정해야 할 사양을 보여줍니다. 버스바와 피더의 정격 정상 전류는 다양한 전압 수준에서 3150 A와 5000 A 사이에 있으며, 단시간 내전류는 일반적으로 3초 동안의 지속 시간으로 지정됩니다. 낙뢰 임펄스 내전압 또는 기본 절연 수준은 중요성을 충분히 인식해야 하는 사양으로, 사양이 부족할 경우 위험할 수 있으며 비용이 많이 들 수 있음을 보여줍니다.
정격 외에도 구성도 중요합니다. 가장 간단한 구성은 단일 버스바 구성으로, 비용이 저렴합니다. 이중 버스바 옵션은 더 높은 가격에 중복성과 유연성을 제공합니다. 구획 구성은 한 부분을 유지보수하기 위해 격리할 수 있게 하며, 다른 부분은 작동할 수 있게 합니다. 이는 장비 선택이 아닌 신뢰성 선택이며, 공급업체가 선택되기 전에 이루어져야 하며 단순히 사후에 개조되어서는 안 됩니다.
SF₆ 전환
절연 가스 문제는 2026년 GIS 조달에 대한 모든 논의에서 다루어져야 하며, 이는 생산 시스템의 범위와 상업화 프로세스 모두에 변화를 초래합니다.
육불화황은 독특한 유전체 특성을 가지고 있어 전기 스위치기어에서 지속적인 인기를 끌고 있습니다. 그러나 생태적 요인이 있습니다: SF₆는 이산화탄소보다 수십 배 더 높은 온난화 잠재력을 가지고 있으며, 수년간 존재할 수 있습니다. 장비의 작동 및 폐기 과정에서 손실과 누출이 발생하여 전력 부문에서 널리 사용되는 온실가스 중 하나로 전환됩니다.
규제 대응이 있었습니다. 유럽연합은 2026년 1월 이후 생산된 중전압 전기 스위치기어에서 SF₆ 사용을 제한하였으며, 다양한 제조업체들이 대안을 제공하기 시작했습니다. 시장에서 사용할 수 있는 두 가지 주요 대안이 있습니다: 하나는 진공 스위칭을 사용하는 절연체로서 건조 공기를 사용하는 것이고, 다른 하나는 제너럴 일렉트릭이 개발한 혁신적인 기술의 일종입니다(예: g³ 기술). 진행 속도는 상당히 빨랐으며, 히타치 에너지는 SF₆를 사용하지 않고 550 KV의 GIS를 제공할 수 있었고, 일본 기업을 위한 또 다른 유사 프로젝트 계약을 체결했습니다. GE Vernova는 170 KV에서 솔루션을 도입하였고, 지멘스는 420 KV에 도달하는 전압 수준을 위한 청정 공기 기술 시장에 진입하고 있습니다.
이는 이 분야에서 활동하는 기업들에게 세 가지 다른 결과를 초래할 수 있습니다. 첫째, SF₆를 사용하지 않고 생산된 장비가 필요한지 또는 그 반대인지, 가능한 누출에 대한 제한이 있는지 명확하게 명시할 수 있습니다. 두 번째로, 전체 비용 계산은 생산 초기 비용뿐만 아니라 가스를 관리하는 데 드는 비용, 즉 필요할 때 모니터링하고 회수하는 비용도 포함해야 합니다. 마지막으로, 이러한 전환은 기업들이 한 번에 구식이 되는 기술에 투자하거나 최근에 시장에 도입된 최신 기계를 선택할 수 있기 때문에 시간 관련 위험을 동반합니다. 이는 그들이 충분한 작업 경험이 없을 수 있음을 의미합니다. 두 가지 결정 모두 이해할 수 있습니다.
GIS 공급업체 환경
고전압 GIS 산업에서의 집중도가 상당합니다. 이 분야에서 수익 측면에서 지배적인 기업들은 아래에 설명되어 있으며, 제공된 금액은 감사된 세그먼트 데이터가 아닌 공개적으로 이용 가능한 정보를 기반으로 한 추정치임을 주의해야 합니다.
| 공급업체 | 본사 | 전압 범위 | 포지셔닝 |
|---|---|---|---|
| 히타치 에너지 | 스위스 취리히 | 5-800 kV, 포트폴리오에서 최대 1200 kV | 그리드 탈탄소화 및 디지털 GIS 리더; EconiQ SF₆-free 플랫폼; 전 세계적으로 강력한 유틸리티 관계 |
| 지멘스 에너지 | 독일 뮌헨 | 5-550 kV | 진공 스위칭이 있는 Blue GIS 청정 공기 포트폴리오; 강력한 유럽 및 유틸리티 기반; DC GIS 기능 |
| ABB | 스위스 취리히 | 5-550 kV, ELK 시리즈 1200 kV까지 | 광범위한 전송 및 산업 발자국; 컴팩트한 디자인 및 디지털 통합; SF₆ 없는 중전압 범위 |
| 미쓰비시 전기 | 도쿄, 일본 | 5-800 kV | 고신뢰성 전송 및 HVDC 프로젝트; 건조 공기 절연 디자인; 긴 제조 유산 |
| GE 버노바 | 캠브리지, 매사추세츠, 미국 | 5-550 kV | g³ SF₆ 없는 가스; 턴키 변전소 기능; 그리드 현대화 초점 |
| 도시바 에너지 시스템 | 도쿄, 일본 | 5-550 kV | 컴팩트한 단계 분리형 및 3상 캡슐화 디자인; 일본에서 강력하며 선택적인 글로벌 프로젝트 |
| 효성중공업 | 서울, 대한민국 | 5-800 kV | 강력한 EPC 파트너십을 가진 비용 경쟁력 있는 GIS; 아시아, 중동 및 아프리카에 설립됨 |
| 니신 전기 | 도쿄, 일본 | 5-245 kV | 유틸리티 및 운송 응용을 위한 컴팩트 GIS 전문 기업 |
| 핑가오 그룹 | 허난, 중국 | 5-550 kV | 아시아, 아프리카 및 라틴 아메리카에서 국제적으로 확장하는 가격 공격적인 공급업체 |
| CSIC 난징 / 시에위안 / TBEA | 중국 | 5-550 kV | 지역화된 제조 규모; 대량 프로그램에서 경쟁력 있음 |
순위에서 다음으로 필요한 역량과 밀접하게 일치하는 것은 한국의 현대전기, 인도의 CG Power 및 BHEL, 일본의 후지 전기 및 메이덴, 중전압 및 기본 배급의 슈나이더 일렉트릭 및 이튼, 한국의 ILJIN 전기와 같은 지역 및 전문 제조업체들이다. 인도 아대륙의 프로젝트에서는 BHEL과 CG Power가 선택되는 회사이며, 아프리카 및 중동의 유틸리티 작업에서는 효성이 유럽 및 일본 회사에 비해 가격 우위를 바탕으로 상당한 시장 존재감을 만들어냈다.
공급업체 프로필
- 히타치 에너지 GIS 기술의 글로벌 최고 경제 성과자로 인정받고 있다. 전송 시장에 진입하는 EconiQ 플랫폼은 제조업체가 이미 중국 상하이 전송 운영자를 위해 550 kV 혁신 기술을 제공하기 위해 SF₆ 없는 캐비티를 활용하기 시작했기 때문에 성공적이었다. 제조업체가 제공하는 포괄적인 GIS 솔루션은 비상 및 교체 베이뿐만 아니라 석유, 가스 및 광업 작업과 같은 에너지를 요구하는 다양한 고객에게 특히 유리하다. 모든 구성 요소를 한 회사에서 제공하는 이점은 유틸리티 회사의 작업을 확실히 용이하게 할 것이다.
- 지멘스 에너지, 다양한 유럽 전력 전송 회사와의 오랜 파트너십을 통해 Blue GIS 기술의 도움으로 변화를 주도하고 있으며, 이 기술은 진공 스위칭과 결합된 청정 공기 절연을 사용한다. 이 회사는 최신 북유럽 전송 운영자에서 Blue GIS 설치를 성공적으로 수행했으며, 전압 직류 시장을 목표로 하는 DC GIS 기술을 생산했다. 420 kV 수준에서 배출 없는 GIS를 만드는 2026 이니셔티브는 초고전압 기술의 청정 공기 기술 분야에서 가장 중요한 이니셔티브 중 하나이다.
- 유럽의 세 주요 제조업체 중 하나로, ABB 는 가장 큰 산업 전통을 제공하며, 전송 부문에서 가스 절연 개폐장치(GIS)를 제공합니다. 회사의 GIS 라인은 공간 제한이 있는 지역의 컴팩트 유닛부터 ELK 범위의 최고 전압까지의 완벽한 솔루션을 제공하며, ABB가 SF₆ 가스에서의 전환 과정에 적응할 준비가 되어 있음을 나타냅니다. 건조 공기 절연 제품과 독일의 가장 유명한 전기 회사 중 하나와의 파트너십을 통해 ABB는 산업 변화를 위한 길을 열고 있습니다. 유틸리티 프로젝트에 대한 전문성은 자사 장비뿐만 아니라 다양한 번들 솔루션과 글로벌 전문성을 포함합니다.
- 미쓰비시 전기 는 신뢰성이 최우선인 경우 최고의 선택으로 간주되며, 고객들은 이전에 일본 전송 장치를 사용했습니다. 이 회사는 72.5 kV에서 800 kV 범위의 GIS 생산을 제공하며, 건조 공기 절연을 통해 제로 지구온난화 잠재력 가스를 기반으로 한 스위칭 기술 개발에도 참여하고 있습니다. 이 회사는 아시아와 중동에서도 매우 활발하게 활동하며 다른 시장에서도 일부 프로젝트를 확보하고 있습니다.
- GE 버노바 는 g³ 가스 기술과 전체 규모의 변전소 제공을 통해 존재감을 드러냅니다. 2026년에 출시되는 170 kV의 g-free 절연 유닛은 72.5 kV에서 420 kV까지의 장치 라인을 완성하며, 미국에 설치된 첫 번째 245 kV g-free 유닛을 포함합니다.
- 도시바 가장 큰 효성 는 매우 다른 접근 방식과 가치를 제공합니다. 첫 번째 회사는 일본에서 큰 설치 기반을 가진 컴팩트 디자인을 제안하며, 해외에서는 상당하지만 포괄적이지 않은 존재감을 가지고 있는 반면, 후자는 72.5 kV에서 800 kV 범위의 장치를 매우 합리적인 가격에 제공할 수 있습니다.
- 니신 전기 는 유틸리티 및 운송 부문을 위한 컴팩트 GIS에 좁은 전문성을 가지고 있으며, 중국 제조업체들은 저비용 솔루션을 제공하며 아프리카, 동남아시아 및 라틴 아메리카와 같은 시장에서 제조 규모에서 모멘텀을 얻고 있습니다.
명시할 사항
좋은 GIS 사양은 위의 사항을 명확하게 설명합니다. 비싼 변경 주문의 가장 큰 이유는 잘못 작성된 사양입니다.
- 정격 전압 및 절연 수준. 이는 시스템의 정격 전압과 전압 임펄스 내전압(BIL) 및 전력 주파수 내전압을 포함합니다. 이는 유전체 설계에 필수적이며 제조 후 변경할 수 없습니다.
- 버스바 및 피더의 정격 정상 전류와 이 정의가 이루어지는 온도. 따라서 40°C로 정격된 버스바와 50°C에서 작동하는 버스바는 서로 다른 주 전류를 구성합니다.
- 정격 단락 차단 전류 및 단시간 내전류와 이 전류의 지속 시간. 이러한 전기적 특성은 시스템의 고장 수준에 맞춰져야 하며, 이는 현재 시스템 연구를 의미하며 구식 방법과는 다릅니다.
- 버스바의 구성은 단일, 이중, 홉이 있는 이중 또는 구분된 형태일 수 있으며, 들어오는 및 나가는 베이의 수, 버스 커플러, 버스 섹션 베이 및 변압기 베이를 포함합니다.
- 가스 절연 개폐장치 – 절연 가스의 종류 또는 후자가 허용되는 경우 SF6와 최대 가스 누출량 및 가스 감시 수단이 정의되어야 합니다.
- 계측 및 보호를 위한 전류 변압기와 전압 변압기의 비율 및 기본 매개변수. 이는 전체 시스템의 필수 요소이며, 제대로 정의되지 않으면 전체 계획을 실행하는 데 많은 비용이 발생할 수 있습니다.
- 보호, 제어 및 모니터링 시스템 – IEC 61850 준수, 통신 시스템 및 공급업체에 의한 보조 시스템 제공.
- 물리적 외형에는 개폐장치의 너비와 높이 및 건축 및 환경의 상황이 포함됩니다.
- 테스트 및 문서화 – 형식 테스트의 인증서, 완료된 테스트의 보고서 및 프로토콜.
구성 요소 수준의 전문성은 특히 두 가지 측면에서 중요합니다: 단락 정격 및 계측 변압기에 관한 사양, 이러한 정보는 네트워크 데이터 및 계측 철학에 의해 결정되며 개폐장치 제조업체에 의해 결정되지 않습니다. 매개변수 자체는 고전압 장비 사양과 동일한 규칙을 따르며, 이는 우리의 가이드에 설정되어 있습니다. 변압기 사양 설명.
공급업체 선택 방법
성공적인 GIS 조달을 결정하는 여섯 가지 구별 기준이 있습니다.
- 유사한 정격으로 이미 사용 중인 장비를 검증하는 것이 필요하며, 유사한 환경에서 몇 년 동안 운영된 동일 전압 클래스의 장비 설치를 확인하는 것도 중요합니다. 예를 들어, 145 kV 전압 클래스는 해안 사막 지역에서 사용되는 420 kV 장치에 대한 충분한 정보를 제공하지 않으며, 비록 이것이 공급업체가 광고하는 내용일지라도 그렇습니다.
- 해당 전압 정격에 대한 IEC 62271에 따른 형식 테스트 인증서를 확보해야 하며, 형식 테스트는 설계를 기반으로 수행되며 장치 계열을 기반으로 하지 않습니다. 따라서 다른 전압에 대한 인증서를 가지고 있다고 해서 필요한 전압에 대한 데이터가 제공되는 것은 아닙니다.
- 서비스에 대한 지역 능력을 확인하는 것도 중요합니다. 개폐장치는 수십 년 동안 지속될 수 있으며, 이 기간 동안 중요한 것은 적절하게 훈련된 서비스 인력과 합리적인 거리 내에서 사용할 수 있는 예비 부품 및 가스를 처리할 수 있는 능력입니다. 이러한 조건이 갖춰지지 않으면 SF₆ 장비를 사용하는 것은 상상할 수 없습니다.
- Establishing the technology roadmap is critical as well. The buyers need to ask the supplier what is being provided for the technology and what their future plans are concerning making the technology free from SF₆ gases. If the design is getting phased out, then its cost of maintenance will only increase.
- Another important point is estimating the lifecycle instead of estimating the bay, as one needs to take into account gas management, condition monitoring, availability of spare parts, training, and outage cost. Very often having the lowest price for the purchase leads to having the highest overall spending for replacement and maintenance.
- It is necessary to ensure that the schedule provided by the supplier coincides with the project as indicated. High voltage switchgear supplies imply very long delivery times that are increasing across the industry and therefore it is necessary to guarantee that the schedule being provided has been confirmed with milestones.
In case the equipment is supplied with the provision that other equipment is a part of the complete substation, the testing and commissioning procedure needs to be adhered to, the same way as it has been done for primary technologies. Our guide to transformer testing covers the equivalent regime for the transformers that share the station.
Where Subian Fits
An honest guide must state this clearly so let us state it clearly. Subian is not a gas insulated switchgear manufacturer. GIS is a specialized product that requires the manufacture of enclosures, technology for sealing gas inside it, the development of arc quenching technology, and the ability to carry out type tests at insulation voltage levels which we do not manufacture. Any supplier claiming to be able to supply such equipment is misrepresenting himself.
What is supplied by Subian are appliances which complete the same substation. A GIS assembly cannot be used as a stand-alone product as it needs instrument transformers to measure current and voltage for the protection and metering systems and it also needs the distribution transformers used in distribution connected stations for transforming the voltage to a consumption level. These components are manufactured by us as well as various types of grounding and protection equipment.
Among the two instruments, the instrument transformer is more interesting from the technical point of view. Modern GIS may contain the current and voltage transformers implemented inside the sealed enclosure, and there are also stand-alone types of such transformers and retrofit projects. The specifications are the same for both cases as they include ratio, accuracy class for metering/ protection purposes, thermal rating, and burden.Our current transformer range illustrates what those specifications look like in practice, including the accuracy classes that separate a metering unit from a protection unit.
The protection side of the same installation — how the measured current is used to detect a fault, and why the transformer’s characteristics determine whether the relay operates correctly — is covered in our guide to 지락 보호 기본 사항.
The practical implication of the GIS package and transformer package being separate procurement decisions is that they should both be specified by the utility procurement team instead of being assumed to be bundled together. Where a project needs a transformer supplier with documented test data and a verifiable certification trail, the qualification criteria are set out in our guide to choosing a transformer supplier, and the same discipline applies to the instrument transformers that interface with the switchgear.
자주 묻는 질문
What is the difference between GIS and AIS switchgear?
Air insulated switchgear (AIS) relies on natural air to insulate the energized circuits, meaning the distances between the power conductors are large and require substantial space. Therefore, AIS installations are mostly placed outdoor. In contrast, GIS relies on the sealed electrical system of providing insulating gas on high pressure. That makes it possible to shorten distances considerably which makes the GIS system suitable for indoor installations. Although GIS attracts additional costs as compared to AIS, it is preferred where land is scarce, environment is aggressive or polluted, and reliability and maintenance are top priorities. On the other hand, AIS remains the optimal option when there is enough space and environment is friendly, while the capital costs dominate.
Which companies manufacture high-voltage GIS?
There are three main groups of manufacturers of high voltage GIS. The first group includes manufacturers like Hitachi Energy, Siemens Energy, ABB, Mitsubishi Electric, GE Vernova, Toshiba Energy Systems, and Hyosung Heavy Industries, covering approximately the voltage range of 72.5 kV to 800 kV. The second group mostly includes smaller manufacturers like Nissin Electric, Hyundai Electric, Fuji Electric, and CG Power. Finally, the third group includes producers from China like Pinggao Group, CSIC Nanjing, Sieyuan, and TBEA, who mainly face competition in terms of prices in the markets of Asia, Africa, and Latin America.
Why is the industry moving away from SF₆?
The reason why most companies try to substitute SF₆ is because of its extreme potency as a greenhouse gas that has a global warming potential thousands of times higher than that of carbon dioxide, as well as its very long residence time in the atmosphere. The European Union has forbidden the use of SF₆ gas in new medium-voltage switchgear with ratings of less than 24 kV since 2026. Manufacturers present alternatives in the form of dry-air and clean-air insulation combined with vacuum switching as well as proprietary gases like GE Vernova g³. Hitachi Energy issued GIS maintaining the voltage of 550 kV without using SF₆ gas, Siemens Energy is working on non-emission GIS with the ratings of 420 kV while GE Vernova released the series of GIS ranges from 72.5 kV to 420 kV.
What ratings should a GIS specification state?
The list of parameters should include the following minimum points: rated voltage, lightning impulse withstand voltage, rated normal current for busbars and feeders, rated short-circuit breaking current, busbar schema regarding the type and total number of bays, insulation gas as well as the leakage rate, ratios of current transformers and degrees of on-time operations, environmental protection means, physical dimensions of the GIS system, and the network in charge of testing and provision of data. Esoteric specifications of this type can result in expensive changes and variations during operational phase of equipment.
How do I verify a GIS supplier’s claims?
There are generally three ways for verifying the information provided by the suppliers. First of all, it can be confirmed by reference installation. It means that one can ask for information about the operation of any site with the same voltage rating and in similar environmental conditions and then check the success of such operation. Second, one can require the provision of certificates on type testing in terms of IEC 62271 standards. Finally, factory acceptance test is an option where the client can be present during the testing period of the equipment and monitor the process himself, thus providing a reliable source of information.
참고 문헌
- Hitachi Energy — Gas Insulated Switchgear and EconiQ SF₆-Free Portfolio
- Siemens Energy — Blue GIS Clean Air Switchgear Technology
- International Electrotechnical Commission — IEC 62271 High-Voltage Switchgear and Controlgear
- ABB — High-Voltage Gas Insulated Switchgear
- GE Vernova — Grid Solutions GIS and g³ SF₆-Free Technology
- U.S. EPA — SF₆ Emissions Reduction Partnership for Electric Power Systems
결론
Gas-insulated switchgear equipment has enabled substations to adapt to modern construction, allowing them to be made more compact, completely sealed, be free from climatic impacts and serve for around 40 years. The category is represented by small group of companies selling SF₆ equipment from 72.5 kV to 800 kV with Hitachi Energy, Siemens Energy, ABB, Mitsubishi Electric, GE Vernova, Toshiba and Hyosung as the leading brands and other, mostly Chinese producers following them actively in the emerging markets. The procurement process has remained the same: pick rated voltage, insulation level, normal current, short-circuit capacity, busbar configuration and an instrument transformer interface; confirm statements with reference projects and type test certificates; and calculate the cost of the lifecycle and gas operations instead of the isolated switchgear installation.The revolutionary change took place in the insulation gas. The age of SF₆ has come to an end due to regulations, so it is important to choose carefully transition from SF₆ technology to gas insulated switchgears with completely different insulation types.