変電所システムにおけるガス絶縁開閉装置(GIS)の技術動向

カテゴリ: 技術報告

論文No: 1189

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門

発行日: 2010/04/30

タイトル(英語): Technology trend of Gas Insulated Switchgear in substation system

著者名: 変電所システムにおけるガス絶縁開閉装置(GIS)の技術動向調査専門委員会

著者名(英語): Investigating R&D Committee “Technology trend of Gas Insulated Switchgear in substation system”

キーワード: インターフェース，環境調和，SF6代替ガス，診断，センサ／Interface，Environmental Harmony，Alternative Gas to SF6，Diagnosis，Sensor

要約(日本語): 本技術報告は定格電圧72/84kV以上クラスを対象として，今後のGISの更なる高機能化，経済性の追求，変電所システムの高度化及びLCA等のGISを取り巻くハードウェアを中心としたインターフェース技術に関する変遷，および，現在及び今後のGISの技術動向について体系的に調査，整理することを目的として纏めたものである。さらにアンケート調査を実施し，GIS周辺機器とのインターフェースの変遷及び各インターフェースの配慮事項について纏めた。 第2章ではGIS周辺機器として変圧器，シャントリアクトル・コンデンサ，パワーケーブル，基礎・接地系，架空線/GIL，保護・制御装置を挙げ，GISと周辺機器とのインターフェースの概要とインターフェース技術の変遷について紹介した。 第3章では各周辺機器とのインターフェースに要求される納入・施工分担・取合い諸元等の実用性能及び，周辺機器と接続されることによりGISに要求される電気的性能，機械的性能について紹介した。 第4章では環境調和・対策，LCA・LCCについて，環境調和のニーズに対する都市型変電所及び郊外大規模変電所の対策事例を述べ，環境対策のニーズに対する評価手法としてのLCA・LCC適用事例及び環境負荷低減に対するSF６ガス排出量低減に向けての取り組み，機器延命化のための劣化・診断技術ついて紹介した。 第5章ではGISの技術動向として地球温暖化ガスであるSF６の代替ガスについての研究動向について纏め，N２，CO２のような単一組成ガス及びN２/SF６，CO２/SF６などのSF６混合ガス，CF３Iなどの新ガスについての最近の知見について紹介した。またGIS及び変電所のインテリジェント化の動向として，ディジタル通信を使用した監視・保守システム，各種センサ，電子式やおよび高度異常診断システムの技術動向について紹介した。加えて，近年活発化しているUHV技術のIEC規格化に向けた動向、及び変電所の信頼性向上に対する機器の開閉サージ抑制技術や、縮小化に対する母線構成比較等のUHVシステム及び機器への要求仕様について紹介した。

要約(英語): This technical report, for the rated voltage of over 72/84kV class, intends to imvestigate and organize systematically higher functionality and more economic efficiency of future GIS, upgrading of the substation systems, improvements of the interface technologies focusing on GIS hardwares such as LCA and the technology trends of current and future GIS. By carrying out the questionnaire survey, improvement of interface to equipments associated with GIS and considerable matters for interfaces are summarized. In Section 2, as equipments associated with GIS, transformers, shunt reactor condensers, power cables, foundations and earth systems, OH lines/GILs and protection and control devices are given and the overviews of interface to these equipments and the improvements of the interface technologies are introduced. Section 3 introduces the practical performances such as supply, construction division and information on interface required for interface to each associated equipment and the electrical and the mechanical performances required for GIS by connecting with associated equipments. In Section 4, for the environmental harmony and measures, cases of urban substations, which must require the environmental harmony and suburban large-scale substations are shown. Then, practical application cases of LCA/LCC as an evaluation procedures for the environmental harmony, approach to decreasing in SF6 gas emission for reducing the environmental load, deterioration diagnosis technologies to prolong the lifetime of equipments are described. Section 5 mentions, as one trend of GIS technologies, the study of alternatives to SF6 gas, which influences the global heating. For single gases like N2 and CO2, SF6-mixed gases like N2/SF6 and CO2/SF6 and a new gas like CF3I, the latest knowledge is introduced. Moreover, as a trend of making GIS and substations intelligent, monitoring and protection systems, various sensors and electronic or advanced abnormal diagnosis systems are introduced. Additionally, the recent movement to standardize the UHV technologies for IEC, the technologies to suppress the switching surge on equipments for reliability improvement of substations and the current requirements for UHV systems and equipments to optimize the size by comparing the bus arrangements are described.

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