Txertuaren Historia Laburra Lasterkiaren eta Gaurko Altu-tentsioeko Bakuun-Itsatsilei Buruz

Botereko Bakuak Inbertso Batatzen diren Itsasontziak: Ikuspegi Bat

Sarrera

Botereko bakuak inbertso batatzen diren itsasontziak (HV VCBs) tradizionalen SF6 gasarekin insulatutako itsasontzien alternatiboez gertu daude, batez ere, aldaketa arrunt eta mantentze kostu txikiagoak beharrezkoak diren aplikazioetan. 2014tik, HV VCBs botere handiko gasaren itsasontzien ordezkaritzarako gehiago erabili dira, SF6 erabiltzea kenduz, hori kasu huts egiazgarri bat baita.

Inbertso batatzen diren itsasontziak banaketaren sistemetan hainbat hamarkadan erabili dira, batez ere, falteko korrienteen ondorioz sortutako sakonduak eta zenbait motatako kargak aldatzeko. Inbertso batatzen diren teknologia errendamendua eta ziurtasuna neurri oso ondoetan duen, hainbat kilovolti (52 kV arte) tartean, hala da, banaketaren sistemetan dominatzen da. Hala ere, transmitazio mailako tensioetara inbertso batatzen diren teknologiaren luzapena 1960eko hamarkadatik hasi zen, 1980 inguruan Japonian lehen botereko bakuak inbertso batatzen diren itsasontziak instalatu zirenean lanaldi handiak lortu zituen. 2010ean, gutxi gorabehera 10.000 HV VCBs erabili ziren, batez ere, industrian, baina eraikitzaile aplikazioetan ere. Inbertso batatzen diren teknologia SF6 gainetik hobestu zen, aldatzeko operazio askok eta mantentze eskasuei buruz.

Ameriketan, inbertso batatzen diren kondensagailu-bankuak 242 kVra arteko tensioetan erabili dira urte askotan. 2008 inguruan, Txinako eta Europako ikerketa eta garapen (R&D) programa intentsiboak HV VCBs garatzeko zaintasun handia izan zuten, SF6 erabiltzea murriztu edo kendu nahi zuten. Horrek produktuak sartu zituen merkatuan, 145 kVra arteko tensioetan erabili ahal izan ziren. Txinan, HV VCBs erabilpen komertziala abantaila izango du, jada 126 kVra arteko tensioetan derrigorrezko unitate asko zerbitzuan daude. Europako probak jarraitzen dira, produktu probatutako tipoen errendamendua balioztatzeko merkatuan sartu aurretik.

Teknologia eta Diseinua

HV VCB produktu guztiak oinarrituta daude inbertso batatzen diren teknologia baten gainean, bertan zehar hobetu da. Ez dira teknologia berriak behar izan teknologia hau tensio altuagietara luzatzeko. Erraza da geometria inbertsorearen zabaldu tensio altuagietarako. Adibidez, diametroa eta kontaktu-zabalera handitu behar dira 52 kVra baino gehiago dituzten tensioetarako. Kasu batzuetan, 126 kVra igarotzen direnean, bi inbertso batatzen diren seriean erabili behar dira funtzionamendu fiablea lortzeko.

Funtzionalitate Operatiboa

• Korriente Arrunta Kudeatzeko: 2,500 Ara arteko korrienten artean, HV VCBs eta SF6 itsasontziek ez dute ezberdintasun handirik. Hala ere, korriente altuagoak (2,500 A gainetik) lortzea HV VCBsetan zaila da kontaktu estruktura eta inbertsorearen kalorigarritasuna delakate.

• Monitorizatzea: SF6 itsasontzietan errazagoa da monitorizatzea, inbertsorearen kalitatea neurtzea praktikan ezinezkoa da HV VCBsetan.

• Aldaketa Operazioak: HV VCBs SF6 itsasontziekin alderatuta, aldatzeko operazio kopuru handiagoa egin dezakete, inbertsio batatzen diren kontaktu-sistema erresistentzia handia dutelako arkua. Honek teknologia hau aldatzeko beharrezkoa den aplikazioetarako atraktiboa egiten dio, adibidez, eguneroko erabilerarako.

• Energia Impulsoa: 72.5 kVra arteko balio tipikoan, inbertsio batatzen diren itsasontzirako beharrezko energia impulsoa handiagoa da, SF6 itsasontzirako beharrezkoa baino gutxi gorabehera 20%. Bi motatako gailuen tamainu fisikoa antolakorra da.

• Inbertsorearen Konfigurazioa: 145 kVra igarotzen direnean, HV VCBs seriean inbertsore bat gehiagoren beharrezkoa izan daiteke, SF6 teknologia, aldiz, 1994an hasten zenean, 550 kVra arteko tensioetarako inbertsore bakarrak garatu zituen, hainbat herrialdean erabili ohi direnak.

• Arkuen Ezaugarriak: HV VCBsetan, arku-tentsioa SF6 itsasontzietan baino askoz txikiagoa da, ohikoa da 100 voltetatik behera kokatzen dena, SF6 itsasontzietan, berriz, ehunak voltetan. Gainera, arkuaren iraungitasa falteko aldatzean laburragoa da inbertsio batatzen diren gailuetan, 5-7 ms artean kokatzen da, SF6 itsasontzietan, berriz, 10-15 ms artean. Honek HV VCBsetan aldatzeko operazio kopuru handiagoa ematen dio.

• X-izeen Emitterak: 145 kVra arteko tensioetarako HV VCBsek X-izeen emitterak egiten dituzte, 5 µSv/hren mugan, baldintza normalen pean. SF6 itsasontziek X-izeen emitterik ez dute.

Elektrikoaren Ezaugarriak

• Falteko Korrienteen Aldaketa: HV VCBsek iraunkerietan (TRV) transienteak (TRV) erdigunezko tenperatura leheneratzeko tasa altuarekin aldatzeko arazoak ondo lortzen dituzte, dielektrikoki leheneratze azkarreagatik, SF6 itsasontzietan baino azkarragoa da.

• Hondarretako Estatistikak: Inbertsio batatzen diren trinkaduren teorian oso handiak dituzte, berriz, tensio moderatuak dagoeneko hondarretako probabilitate txikia dago. Hondarretako trinkaduak espontaneoki gero hondarretako aukera duten, korrienteen amaitzeko milisekundu hainbatetan gertatzen dira. Hala ere, gertaera horien ondorioak mugatuta daude, inbertsio batatzen diren trinkaduak bere isolamendua leheneratzen duelako. Hondarretako geroen ondorioak oraindik ez dira oso ulertu.

• Induktiboak Dituzten Karguen Aldaketa: Induktiboak dituzten karguen, adibidez, paraleloko reaktoreen aldatzeko aplikazioetan, HV VCBsek indarren berriz eragiten duten korrienteen altuagoak dituzte. Honek inbertsio batatzen diren teknologia korrienteen maiztasun altuak berriz eragiten ditu. Berriz eragiten duten transiente horien ondorioak RC snubber eta metal-oxide arrestergailuekin konparatuta, oraindik ikerketan daude.

• Kondensagailu-bankuen Aldaketa: Kondensagailu-bankuen aldatzean, korrienteen sarrerak askoz handiagoak saihesteko garrantzitsua da, horiek inbertsio batatzen diren sistema kontaktuaren dielektrikotasuna apurtzen dituztelako. Arazo hau HV VCBsetan eta SF6 itsasontzietan aplikagarria da. Mitigazio estrategiak serieko reaktoreen edo aldatzeko kontrolatutako erabilera barne dira, berriz, HV VCBsetarako esperientzia guretan xehetasunik ez dago.

Etorkizuna eta Merkatuko Perzeptsioa

Erabilgarriko tensio altuen itsasontzien erabiltzaileen ikuskapen batean, SF6 ez dagoela ikusten inbertsio batatzen diren teknologiaren abantaila nagusia dela jakinarazi da, bai eta kanpo isolamendua ere SF6gabeko baldintzetan. Hala ere, transmitazio mailako tensioetan lanaldi handiak gabeko esperientzia falta da HV VCBsen erabilpen orokorrerako. Hala ere, inbertsio batatzen diren teknologiaren ingurumenezko abantailak eta funtzionalitatea interes handia jarraitzen duten garapenerako.

Potentzialki, HV VCBsetako erabiltzaileek korrienteen mozturak eragindako goi-tentsioak eta aldatzeko operazioetan X-izeen emitterak izateko aukera gehiago eskatzen dituzte. Arazo horiek HV VCBsen erabileraren segurtasuna eta fiabletasuna bermatzeko garrantzitsuak dira, transmitizio mailako tensioetarako erabilpena badute ere.

X-izeen Emitterak

Erlazio bakarreko gailuentzat, 145 kVra arteko tensioetarako HV VCBsek X-izeen emitterak egiten dituzte, 5 µSv/hren mugan, baldintza normalen pean. Erlazio anitzeko gailuek X-izeen emitter askoz txikiagoak dituzte. Honek normatiboen konpromisoa eta segurtasuna garrantzitsuak dira, HV VCBsek erabili ahal izateko, pertsonalari edo ingurumenari erradiazio arriskurik gabe.

Pilot Proiektuak

Erantzun oso handi bat HV VCB teknologiarekin lanaldi handiak hasteko interes handia eskatzen du. Pilot proiektu horiek laguntzaile eta sistema kudeatzaileei HV VCBen errendamendua, fiabletasuna eta funtzionalitatea errealitateko baldintzetan ebaluatzeko aukera emango diete. Erda solidoak pilot proiektuetarako gomendatzen dira, tensio medioan dauden sistema-kondizioak transmitizio mailako sareetakoak ez direlako, batez ere, erdaldian. Hona hemen HV VCBsetarako esperientzia guretan aplikagarriak eta erabilgarriak izateko modua.

Normatibotasuna

IECko uneko itsasontzi estandarra, IEC 62271-100, SF6 aldatzeko teknologiaren gainean oinarrituta dago, inbertsio batatzen diren teknologiaren ezaugarri eta arazo unikoen gainean ez duela oinarritzen. Adibidez, SF6rako zailak diren probak, adibidez, line-lurruneko falteko probak, inbertsio batatzen diren teknologiarentzat ez dira oso garrantzitsuak. Aldiz, proba sintetikoetan erdigunezko tenperatura leheneratzeko aplikazioa, SF6rako gutxi relevantziagarria da, inbertsio batatzen diren trinkaduak ez dituen hondarretako geroen aurkitzeko garrantzitsuagoa da. HV VCBsetarako ahalmen handiagoa izatean, normatiboen berrikuspena edo osatzea beharrezkoa izan daiteke inbertsio batatzen diren teknologiari egokitzeko.

SF6gabeko Diseinuaren Teknikoaren Onartasuna

SF6 kanpo isolamendu gisa ez dagoenean, beste tekniko batzuk kontuan hartu behar dira. Adibidez, isolamendu alternatiboei presio handiagoa, pisua handiagoa, oinarrizko tamainua edo diseinu desberdina beharrezkoa izan daiteke isolamendu ona lortzeko. Eraikuntzaileek aktiboki ateratzeko SF6ren ordezko aukerak bilatzen dituzte, berriz, teknologia berri bat aurkitu arte, SF6 transmitizio sareetan beharrezkoa izango da.

Eraikuntzaileen Komitamentua

Eraikuntzaileek industriko alternatiboei SF6 teknologiaren ordez egokiak garatzeko komitamentua dute. SF6 tensio altuen aplikazioetan isolamendu gisa erabiltzen da, bere dielektrikotasuna onena delako, berriz, SF6ren ingurumenezko arazoak, bere global warming potential handia delako, kolore berriak bilatzen dituzte. HV VCBs hori da aukera bat, aldatzeko operazio asko eta mantentze txikiagoa beharrezko diren aplikazioetarako. Hala ere, SF6tik aldatzeko prozesua bertegarria izango da, eraikuntzaileek teknologia berriak hobetzen eta garatzen jarraitzen dutenean industria elektrikoaren beharrak bete dadin.