12 किलोवोल्ट SF6 गैस-मुक्त रिंग मेन यूनिट का अनुसंधान और विकास स्थिति

गैस आइसोलेशन मुख्य रूप से SF₆ गैस पर आधारित है। SF₆ की रासायनिक गुणवत्ता अत्यंत स्थिर है और इसकी उत्कृष्ट विद्युत बल एवं आर्क-मिट्टी गुणवत्ता होती है, जिससे इसका व्यापक रूप से विद्युत ऊर्जा उपकरणों में उपयोग किया जाता है। SF₆-आइसोलेटेड स्विचगियर की संरचना संकुचित और छोटी होती है, यह बाहरी पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित नहीं होती, और असाधारण अनुकूलता प्रदर्शित करती है।

हालांकि, SF₆ अंतरराष्ट्रीय रूप से छह प्रमुख ग्रीनहाउस गैसों में से एक माना जाता है। SF₆-आइसोलेटेड स्विचगियर से रिसाव एक अनिवार्य व्यावहारिक मुद्दा है। पर्यावरण संरक्षण के दृष्टिकोण से, सल्फर हेक्साफ्लोराइड का उपयोग कम किया जाना चाहिए या इसे न्यूनतम रखना चाहिए। अंतरराष्ट्रीय समुदाय ने SF₆ गैस का धीरे-धीरे फेस-आउट और अंततः उपयोग समाप्त करने पर सहमति व्यक्त की है।

1. 12 kV SF6 गैस-मुक्त रिंग मेन यूनिट की तकनीकी विशेषताएं

1.1 हरित और पर्यावरण-अनुकूल

शुष्क हवा (या नाइट्रोजन) प्रमुख आइसोलेशन माध्यम के रूप में उपयोग की जाती है, SF₆ को खत्म करती है और विषाक्त या ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन को रोकती है। उत्पाद के पूरे जीवन चक्र में पर्यावरणीय प्रभाव को ध्यान में रखा जाता है, नए सामग्रियों और निर्माण प्रक्रियाओं की निरंतर खोज की जाती है ताकि सामग्री की पुनर्चक्रणीयता में सुधार किया जा सके। संकुचित और जगह की बचत करने वाली डिजाइन उपादान उपभोग, उत्पादन ऊर्जा उपभोग, और भूमि की घेराबंदी को प्रभावी रूप से कम करती है।

1.2 सुरक्षित और विश्वसनीय

परिपक्व वैक्यूम स्विचिंग तकनीक स्थिर और विश्वसनीय बंद गुणवत्ता और लंबे सेवा जीवन की गारंटी देती है। निर्धारित गैस भराव का दबाव कम (0.12 MPa निरपेक्ष) होता है, जिससे कम रिसाव दर (≤0.1%) प्राप्त करना आसान होता है। उच्च विद्युत बल सुनिश्चित करता है कि शून्य गेज दबाव पर भी सामान्य संचालन संभव होता है। तीन-स्थिति डिसकनेक्टर विद्युत या दूरस्थ संचालन का समर्थन करता है और लोड स्विच/सर्किट ब्रेकर के साथ व्यापक "पाँच-रोकथाम" इंटरलॉक्स शामिल होते हैं, जो रखरखाव के दौरान संचालन सुरक्षा को बढ़ावा देते हैं।

1.3 पर्यावरणीय अनुकूलता

सभी उच्च-वोल्टेज प्राथमिक घटक 3 mm स्टेनलेस स्टील वेल्डेड गैस कंपार्टमेंट में सील किए जाते हैं, बाहरी पर्यावरण से पूरी तरह से अलग। जरूरत के अनुसार स्विचिंग मैकेनिज़्म और निम्न-वोल्टेज कंपार्टमेंट में अतिरिक्त सुरक्षा संरचनाएं जोड़ी जा सकती हैं, वास्तव में विशेष परिस्थितियों में जलने की रोकथाम, आर्द्रता रोकथाम, और कम-तापमान संचालन की आवश्यकताओं को पूरा करती हैं।

1.4 बुद्धिमत्ता नेतृत्व

उत्पाद उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं के अनुसार बुद्धिमान नियंत्रण प्रणालियों, स्व-संचालित एकीकृत सुरक्षा, और पैनोरमिक स्मार्ट पावर वितरण प्लेटफार्म के साथ वैकल्पिक रूप से सुसज्जित किया जा सकता है। यह डेटा एकत्रीकरण, नियंत्रण, निगरानी, निदान, सुरक्षा, और संचार जैसी कई कार्यों को एकीकृत प्रणाली में एकीकृत करता है, जो दूरस्थ संचालन/रखरखाव की सुविधा प्रदान करता है और वितरण ऊर्जा में बड़े डेटा के अनुप्रयोग को सुगम बनाता है।

2. 12 kV रिंग मेन यूनिट्स की वर्तमान स्थिति और विकास प्रवृत्तियां

2.1 12 kV रिंग मेन यूनिट्स की वर्तमान स्थिति

पिछले एक शताब्दी में, पृथ्वी का जलवायु मुख्य रूप से वैश्विक गर्मी बढ़ने के रूप में बदल गया है। यह गर्मी प्राकृतिक जलवायु परिवर्तन और मानव गतिविधियों से बढ़ी हुई ग्रीनहाउस प्रभाव के संयोजन का परिणाम है। ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन को कम करना और जलवायु परिवर्तन को रोकना संयुक्त राष्ट्र जलवायु परिवर्तन फ्रेमवर्क सम्मेलन (UNFCCC) और क्योटो प्रोटोकॉल के प्राथमिक लक्ष्य हैं।

1997 के क्योटो प्रोटोकॉल सम्मेलन में जापान में, SF₆ को सबसे शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैसों में से एक के रूप में सूचीबद्ध किया गया था और इसे उपयोग और उत्सर्जन की सीमाओं के अधीन रखा गया था। हालांकि CO₂ ग्रीनहाउस प्रभाव में 60% से अधिक योगदान देता है—सबसे बड़ा हिस्सा—SF₆ का योगदान केवल लगभग 0.1% है। इसके वर्तमान योगदान के छोटे होने के बावजूद, SF₆ का बड़ा संभावित जोखिम है: एक SF₆ अणु का वैश्विक गर्मीकरण की क्षमता CO₂ अणु की तुलना में 23,900 गुना अधिक होती है, और इसका वायुमंडलीय जीवनकाल लगभग 3,200 वर्ष है। वैश्विक रूप से उत्पादित SF₆ का लगभग 50% ऊर्जा उद्योग में उपयोग किया जाता है, जिसमें से 80% स्विचगियर में जाता है। एक विकसित देश के रूप में, चीन को ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन को कम करने का बढ़ता हुआ दबाव सामना करना पड़ रहा है।

2.2 12 kV रिंग मेन यूनिट्स की विकास प्रवृत्तियां

तकनीकी दृष्टिकोण से, रिंग मेन यूनिट उद्योग लगभग 2014 तक कई चरणों से गुजर चुका था: हवा आइसोलेशन, आधा-SF₆ आइसोलेशन, पूरा SF₆ आइसोलेशन, और ठोस आइसोलेशन। यह विकास सुरक्षा, विश्वसनीयता, संकुचन, और पर्यावरण-अनुकूलता पर केंद्रित निरंतर नवाचार और तकनीकी प्रगति को दर्शाता है।

वर्तमान में, घरेलू और अंतरराष्ट्रीय दोनों में, ठोस-आइसोलेटेड स्विचगियर एक समय में SF₆-आधारित उत्पादों के लिए आदर्श विकल्प माना जाता था। हालांकि, एपोक्सी रेजिन (ठोस-आइसोलेटेड यूनिट्स में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली) की पुनर्चक्रण की कठिनाई, वैकल्पिक थर्मोप्लास्टिक इंजीनियरिंग सामग्रियों की व्यापक स्वीकृति की कमी, आइसोलेशन विफलता के बाद अपरिवर्तनीय विघटन, और उच्च क्षमता के संचालन के दौरान तापमान वृद्धि से संबंधित अनसुलझी समस्याओं के कारण, ठोस आइसोलेशन की रुचि लगभग उतनी ही तेजी से गिर गई जितनी तेजी से यह बढ़ी थी।

इसके विपरीत, पूरा SF₆-आइसोलेटेड रिंग मेन यूनिट्स—उनकी पर्यावरणीय दोषों के बावजूद—उनके संकुचित आकार, उत्कृष्ट पर्यावरणीय अनुकूलता, उच्च विश्वसनीयता, और कम रखरखाव की आवश्यकताओं के कारण बाजार में अभी भी विशेष रूप से व्यापक हैं।

पिछले 2-3 वर्षों में, इको-फ्रेंडली गैस-आइसोलेटेड स्विचगियर ग्रिड ऑपरेटरों और प्रमुख निर्माताओं के लिए धीरे-धीरे एक रुचि का केंद्र बन गया है, निम्नलिखित कुछ महत्वपूर्ण क्षेत्रों में प्रगति के द्वारा:

• वैक्यूम स्विचिंग तकनीक (समाविष्ट डिजाइन सहित) का परिपक्व उपयोग;

• आइसोलेशन तकनीकों (गैस आइसोलेशन, ठोस इंटरफेस आइसोलेशन, संयुक्त आइसोलेशन आदि) का गहन समझ;

• SF₆-अनुवर्ती उपकरणों (RMUs, C-GIS) के साथ व्यापक संचालन अनुभव;

• SF₆ विकल्पी गैसों पर शोध में उत्प्रेरण (ABB और 3M जैसी कंपनियों द्वारा);

• उद्योग की चर्चाएँ जो केंद्रीय घटकों की बहुत ही सुधारी गई विश्वसनीयता के समर्थन से निश्चित टाइप मध्य वोल्टेज उत्पादों के वापसी का समर्थन करती हैं।

जब चीन अपने विद्युत क्षेत्र के रूपांतरण और अपग्रेड को तेज कर रहा है और ऊर्जा संरक्षण और उत्सर्जन कमी की जटिल मांगों का सामना कर रहा है, तो वायुमंडलीय आर्द्रता को नियंत्रित करना और वायु प्रदूषण को नियंत्रित करना एक तीव्र प्राथमिकता बन गया है। तेजी से विकसित हो रहे विद्युत उद्योग के लिए, SF6 गैस-मुक्त रिंग मेन यूनिट विकसित करना एक अनिवार्य प्रवृत्ति है। भावी प्रसार और वितरण उपकरण अधिक सुरक्षा, विश्वसनीयता, छोटे आकार और पर्यावरणीय टिकाऊता पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

विशेष रूप से, चीन की राज्य ग्रिड कॉर्पोरेशन जनरल औद्योगिक उपयोगकर्ताओं की तुलना में पर्यावरण-अनुकूल स्विचगियर को बहुत अधिक मान्यता देती है। "राज्य ग्रिड कॉर्पोरेशन की महत्वपूर्ण नई तकनीकों की सूची (2017 संस्करण)" ने व्यक्तिगत रूप से निर्धारित किया है कि 2016 से 2018 तक, SF6 गैस-मुक्त रिंग मेन यूनिट नए और रीफिट परियोजनाओं में कुल नए स्थापनों का "कम से कम 30%" होना चाहिए, और वार्षिक वृद्धि दर कम से कम 8% होनी चाहिए।" इसके अलावा, राज्य ग्रिड के ऑपरेशन और रखरखाव विभाग और चीन इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट द्वारा जारी किए गए "12 kV रिंग मेन यूनिट के लिए मानकीकृत डिजाइन सुझाव" का नवीनतम संस्करण (2017) ने आधिकारिक रूप से पर्यावरण-अनुकूल गैस-इनसुलेटेड रिंग मेन यूनिट को शामिल किया है और भावी खरीद निविदाओं के लिए स्पष्ट तकनीकी विनिर्देश स्थापित किए हैं।

3.निष्कर्ष

संक्षेप में, जब चीन अपने विद्युत उद्योग के रूपांतरण को तेज कर रहा है और ऊर्जा संरक्षण और उत्सर्जन कमी की बढ़ती मांग का सामना कर रहा है, तो वायुमंडलीय आर्द्रता और वायु प्रदूषण को नियंत्रित करना एक तत्काल प्राथमिकता बन गया है। 12 kV रिंग मेन यूनिट, एक आदर्श टर्मिनल विद्युत वितरण उपकरण, विद्युत प्रणालियों और विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से तैनात किया जाता है, एक मजबूत और स्मार्ट ग्रिड का एक अनिवार्य घटक है और विद्युत आपूर्ति की सुरक्षा और विश्वसनीयता पर तत्काल प्रभाव डालता है। विद्युत क्षेत्र के तेजी से विकास के जवाब में, पर्यावरण-अनुकूल गैस-इनसुलेटेड रिंग मेन यूनिट विकसित करना एक अनिवार्य प्रवृत्ति है। भावी प्रसार और वितरण उपकरण सुरक्षा, विश्वसनीयता, छोटे आकार और पर्यावरणीय टिकाऊता की मुख्य मांगों के चारों ओर जारी रहेंगे।