ગેસ-ઇન્સ્યુલેટેડ સબસ્ટેશન્સ (GIS): આધુનિક ગ્રીડ માટે કોમ્પેક્ટ અને વિશ્વસનીય પાવર સોલ્યુશન્સ

વધતી જતી વીજળીની માંગ અને કોમ્પેક્ટ શહેરી બાંધકામ સાથે, પરંપરાગત એર ઇન્સ્યુલેટેડ સબસ્ટેશન (AIS) ની મર્યાદિત ફ્લોર સ્પેસ પાવર ગ્રીડના વિકાસ માટે અવરોધ બની ગઈ છે. GIS (ગેસ-ઇન્સ્યુલેટેડ સબસ્ટેશન્સ) એ તેમની કોમ્પેક્ટ અને વિશ્વસનીય ડિઝાઇન માટે ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે: તેઓ SF6 ઇન્સ્યુલેટિંગ ગેસથી ભરેલા મેટલ એન્ક્લોઝરમાં ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સાધનોને બંધ કરે છે, નોંધપાત્ર રીતે કદ ઘટાડે છે અને સિસ્ટમની વિશ્વસનીયતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે.

GIS શું છે?

GIS એ સંપૂર્ણ રીતે બંધાયેલ સબસ્ટેશન છે. સર્કિટ બ્રેકર્સ, ડિસ્કનેક્ટર અને બસબાર જેવા મુખ્ય સાધનો સીલબંધ મેટલ કેબિનેટની અંદર છે.

SF6 ગેસ ઇન્સ્યુલેટર તરીકે ખૂબ જ સારી રીતે કામ કરે છે અને ઇલેક્ટ્રિકલ આર્ક્સને રોકે છે. તે હવા કરતાં ચાપને રોકવામાં લગભગ 100 ગણું સારું છે. આ જીવંત ભાગોને એકબીજાની નજીક મૂકવાની મંજૂરી આપે છે, જે સબસ્ટેશનને ખૂબ નાનું બનાવે છે. સીલબંધ કેબિનેટ સાધનોને વરસાદ, ધૂળ અને સડો કરતા પદાર્થોથી પણ રક્ષણ આપે છે. GIS દરિયાકાંઠાના વિસ્તારો અથવા પ્રદૂષિત ઔદ્યોગિક ઝોન જેવા કઠોર સ્થળોએ સારી રીતે કામ કરી શકે છે.

GIS કાર્યકારી સિદ્ધાંત

GIS નો મુખ્ય ભાગ SF6 ઇન્સ્યુલેટીંગ ગેસથી ભરેલું તેનું સીલબંધ વાતાવરણ છે. SF6 ગેસ ઇન્સ્યુલેટર તરીકે કામ કરે છે. તે વીજળીને જીવંત ભાગો વચ્ચે કૂદવાનું બંધ કરે છે. જ્યારે કોઈ ખામી થાય છે, ત્યારે GIS માં સર્કિટ બ્રેકર કરંટ બંધ કરે છે. આ ઉચ્ચ-તાપમાનની ચાપ બનાવે છે. SF6 ગેસ ઝડપથી ઠંડુ થાય છે અને ચાપ બહાર મૂકે છે. તે સિસ્ટમને સુરક્ષિત રાખે છે.

જીઆઈએસમાં સેન્સર અને સુરક્ષા ઉપકરણો છે. તેઓ હંમેશા ગેસનું દબાણ, તાપમાન અને અન્ય મહત્વપૂર્ણ સંકેતો તપાસે છે. જો કંઈક ખોટું થાય, તો એલાર્મ ઓપરેટરોને ચેતવણી આપે છે. આ સિસ્ટમને સુરક્ષિત રીતે ચલાવવામાં મદદ કરે છે.

મુખ્ય ઘટકો

GIS માં મુખ્યત્વે મેટલ કેસીંગ, બસબાર અને વિવિધ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સ્વીચગિયરનો સમાવેશ થાય છે.

મેટલ કેસીંગ સીલ કરે છે અને સમગ્ર સિસ્ટમનું રક્ષણ કરે છે.

 બસબાર (કન્ડક્ટીંગ સળિયા) SF6 ગેસની અંદર ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પ્રવાહ પ્રસારિત કરે છે.

 મુખ્ય રેખાઓ પરના સર્કિટ બ્રેકર્સ એ મુખ્ય સુરક્ષા ઉપકરણો છે, જે ઝડપથી ખામીયુક્ત પ્રવાહોને અવરોધે છે.

 ડિસ્કનેક્ટર જાળવણી દરમિયાન ગ્રીડમાંથી સાધનોને અલગ કરે છે.

 ગ્રાઉન્ડિંગ સ્વિચ જાળવણી દરમિયાન સુરક્ષિત ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રદાન કરે છે.

 GIS પણ સજ્જ છેવર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર્સ(CTs) અને વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સ (VTs) રિલે પ્રોટેક્શન અને ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સ માટે માપન ડેટા પ્રદાન કરવા માટે.

તે બુશિંગ્સ દ્વારા બાહ્ય પાવર ગ્રીડ સાથે જોડાયેલ છે.

 મોનિટરિંગ સિસ્ટમ ગેસ પ્રેશર, વિદ્યુત પરિમાણો અને અન્ય પરિમાણોને વાસ્તવિક સમયમાં મોનિટર કરે છે, જો કોઈ વિસંગતતાઓ મળી આવે તો પ્રોમ્પ્ટ એલાર્મ અને પગલાં પ્રદાન કરે છે, સલામત સિસ્ટમની કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરે છે.

GIS ના મુખ્ય ફાયદા

જીઆઈએસનો સૌથી મોટો ફાયદો છે, એકદમ સરળ રીતે, તેનું કદ. દરેક વસ્તુ-દરેક ઉચ્ચ-વોલ્ટેજના ભાગ-ને મેટલ કેબિનેટની અંદર ચુસ્તપણે બંધ કરવામાં આવે છે. તેનો અર્થ એ છે કે સમગ્ર સેટઅપ ઓપન એર સબસ્ટેશન કરતાં ઘણી ઓછી જગ્યા લે છે-. ગીચ શહેરના બ્લોક્સ અથવા ઇન્ડોર સાઇટ્સ માટે જ્યાં ફ્લોર એરિયાનો દરેક ભાગ મહત્વપૂર્ણ છે, તે એક વાસ્તવિક જીત છે.

પરંતુ કોમ્પેક્ટનેસ એ એકમાત્ર વસ્તુ નથી જે જીઆઈએસ તેના માટે જઈ રહી છે. સીલબંધ ડિઝાઇન વરસાદ, ધૂળ અને પ્રદૂષણ-વસ્તુઓને દૂર રાખે છે જે પરંપરાગત સબસ્ટેશનમાં ઘણીવાર મુશ્કેલી ઊભી કરે છે. તેના કારણે, ઇન્સ્યુલેશન નિષ્ફળતાઓ દુર્લભ છે, અને પાવર કટ ઓછી વાર થાય છે. સલામતીને પણ પ્રોત્સાહન મળે છે: ઓપરેટરો ક્યારેય જીવંત ભાગોને સ્પર્શતા નથી, તેથી ઇલેક્ટ્રિક શોકનું જોખમ ઘણું ઓછું છે.

જાળવણી? આશ્ચર્યજનક રીતે સરળ. AIS થી વિપરીત, જેને નિયમિત સફાઈ અને નિરીક્ષણની જરૂર હોય છે, GIS લગભગ કોઈ હલફલ વગર વર્ષો સુધી ચાલી શકે છે. ફેક્ટરી-બિલ્ટ યુનિટ્સ જવા માટે તૈયાર છે-જોડવામાં સરળ, પરીક્ષણ માટે ઝડપી અને ઊર્જાવાન થવા માટે ઝડપી છે. સાઇટ પર અનંત ગોઠવણો વિના સ્થાપન સરળતાથી આગળ વધે છે.

જો તમે બે સિસ્ટમો કેવી રીતે સ્ટેક અપ થાય છે તે વિશે ઉત્સુક છો, તો અમારા પર એક નજર નાખોAIS અને GIS વચ્ચે સરખામણી-તે તેમની રચના, પ્રદર્શન અને દરેક જ્યાં ચમકે છે તેને તોડી નાખે છે.

પડકારો અને પ્રતિભાવો

જોકે GIS ટેક્નોલોજી સ્પષ્ટ લાભો પ્રદાન કરે છે, તે હજુ પણ કેટલાક વાસ્તવિક પડકારોનો સામનો કરે છે.

મુખ્ય મુદ્દાઓમાંનો એક ખર્ચ છે. કારણ કે તે જાડા મેટલ એન્ક્લોઝરનો ઉપયોગ કરે છે અને તેને ઉચ્ચ-ચોકસાઇના ઉત્પાદનની જરૂર છે, GIS યુનિટની કિંમત ફરીથી સમાન AIS સેટઅપ કરતા અડધી થઈ શકે છે. આ ઊંચી કિંમત ઘણીવાર ખરીદદારોને ટૂંકા ગાળાના બજેટની સામે લાંબા-ગાળાની વિશ્વસનીયતાનું વજન- બનાવે છે.

અન્ય ચિંતા વસ્તુઓની પર્યાવરણીય બાજુ છે. ઇન્સ્યુલેટીંગ ગેસ SF₆, જે GIS ને ખૂબ જ કોમ્પેક્ટ અને વિશ્વસનીય બનાવે છે, તેમાં પણ ગ્લોબલ વોર્મિંગની ખૂબ ઊંચી સંભાવના છે. જો કે આધુનિક પ્રણાલીઓ લીકને રોકવા માટે બનાવવામાં આવી છે, તેમ છતાં, ગેસને તેના સમગ્ર જીવન દરમિયાન - સ્થાપન, જાળવણી અને રિસાયક્લિંગ દરમિયાન કાળજી સાથે નિયંત્રિત કરવું જોઈએ.

આને સંબોધવા માટે, ઉત્પાદકો અને ઉપયોગિતાઓ હવે નવા "ઇકો-મૈત્રીપૂર્ણ" વાયુઓનું પરીક્ષણ કરી રહ્યા છે જે SF₆ ના ઉપયોગને બદલી અથવા ઘટાડી શકે છે. આમાંના કેટલાક વિકલ્પો, જેમ કે g³ અને અન્ય નીચા-GWP મિશ્રણો, પર્યાવરણીય પ્રભાવને 99% થી વધુ ઘટાડતી વખતે સમાન વિદ્યુત પ્રદર્શન રાખવાનું વચન આપે છે. આ વિકાસ દર્શાવે છે કે GIS એ બંધ પ્રકરણ નથી - તે સ્વચ્છ અને વધુ ટકાઉ ટેક્નોલોજી તરફ વિકાસ કરવાનું ચાલુ રાખે છે.

GIS માં g³ અને Novec જેવા નવા ઇન્સ્યુલેટીંગ માધ્યમોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જે તેમની ગ્રીનહાઉસ ગેસ સંભવિતતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે અને ટકાઉ વિકાસ માટે નવા માર્ગો પૂરા પાડે છે. અન્ય પડકાર એ ઉચ્ચ જાળવણી જટિલતા છે: જો આંતરિક ખામી સર્જાય છે, તો સમારકામ માટે વિશિષ્ટ સાધનો અને ગેસ પુનઃપ્રાપ્તિ સાધનોની જરૂર પડે છે, જે સંભવિતપણે લાંબી જાળવણીમાં પરિણમે છે. છેવટે, તેની કોમ્પેક્ટ રચનાને લીધે, GIS એ અવકાશી લેઆઉટ પર ખૂબ જ નિર્ભર છે, જે મોટા પાયે વિસ્તરણ અથવા નવીનીકરણને વધુ જટિલ બનાવે છે.

મુખ્ય એપ્લિકેશન દૃશ્યો

GIS ઘણા પ્રતિબંધિત અને વિશિષ્ટ વાતાવરણમાં શ્રેષ્ઠ છે.

જમીન-અવરોધિત શહેરી વિસ્તારો અથવા ઇન્ડોર ઇમારતોમાં, GIS જગ્યાનો મહત્તમ ઉપયોગ કરે છે.

તેની ઉચ્ચ સ્થિરતા ઔદ્યોગિક ઉદ્યાનો અને ડેટા કેન્દ્રો માટે અત્યંત યોગ્ય છે, જ્યાં પાવર સપ્લાય વિશ્વસનીયતા સર્વોપરી છે.

અવકાશ-સંબંધિત ઑફશોર વિન્ડ ફાર્મ અથવા પ્લેટફોર્મમાં, GIS સંપૂર્ણ પાવર ટ્રાન્સફોર્મેશન ફંક્શન્સ કરી શકે છે અને દરિયાઈ કાટનો પ્રતિકાર કરી શકે છે.

પર્વતીય વિસ્તારો અને આત્યંતિક વાતાવરણમાં, GIS પરિવહન અને સ્થાપિત કરવા માટે સરળ છે, જે તેને પ્રતિકૂળ હવામાન માટે ઓછું સંવેદનશીલ બનાવે છે.

ખીણ અને પર્વતીય વાતાવરણમાં સ્થિત પ્રોજેક્ટ્સ, જેમ કે હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશન, બહારના ભેજ, બરફ અને બરફથી સાધનોને બચાવવા માટે GIS ઘરની અંદર અથવા ટનલમાં સ્થાપિત કરી શકે છે.

પર્વત સબસ્ટેશન

ડેટા સેન્ટર પાવર

ઇન્ડોર GIS સબસ્ટેશન

ઓફશોર વિન્ડ ફાર્મ સબસ્ટેશન

સંચાલન અને જાળવણી

જ્યારે GIS વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરે છે અને લાંબા જાળવણી ચક્ર ધરાવે છે, ત્યારે પણ નિયમિત તપાસ જરૂરી છે.

ઓપરેટરોએ વાસ્તવિક સમયમાં SF6 ગેસ પ્રેશરને મોનિટર કરવું જોઈએ અને સંભવિત નાના લિકને ઓળખવા માટે લીક ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.

જાળવણી દરમિયાન ગેસને સુરક્ષિત રીતે પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે SF6 ગેસ પુનઃપ્રાપ્તિ અને ફરી ભરવાના સાધનો પણ ઇન્સ્ટોલ કરવા જોઈએ.

નિયમિત જાળવણીમાં નુકસાન માટે સાધનોના કેસીંગ અને સીલનું નિરીક્ષણ કરવું અને આંશિક ડિસ્ચાર્જ પરીક્ષણો જેવા વિદ્યુત પરીક્ષણો દ્વારા ઇન્સ્યુલેશન સ્થિતિનું મૂલ્યાંકન કરવાનો સમાવેશ થાય છે.

આ જાળવણીના પગલાં લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીય સિસ્ટમ કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરે છે.