Зошто сув воздух е најдобрата алтернатива на гасот SF₆ во јамкови главни агрегати

1. Воздушно изолирани и SF₆ гасно изолирани прстени главни агрегати

Воздушно изолираните прстени главни агрегати в основа интегрираат прекинувачи за натоварување, разединувачи или комбинација од двете со капацитет за земјишко поврзување, кои се управуваат рачно или електрично. Овие агрегати исто така може да вклучуваат предохранители за контрола на входните и излезните кабелски линии. Сепак, SF₆ гасно изолираните прстени главни агрегати, познати и како гасно изолирана опрема, користат SF₆ гас за изолација и угашување на дуга поради неговата висока диелектрична јачина, моќен капацитет за угашување на дуга, нетоксичност и хемиска стабилност, што го прави отличен медиум за обата цели.

2. Причини за замена на SF₆ гас со сух ваздух

Иако има свои предности, SF₆ гасот има екстремно висок потенцијал за глобално затоплување (GWP), што го класифицира меѓу шестте гасови регулирани од Киотското споразумство. Како држава-поклонник ангажирана во намалување на емисиите, Кина ја намалила својата јачина на углерод до 48,1% од нивото на 2005 година до крајот на 2019 година, постигнувајќи својата цел за 2020 година пред временски рок. Со националната цел да достигне врвот на углеродните емисии пред 2030 година и да постигне углеродна неутралност пред 2060 година, намалувањето на углеродните емисии е сега критичен фокус во идното планирање на енергијата. Во овој контекст, замената на SF₆ гас со сух ваздух во средно напонска опрема служи пет ключни причини:

2.1 Нулта GWP на сухиот ваздух

Индексот GWP мери колку една маса од гас за стакленички ефект допринашува за глобалното затоплување во сравнение со истата маса CO₂ за одреден период. GWP на SF₆ е 23.900 пати поголем од CO₂, што го прави еден од шестте гасови кои се цел на Киотското споразумство и Европската директива 2003/87 поради неговиот еколошки уштер. Просечната камера за прекинувач или прекинувач на натоварување содржи околу 1 кг SF₆; ако се исипе, тоа би било еквивалентно на возење со автомобил околу 200.000 км во еколошки аспекти.

Земајќи ги во предвид приближно 30 милиони единици прекинувачи глобално, потребата да се најде алтернатива за SF₆ станува очигледна. Со GWP од нула, сухиот ваздух - состојан од природно 21% кислород и 79% азот - овозможува решение што елиминира забриганоста за доприносот на глобалното затоплување, што го прави идеален заменител за SF₆ поради неговата јасна еколошка безбедност и предности. Споредба на својствата на SF₆ и сухиот ваздух е сумирана во Табела 1.

2.2 Сухиот ваздух не бара вратување или отпадување

Еколошката пријателска гасно изолирана метална опрема не користи SF₆ гас во производството и собирањето, елиминирајќи потребата за системи за враќање и заштита на гасот. Лесно се исполнува, а неговите продукти на декомпозиција не содржат штетни материјали, што го прави соодветен со еколошките стандарди. Таквата опрема не предизвикува еколошко загадување токму во долгосрочно функционирање, е прифатлива за влажни и тешки услови, и е без одржувачки работи. На спротив, SF₆ гасната опрема мора да го задржи SF₆ гасот затворен во затворен систем низ целата негова животна длабочина за минимизирање на изливањето и намалување на еколошката уштер.

Кога е потребно одржување, се користат системи за враќање на гасот за собирање на гасот на местото. По чистење за елиминација на примеси, гасот се рејузеира. Меѓутоа, при операции на прекинување, SF₆ може да произведе токсични вторични производи, што го класифицира користениот SF₆ гас како опасен отпад. Стапката за отстраниување на SF₆ гас е значајна, околу 20% од изврсната цена на опремата. Користејќи сух ваздух, се елиминира потребата за SF₆, значајно се намалува еколошката уштер на прекинувачите и се избегнуваат трошоците и процедурите поврзани со отпадувањето и враќањето.

2.3 Сухиот ваздух нуди дополнителни предности за операторите

Новата SF₆-слободна опрема која користи сух ваздух нуди многу предности за операторите: ① Зачувува компактен размер за кој традиционата SF₆ опрема е ценета, а методот на функционирање останува непроменет, така што техничарите не треба да добијат дополнително обучување; ② Прекинувачот со три положби во еколошката пријателска гасно изолирана опрема користи паралелна вакуумна прекинувачка технологија, зачувувајќи оригиналните навики за функционирање со три положби, додека овозможува комбинирани решенија, што нуди клиентите економски и надежни трансформаторски заштити.

2.4 Сухиот ваздух заштитува здравјето и безопасноста на персоналот

Средно напонската опрема често се користи во јавни области, така што здравјето и безопасноста се првично размислување при изборот на алтернатива за SF₆. Сухиот ваздух, како сигурна замена, заштитува јавноста од потенцијални ризици за здравје и безопасност. Се потполно нетоксичен, така што дури и во случај на излив, не предизвикува штета на луѓето или околината. Не предизвикува здравствени ризици за персоналот одговорен за инсталација и демонтажа, и нема потреба да се утврдат стриктни правила за управување со опремата за безопасност на персоналот. На спротив, не проверените приватни гасови може да предизвикуваат ризици за здравје и безопасност.

2.5 Сухиот ваздух намалува регулаторските забриганости

Многу компании прават значајни чекори за драстична намала на емисиите на гасови за стакленички ефект. Овие стратегиски напори се подтикнуваат не само од желба за поголема одрживост, туку и од силни регулаторски притисни. Во Европа, користењето, управувањето, демонтажата, мониторингот и записувањето на инвентар на SF₆ гас се строго регулирани. Во Кина, од 2012 година се воведоа соодветни политики и мерки за регулирање на користењето и враќањето на SF₆ гас. Според стандардите издадени од Управата за стандардизација на Кина, емисиите на SF₆ гас генерираани при одржувањето и демонтажата на SF₆ опрема беа вклучени во рамките на извештајствувањето и извештувањето за емисиите на гасови за стакленички ефект за кинеските електроенергетски компанија.

Земајќи ги во предвид очекуваните строгоши регулаторски ограничувања во иднина, приемањето на еколошки пријателски алтернативни производи кои не се подложени на идни регулаторски ограничувања е превидлив избор за осигурување на непрекинато функционирање. Средно напонската опрема со сух ваздух нуди надежна изолација и прекинувачка перформанса без да биде влијана од еколошките регулатори или данок на углерод. Како втора најголема економија и најголем консумент на енергија во светот, Кина игра клучна улога во глобалниот енергетски преход. Недавно, Петтото пленум на 19-тото ЦК предложи кључни социјално-економски развојни цели за 14-тиот петгодишен плански период, експлицитно величи дека „распределбата на енергетски ресурси треба да стане поголема, ефикасноста на користење да се значајно подобри, а тоталните емисии на главните загадувачи да продолжат да се намалуваат.“

Во резимирање, сухиот ваздух како изолационен медиум нуди следниве предности: ① еколошко пријателски и зелен; ② добар термален проводник; ③ нема потреба за вентилација или заштитна опрема при производството и одржувањето на опремата; ④ металните честици генерираани при производството или користењето предизвикуваат минимален hazard за опремата со сух ваздух.

3 Заклучок

Новиот тип прстен главен агрегат користи сух ваздух како изолационен медиум, заменувајќи го еколошката штетна SF₆ гас, со тоа намалувајќи емисиите на гасови за стакленички ефект. На крајот на неговата жизнена длабочина, повеќе од 90% од материјалите може да се рециклираат. Користејќи метод на изолација со слабо позитивно притиснување, се намалува можноста за излив на гас, подобрувајќи безбедноста и надежноста. Компонентите со висок напон се потполно запечатени во метална куќа, осигурувајќи безбедно функционирање во тешки услови како високи нагреви, силен мраз, влажност и загадување. Вакуумни прекинувачи и прекинувачи со три положби за изолација/земјишко поврзување поддржуваат рачно и електрично управување, а опремата има интелигентни карактеристики.

Иако еколошките прстени главни агрегати направија напредок во интелигенција, зеленост и еколошка заштита, изолационата перформанса на азотот и сухиот ваздух под исто притиснување е само околу една трета од SF₆, особено во продукти со високо напон GIS, каде што до сега не се најдела прифатлива замена за SF₆. Затоа, потребни се дополнителни напори во развојот на еколошки пријателски гасови.