Trong hệ thống điện hiện nay, hai loại thiết bị đóng cắt được sử dụng phổ biến nhất trong trạm biến áp là thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí (AIS) và thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí SF₆ (GIS). Mỗi loại đều có những đặc điểm và lợi thế riêng, phù hợp với từng điều kiện lắp đặt cụ thể. Bài viết này sẽ phân tích so sánh AIS và GIS dựa trên 5 yếu tố kỹ thuật then chốt, nhằm giúp nhà đầu tư và kỹ sư lựa chọn giải pháp phù hợp nhất.
Cấu trúc và môi trường cách điện
Thiết kế AIS:
AIS sử dụng không khí làm môi trường cách điện, nên các phần tử dẫn điện thường được đặt lộ thiên và lắp đặt trên khung kim loại hoặc bê tông. Thiết kế này phù hợp cho khu vực rộng rãi, tuy nhiên chịu ảnh hưởng trực tiếp từ điều kiện thời tiết và môi trường xung quanh.
Khám phá tủ trung thế AIS của CHINT:
Thiết kế GIS:
GIS sử dụng khí SF₆ – một chất cách điện mạnh – trong buồng kín hoàn toàn bằng kim loại. Các phần như máy cắt, dao cách ly và thanh cái được đặt trong các khoang kim loại có đổ khí, đảm bảo chống bụi, ẩm và nhiễu điện từ rất tốt. Nhờ thiết kế khép kín, GIS an toàn hơn AIS, đồng thời giảm đáng kể tần suất bảo trì. Đây là một trong những điểm then chốt khi so sánh AIS và GIS trong thực tế vận hành.
Diện tích lắp đặt và môi trường ứng dụng
Yêu cầu không gian
GIS có kích thước nhỏ gọn hơn rất nhiều so với AIS nhờ khả năng cách điện bằng khí SF₆. Thiết bị GIS lý tưởng cho các trạm ngầm, thành phố đông dân cư, nhà máy công nghiệp, giàn khoan ngoài khơi và các khu vực hạn chế không gian. Ngược lại, AIS cần nhiều diện tích do khoảng cách cách điện lớn, thích hợp hơn cho vùng nông thôn hoặc khu vực có quỹ đất lớn.
Môi trường thích hợp
GIS hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt như ven biển, sa mạc, khu vực có độ ẩm cao. AIS phù hợp ở những nơi khí hậu ôn hòa, ít bụi bẩn và ít ô nhiễm. Trong điều kiện độ ẩm hoặc ô nhiễm cao, AIS cần bảo trì thường xuyên để đảm bảo độ tin cậy hoạt động.
An toàn và độ tin cậy
GIS có thiết kế kín hoàn toàn, giúp hạn chế nguy cơ sự cố hồ quang và bảo vệ nhân sự tốt hơn. Việc sử dụng khí SF₆ giúp tăng độ bền điện môi, giảm nguy cơ phóng điện và tăng độ tin cậy chung cho hệ thống. Trong khi đó, AIS do tiếp xúc trực tiếp với môi trường nên dễ bị ảnh hưởng bởi sét, ẩm, bụi, gây ra nguy cơ sự cố cao hơn và cần thêm các biện pháp bảo vệ. Đây là điểm khác biệt lớn khi so sánh AIS và GIS về mặt vận hành an toàn.
Khả năng mở rộng
AIS dễ mở rộng nhờ cấu trúc mở – có thể bổ sung thêm ngăn, máy biến áp hoặc thanh cái mới với chi phí thấp và ít ảnh hưởng đến vận hành. GIS do cấu trúc khép kín nên mở rộng phức tạp hơn và thường yêu cầu chi phí cao. Tuy nhiên, các nhà sản xuất như CHINT hiện đang cung cấp giải pháp GIS dạng module, giúp tăng tính linh hoạt trong mở rộng hệ thống. Khả năng mở rộng cũng là yếu tố đáng cân nhắc khi so sánh AIS và GIS trong quy hoạch dài hạn.
Tác động môi trường
GIS sử dụng khí SF₆ – một loại khí nhà kính có chỉ số GWP cao. Mặc dù hệ thống được thiết kế kín để giảm rò rỉ, rủi ro vẫn tồn tại nếu không kiểm soát tốt trong quá trình vận hành và bảo trì. Ngược lại, AIS không sử dụng khí SF₆ nên thân thiện hơn với môi trường, nhưng lại cần diện tích lớn, có thể ảnh hưởng đến sinh thái nếu lắp đặt quy mô lớn. Đánh giá tác động môi trường là tiêu chí không thể bỏ qua trong quá trình so sánh AIS và GIS cho các dự án hiện đại.
Các hãng sản xuất đang tích cực nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp cách điện thay thế SF₆ bằng khí khô hoặc hỗn hợp khí thân thiện môi trường nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn phát thải ngày càng nghiêm ngặt.
Thiết bị GIS CHINT – Giải pháp hiệu quả cho trạm biến áp hiện đại
CHINT là một trong những nhà sản xuất hàng đầu cung cấp thiết bị đóng cắt GIS cho các ứng dụng điện công nghiệp hiện đại. Hai dòng sản phẩm nổi bật:
- GIS ZFW34A-252: Thiết kế nhỏ gọn, phù hợp cho cả trạm trong nhà và ngoài trời. Hoạt động tốt ở nhiệt độ từ -40°C đến +55°C, độ cao đến 3000m và sức gió khoảng 34m/s.
- GIS ZFW21A-72.5/126/145kV: Thiết kế vững chắc, chống rung động cao (tới 9 độ Richter), phù hợp cho các khu vực có nguy cơ địa chấn.
Cả hai dòng thiết bị GIS CHINT đều đảm bảo hiệu suất cao, độ tin cậy lớn và phù hợp với xu hướng hiện đại hóa lưới điện quốc gia.
Kết luận so sánh AIS và GIS
Cả AIS và GIS đều có những ưu điểm riêng. AIS là giải pháp tiết kiệm, dễ mở rộng, phù hợp cho khu vực rộng rãi và ít ô nhiễm. GIS phù hợp cho các khu vực đô thị, không gian hạn chế, hoặc môi trường khắc nghiệt, dù chi phí đầu tư cao hơn và cần quản lý khí SF₆ nghiêm ngặt.
Tùy theo vị trí dự án, điều kiện môi trường và chiến lược đầu tư dài hạn, doanh nghiệp có thể lựa chọn giải pháp phù hợp. CHINT cung cấp đầy đủ giải pháp GIS và hỗ trợ kỹ thuật chuyên sâu, giúp khách hàng triển khai hệ thống hiệu quả và an toàn. Để lựa chọn chính xác, việc hiểu và đánh giá đúng khi so sánh AIS và GIS là điều cần thiết trong các dự án điện công nghiệp hiện đại.
Liên hệ CHINT Việt Nam qua hotline kỹ thuật 033 258 7777 để được tư vấn giải pháp thiết bị đóng cắt phù hợp cho trạm biến áp của bạn.
---------------------------------
CHINT VIETNAM - Văn phòng đại diện chính thức của Tập Đoàn CHINT tại Việt Nam.
Hotline: 033.258.7777
Wesbite: chintglobal.vn
Email: service.vn@chintglobal.com
Địa chỉ: Tòa nhà Sonatus - Số 15 Lê Thánh Tôn, phường Bến Nghé, Quận 1, TP. HCM
