Txertxerako Galtzakurren Instalazioan Gertatzen Den Gasaren Likidazioaren Problema Diskusioa Eskailerako Zailgaitasunean

HEXEKOLUREN (SF₆) KIRIBILGILEAK ETA GASAREN LIKIDAGARITZA ARASOIEN AZALPENA TEKNIKO

Hexekoluren (SF₆) kiribilgileak, hexafluoruroaren gasa erabiliz—bere arku-estintze eta izoleagailu handiengatik ezaguna—arku-estintza mediaritzeko, oso erabili dira energia-sistemetan. Kiribilgile horiek oso egokiak dira erabilera maiztasuneko eta abiadura altuko itxi beharreko kasuetarako. Txinako SF₆ kiribilgileak oso gehienetan 110kV edo gainontzeko tenperatura-mailen kasuetan erabiltzen dira. Baina, SF₆ gasaren ezaugarri fisikoetatik abiatuta, tenperatura eta presio zehatz bati esker likidaketa daiteke, hau da, kiribilgileko depondoaren barruan dagoen SF₆ gasaren dentsitatea jaitsi daiteke. Dentsitatea xehetasun jakin batera jaitsita, kiribilgileak babesa blokeatuko du. Txinan, Inner Mongolia, Iparraldeko Txina, Xinjiang eta Tibet bezalako lekutan, inbertsuak -30°C edota hainbat askotan urterro osoan gertatzen dira.

SF₆ Gasaren Likidagaritza Azalpen Laburra

SF₆ gasak oso handiak ditu bere estabilitate kimikoa. Tenperatura eta presio normalen artean, kolore gabea, odola gabea, adorea gabea eta ez-lahasa dena da, baita ere arku-estintza eta izolateagailu onena.

Gas baten tenperatura kritikoa, gasa likidatzeko ahalmena duten tenperatura altuenak dira. Tenperatura horietan gaindituta, presioa zenbatekoa izan ere, gasa ezin da likidatu.

Oxigeno, azote, hidrogeno eta helium bezalako "gas permanentei" kanpotik, tenperatura kritikoak -100°Ctik behera dituzte, beraz, tenperatura inguruaren arabera, gasaren likidagaritza kontsideratu beharrik ez dute. SF₆ gasak desberdina da; bere tenperatura kritikoa 45.6°C da. Beraz, 45.6°C baino goian mantendu dezake gas egoera konstante bat. Inguru-tenperaturan, presio kanpokoa balio jakin batera iritsita, likidatzeko ahalmena du. Horregatik, SF₆ gasarekin beteta dagoen gailuentzat, gasaren likidagaritza kontsideratu behar da.

SF₆ gasaren egoera parametroen kurba Irudia 1ean ikusten da. Dentsitate konstantea ρ izanda, tenperatura jaitsita, gasaren presioa jaitsi egiten da. Tenperatura dentsitate honi dagokion puntu likidagaritza A lortutakoan, gasa hasiko du likidatzeko, eta dentsitatea jaitsiko da.

In-Situ egoera erreala

Ximeng Trasformazio Estazioa Chaoke Wula Sumu, Xilinhot Hirian, Xilingol Liengo, Inner Mongolia Autonomia Erkidegoan kokatuta dago. Altuera 914 metro eta latitude 44.2° ditu, eta saihestu periodua sei hilabetetara arte luzatzen da, Txinako saihetsuen eremuan. Estazioko filtro elektriko AC aretoan, Hangzhou Siemens-en egindako 20 3AP3 DT tanko motako kiribilgile instalatuta daude, 550 kV tenperatura maila finkoarekin. Kiribilgile horiek dentsitate-renokoak dituzte tenperatura-kompentazio funtzioarekin, eta adierazpenak gasaren dentsitate aldaketarako, ez presio aldaketarako. Kiribilgileen parametro nagusiak Taula 1ean ageri dira.

Instalazio prozesuan, gasa betegarria eginda izan da produktoreak emandako parametroen arabera. Finko gas-betegarria 0.8 MPa, alarma presioa 0.72 MPa, eta blokeo presioa 0.7 MPa (20°Cn barometroa). SF₆ gasaren egoera parametroen kurba Ikuspegi 2ean ageri da. Irudian ikusten da, tankoa ondo itsatsita eta gasa eskuratu gabe, tenperatura -18°Cra iritsita, tankoko gasa likidatuko da; -21°Cn alarma bat aktibatuko da; eta -22°Cn kiribilgilea blokeatuko da. In-situ egoera erreala Ikuspegi 3ean ageri da.

In-situ egoera erreala parametroen kurbarik lortutako emaitzetan bat dator.

 Material-eskurapen eta gailu instalazioaren garapenera, tanko motako kiribilgileak amaiera hartuta izan dute azaroaren amaieran, vakuum betegarria eta gas-betegarria. Gailu traspaso probak eta enpresari lanak hamar egun lehenengo udaberrian konzentratu dira. Orduan, inguru-tenperatura -22°Ctik behera joan da, eta instalatutako guztiak blokeatu dira, kiribilgile gailu traspaso probak egin ahal izateko eta estazio osoaren garapenean eragin duten datu-puntuetan.

Soluzioak

Aurreko blokeo fenomeno in-situ kontuan hartuta, soluzio hauek proposatzen dira:

Gas-Betegarriaren Kontsumo Murriztea

Ikus daiteke SF₆ gasaren parametro karakteristikoen kurban, tankoaren barruan dagoen gas-betegarri murrizten denean, gasaren likidagaritza tenperatura jaitsiko da, eta berdintasun blokeo tenperatura ere jaitsiko da. Adibidez, finko gas-betegarria 0.56 MPara aldatuta, likidagaritza tenperatura -28°C da, eta blokeo tenperatura -32°C da. Orduan, likidagaritza tenperatura inguru-tenperatura baino txikiagoa da, eta blokeo fenomeno bat izango da. Hala ere, gas-betegarri murriztuta, kiribilgilearen arku-estintza eta izolateagailuak bi jarraitzen dira. Gailuaren egoera finala aldatzen diren metodo horiek eta ezaugarriak eragiten dituztenak, diseinu-talde eta produktoreak aztertu eta frogatu behar dituzte oraindik burutu baino lehen.

Egoera finala aldatu gabe, hots, gas-betegarri murriztuta (adibidez, 0.6 MPa) traspaso proba aurretik, eta gas-betegarria finkora betegarri ondoren proba eta enpresari lanak burututa. Metodo hau posiblea dela dirudi, baina ez da. Lehenik, gas-betegarri murriztuta, kiribilgilearen izolateagailu hobetu egin da. Ez bada zehazki frogatua, proba tartean kiribilgileak zulatu ahal da. Bigarren, proba erraz gaindituta ere, emaitzak ez dira erreferentziarik. Gailu traspaso probak, produktorearen kalitatea eta instalatzailearen instalazio kalitatea egiaztatzeko dira, eta gailu instalazioa osotasunean burutu behar dira. Gas-betegarri prozesua gailu instalazioaren pausu bat da.

Gas Meztura Erabiliz

Orain arte, etorbiz eta kanpo, SF₆ gasarekin beste gas batzuk (adibidez, CF₄, CO₂ eta N₂) mezturatuz, likidagaritza tenperatura jaitsi daitezke. Baina, mezturen izolateagailu eta arku-estintza ezaugarriak ezin dira SF₆ gas puruan izango diren heinean iritsi. Gas-betegarri presio berdinetan, mezturen betegarri kiribilgileak puruan betegarri kiribilgileak baino gutxi gorabehera 20% txikiagoa izango du. Izolateagailu berdin bat lortzeko, mezturen gas-betegarri presioa SF₆ gas puruan baino handiagoa izan behar da.

Adibidez, SF₆/N₂ mezturetan, formula hau erabil daiteke:

P_m=P_SF6(100/x%)^0.02

Formulaan, Pm mezturen gas-betegarri presioa izolateagailu berdin bat lortzeko, P_SF6  SF₆ gas puruan betegarri presioa, eta x% mezturen barruan dagoen SF₆ gasaren ehuneko. Formula horretan ikus daiteke, 20% SF₆ gas duen SF₆/N₂ mezturen kasuan, beharrezkoa den gas-betegarri presioa SF₆ gas puruan baino gutxi gorabehera 1.4 aldiz handiagoa da. In-situ kiribilgileentzat, gas-betegarri presioa 1.12 MPara iritsi behar da, hau gailuaren egitura osoari eskaintzen dio galdera berriak.

Sorroketak Instalatzea

SF₆ gasaren likidagaritza faktore gisa, inguru-tenperatura gasaren likidagaritza tenperaturatik behera doala. Tankoaren inguruan sorroketak instalatzen badira, tankoaren tenperatura handituz, likidagaritza arazoak ebaz daitezke.

Hangzhou Siemens-en tanko motako kiribilgileak Swiss trafag dentsitate-renokoak erabiltzen dituzte, tenperatura-kompentazio funtzioa duena, eta adierazpenak gasaren dentsitatearen aldaketa erakusten du, ez presioaren. Dentsitate-renoko horren adierazpen printzipioa, kiribilgileko tankoko gasaren eta dentsitate-renokok portatzen dituen gas estandarraren arteko presio-desbideratzea kontsultatuta, gasaren dentsitatea monitorizatzea da. Ikuspegi 7an, inguru-tenperatura likidagaritza tenperatura baino goian aldaketan, bi gas-gelaxkan dagoen gasen presioak aldatzen dira elkarrekin, presio-desbideratzea zero da, zabaltzaileak ez du ekintza egin, eta adierazleak ez du mugitu; tankoko gasa likidatu edo eskuratu denean, gas estandarraren presioa handitu egin da, zabaltzaileak ekintza egin du, adierazleak mugitu ditu.

Inguru-tenperatura likidagaritza tenperaturara iritsita, sorroketak aktibatu egin dira, eta tankoaren tenperatura handitu egin da. Honek tankoko gasaren eta zabaltzaileko gasaren artean tenperatura-desbideratze bat sortu du, adierazlearen adierazpena desbideratuta, eta tankoko gasaren egoera erreala ezin du erakutsi zehaztasun handiarekin.

Bukarapena

Artikulu honek SF₆ gasaren likidagaritza prozesua laburtasunez azaldu du. Ximeng Trasformazio Estazioaren filtro elektriko AC aretan tanko motako kiribilgileak instalatzean gertatutako SF₆ gasaren likidagaritza arazoa, gas-betegarri murriztea, mezturen ordezkapena eta sorroketen gehigarritasuna proposatu dira. Analisi eta konparaketa bidez, gas-betegarri murriztea eta mezturen ordezkapena biak izolateagailu eta arku-estintza ezaugarriak eragiten dituztela ikusi da, beraz, ez dira egokiak. Sorroketen bidez tankoari sukaldea eman, gasaren likidagaritza saihesteko, adierazlearen adierazpena erroreak eragin dezake, baina gailu traspaso probak arrakastaz burutzeko baliabidea da, beraz, egokia da.