Status Penelitian dan Pengembangan Unit Ring Utama Bebas Gas SF6 12 kV

Pengisolasi gas terutama didasarkan pada gas SF₆. SF₆ memiliki sifat kimia yang sangat stabil dan menunjukkan kekuatan dielektrik dan kinerja pemadam busur yang luar biasa, sehingga luas digunakan dalam peralatan listrik. Peralatan pengganti berisolasi SF₆ memiliki struktur padat dan ukuran kecil, tidak terpengaruh oleh faktor lingkungan eksternal, dan menunjukkan adaptabilitas yang luar biasa.

Namun, SF₆ diakui secara internasional sebagai salah satu dari enam gas rumah kaca utama. Kebocoran dari peralatan pengganti berisolasi SF₆ adalah masalah praktis yang tidak dapat dihindari. Dari perspektif perlindungan lingkungan, penggunaan sulfur heksafluorida harus dikurangi atau diminimalkan. Komunitas internasional telah mencapai konsensus untuk secara bertahap menghentikan dan akhirnya menghentikan penggunaan gas SF₆.

1. Karakteristik Teknis Unit Ring Utama Bebas Gas SF6 12 kV

1.1 Ramah Lingkungan

Udara kering (atau nitrogen) digunakan sebagai media isolasi utama, menghilangkan SF₆ dan menghindari emisi gas beracun atau gas rumah kaca. Dampak lingkungan sepanjang siklus hidup produk dipertimbangkan, dengan eksplorasi berkelanjutan bahan dan proses manufaktur baru untuk meningkatkan daur ulang bahan. Desain padat dan hemat ruang secara efektif mengurangi konsumsi bahan baku, energi produksi, dan pemanfaatan lahan.

1.2 Aman dan Andal

Teknologi penggantian vakum yang matang memastikan kinerja interupsi yang stabil dan andal serta umur layanan yang panjang. Tekanan pengisian gas nominal rendah (0,12 MPa absolut), membuat lebih mudah untuk mencapai tingkat kebocoran rendah (≤0,1%). Kekuatan dielektrik tinggi memungkinkan operasi normal bahkan pada tekanan nol. Disconnector tiga posisi mendukung operasi listrik atau jarak jauh dan dilengkapi dengan interlok "lima pencegahan" yang komprehensif dengan sakelar beban/pemutus sirkuit, meningkatkan keselamatan operasional selama perawatan.

1.3 Adaptabilitas Lingkungan

Semua komponen primer tegangan tinggi disegel dalam kompartemen gas las stainless steel 3 mm, sepenuhnya terisolasi dari lingkungan eksternal. Struktur pelindung tambahan dapat ditambahkan ke mekanisme penggantian dan kompartemen tegangan rendah sesuai kebutuhan, benar-benar memenuhi persyaratan ketahanan korosi, perlindungan kelembaban, dan operasi suhu rendah dalam kondisi khusus.

1.4 Kepemimpinan Cerdas

Produk dapat dilengkapi dengan sistem kontrol cerdas, perlindungan terintegrasi self-powered, dan platform distribusi daya pintar panorama sesuai kebutuhan pengguna. Ini mengintegrasikan fungsi seperti pengumpulan data, kontrol, pemantauan, diagnosis, perlindungan, dan komunikasi ke dalam sistem yang terpadu, memungkinkan operasi/perawatan jarak jauh dan memfasilitasi aplikasi big data dalam distribusi daya.

2. Status Saat Ini dan Tren Pengembangan Unit Ring Utama 12 kV

2.1 Status Saat Ini Unit Ring Utama 12 kV

Selama seratus tahun terakhir, iklim Bumi mengalami perubahan signifikan yang ditandai terutama oleh pemanasan global. Pemanasan ini merupakan hasil dari variabilitas iklim alami yang dikombinasikan dengan efek rumah kaca yang ditingkatkan karena aktivitas manusia. Mengurangi emisi gas rumah kaca dan mengurangi perubahan iklim adalah tujuan utama Konvensi Kerangka Kerja PBB tentang Perubahan Iklim (UNFCCC) dan Protokol Kyoto.

Pada konferensi Protokol Kyoto 1997 di Jepang, SF₆ dicantumkan sebagai salah satu gas rumah kaca yang paling kuat dan termasuk dalam zat yang dikenakan batasan penggunaan dan emisi. Meskipun CO₂ berkontribusi lebih dari 60% terhadap efek rumah kaca—yang merupakan bagian terbesar—SF₆ hanya menyumbang sekitar 0,1%. Meskipun kontribusinya saat ini kecil, SF₆ membawa potensi risiko yang signifikan: satu molekul SF₆ memiliki potensi pemanasan global 23.900 kali lebih besar daripada molekul CO₂, dan masa hidup atmosfernya sekitar 3.200 tahun. Sekitar 50% dari SF₆ yang diproduksi secara global digunakan dalam industri tenaga, di mana 80% digunakan dalam peralatan pengganti. Sebagai negara berkembang, China menghadapi tekanan yang semakin meningkat untuk mengurangi emisi gas rumah kaca.

2.2 Tren Pengembangan Unit Ring Utama 12 kV

Dari sudut pandang teknis, industri unit ring utama telah melalui beberapa tahap hingga sekitar 2014: isolasi udara, isolasi semi-SF₆, isolasi SF₆ penuh, dan isolasi padat. Evolusi ini mencerminkan inovasi dan kemajuan teknologi yang berkelanjutan yang fokus pada keamanan, keandalan, miniaturisasi, dan ramah lingkungan.

Saat ini, baik di dalam negeri maupun internasional, peralatan pengganti berisolasi padat pernah dianggap sebagai alternatif ideal untuk produk berbasis SF₆. Namun, karena tantangan seperti kesulitan dalam mendaur ulang resin epoksi (yang banyak digunakan dalam unit berisolasi padat), kurangnya penerimaan luas bahan rekayasa termoplastik alternatif, keruntuhan yang tidak dapat diperbaiki setelah kegagalan isolasi, dan masalah yang belum terselesaikan terkait peningkatan suhu pada operasi kapasitas tinggi, minat pada isolasi padat telah meredup hampir secepat munculnya.

Sebaliknya, unit ring utama berisolasi SF₆ penuh—meskipun memiliki kekurangan lingkungan—tetap mendominasi pasar karena ukurannya yang padat, ketahanan lingkungan yang luar biasa, keandalan tinggi, dan persyaratan perawatan yang rendah.

Dalam 2-3 tahun terakhir, peralatan pengganti berisolasi gas ramah lingkungan secara bertahap menjadi fokus minat operator jaringan dan produsen terkemuka, didorong oleh kemajuan dalam beberapa area kunci:

• Aplikasi yang matang dari teknologi penggantian vakum (termasuk desain tertutup);

• Pemahaman yang lebih mendalam tentang teknologi isolasi (isolasi gas, isolasi antarmuka padat, isolasi komposit, dll.);

• Pengalaman operasional yang luas dengan peralatan isolasi SF₆ (RMUs, C-GIS);

• Kemajuan dalam penelitian gas alternatif SF₆ (oleh perusahaan seperti ABB dan 3M);

• Diskusi industri yang mendukung kembali ke produk tegangan menengah tipe tetap, didukung oleh peningkatan keandalan komponen inti yang signifikan.

Seiring China mempercepat transformasi dan peningkatan sektor energinya dan menghadapi permintaan mendesak untuk konservasi energi dan pengurangan emisi, regulasi kelembaban atmosfer dan kontrol polusi udara telah menjadi prioritas yang mendesak. Untuk industri listrik yang berkembang pesat, pengembangan unit utama cincin bebas gas SF6 adalah tren yang tidak terelakkan. Peralatan transmisi dan distribusi masa depan akan semakin fokus pada keamanan, keandalan, miniaturisasi, dan keberlanjutan lingkungan.

Perlu dicatat, Perusahaan Negara Grid Tiongkok menunjukkan pengakuan yang jauh lebih tinggi terhadap peralatan beralih ramah lingkungan dibandingkan pengguna industri umum. "Katalog Teknologi Baru yang Dikampanyekan Kunci Perusahaan Negara Grid Tiongkok (Edisi 2017)" secara eksplisit menetapkan bahwa dari tahun 2016 hingga 2018, unit utama cincin bebas gas SF6 harus mencapai "setidaknya 30% dari total instalasi baru dalam proyek baru dan pembaruan, dengan laju pertumbuhan tahunan setidaknya 8%." Selain itu, versi terbaru (2017) dari "Rekomendasi Desain Standarisasi untuk Unit Utama Cincin 12 kV," yang dikembangkan bersama oleh Departemen Operasi & Pemeliharaan Perusahaan Negara Grid dan Institut Penelitian Listrik Tiongkok, telah secara resmi mengintegrasikan unit utama cincin insulasi gas ramah lingkungan dan menetapkan spesifikasi teknis yang jelas untuk proses tender pembelian di masa depan.

3.Kesimpulan

Kesimpulannya, seiring China mempercepat transformasi industri tenaganya dan menghadapi urgensi yang semakin meningkat dalam konservasi energi dan pengurangan emisi, penanganan kelembaban atmosfer dan polusi udara telah menjadi prioritas yang mendesak. Sebagai perangkat distribusi daya terminal yang tipikal, unit utama cincin 12 kV diterapkan secara luas di sistem listrik dan berbagai aplikasi industri, bertindak sebagai komponen penting dari grid yang kuat dan cerdas, serta secara langsung mempengaruhi keamanan dan keandalan pasokan listrik. Dalam menanggapi perkembangan cepat sektor listrik, pengembangan unit utama cincin insulasi gas ramah lingkungan mewakili tren yang tidak dapat diubah. Peralatan transmisi dan distribusi masa depan akan terus berkembang mengikuti permintaan inti yaitu keamanan, keandalan, miniaturisasi, dan ramah lingkungan.