Status Penyelidikan dan Pembangunan Unit Utama Cincin Bebas Gas SF6 12 kV

Pengekalan gas utamanya berasaskan gas SF₆. SF₆ mempunyai sifat kimia yang sangat stabil dan menunjukkan kekuatan dielektrik dan prestasi pemadam lengkung api yang luar biasa, menjadikannya digunakan secara meluas dalam peralatan kuasa elektrik. Peranti pemutus berpengekalan gas SF₆ mempunyai struktur padat dan saiz yang kecil, tidak dipengaruhi oleh faktor persekitaran luar, dan menunjukkan adaptabiliti yang luar biasa.

Walau bagaimanapun, SF₆ diiktiraf secara antarabangsa sebagai salah satu daripada enam gas rumah hijau utama. Pencemaran dari peranti pemutus berpengekalan gas SF₆ adalah isu praktikal yang tidak dapat dielakkan. Dari sudut pandangan perlindungan alam sekitar, penggunaan sulfur heksafluorida harus dikurangkan atau diminimumkan. Komuniti antarabangsa telah mencapai konsensus untuk menghapuskan dan akhirnya menghentikan penggunaan gas SF₆ secara bertahap.

1. Ciri-ciri Teknikal Unit Utama Lingkaran Bebas Gas SF6 12 kV

1.1 Hijau dan Mesra Alam

Udara kering (atau nitrogen) digunakan sebagai medium pengekalan utama, menghapuskan SF₆ dan mengelakkan pelepasan gas toksik atau gas rumah hijau. Impak alam sekitar sepanjang siklus hayat produk diperhitungkan, dengan penyelidikan berterusan tentang bahan dan proses pembuatan baru untuk meningkatkan kitar semula bahan. Reka bentuk padat dan hemat ruang dengan berkesan mengurangkan penggunaan bahan mentah, tenaga pengeluaran, dan pendudukan tanah.

1.2 Selamat danboleh Dipercayai

Teknologi pemutus vakum yang matang memastikan prestasi gangguan yang stabil dan boleh dipercayai serta jangka hayat yang panjang. Tekanan gas penuh yang ditetapkan adalah rendah (0.12 MPa mutlak), membuatnya lebih mudah untuk mencapai kadar kebocoran yang rendah (≤0.1%). Kekuatan dielektrik yang tinggi membolehkan operasi normal walaupun pada tekanan gauge sifar. Pengasing tiga posisi menyokong operasi elektrik atau jarak jauh dan mempunyai interlok "lima-pencegahan" yang komprehensif dengan pemutus beban/peranti pemutus, meningkatkan keselamatan operasi semasa penyelenggaraan.

1.3 Adaptabiliti Alam Sekitar

Semua komponen utama voltan tinggi disegel dalam kompartmen gas las stainless steel 3 mm, sepenuhnya terasing dari persekitaran luar. Struktur pelindung tambahan boleh ditambah kepada mekanisme pemutus dan kompartmen voltan rendah jika diperlukan, benar-benar memenuhi keperluan ketahanan terhadap karat, perlindungan kelembapan, dan operasi suhu rendah di bawah keadaan khas.

1.4 Kepimpinan Cerdas

Produk ini boleh dipasangkan dengan sistem kawalan cerdas, perlindungan terintegrasi bersumber sendiri, dan platform distribusi kuasa pintar panorama mengikut keperluan pengguna. Ia mengintegrasikan fungsi seperti pengumpulan data, kawalan, pemantauan, diagnosis, perlindungan, dan komunikasi ke dalam sistem yang seragam, membolehkan operasi/pemeliharaan jarak jauh dan memudahkan aplikasi data besar dalam distribusi kuasa.

2. Status Semasa dan Trend Pembangunan Unit Utama Lingkaran 12 kV

2.1 Status Semasa Unit Utama Lingkaran 12 kV

Sepanjang abad lalu, iklim Bumi telah mengalami perubahan yang signifikan, yang ditandai utamanya oleh pemanasan global. Pemanasan ini disebabkan oleh variasi iklim semula jadi dan efek rumah hijau yang diperkuatkan akibat aktiviti manusia. Mengurangkan pelepasan gas rumah hijau dan mengurangkan perubahan iklim adalah matlamat utama Konvensyen Kerangka Bangsa-Bangsa Bersatu Mengenai Perubahan Iklim (UNFCCC) dan Protokol Kyoto.

Pada konferensi Protokol Kyoto 1997 di Jepun, SF₆ disenaraikan sebagai salah satu gas rumah hijau yang paling berpotensi dan termasuk di antara bahan yang tertakluk kepada had penggunaan dan pelepasan. Walaupun CO₂ menyumbang lebih daripada 60% kepada efek rumah hijau—bahagian terbesar—SF₆ hanya menyumbang sekitar 0.1%. Walaupun sumbangannya kecil pada masa kini, SF₆ membawa risiko potensial yang signifikan: satu molekul SF₆ mempunyai potensi pemanasan global 23,900 kali lebih besar daripada molekul CO₂, dan umur hidup atmosferanya adalah kira-kira 3,200 tahun. Kira-kira 50% daripada SF₆ yang dihasilkan secara global digunakan dalam industri kuasa, di mana 80% daripadanya masuk ke dalam peranti pemutus. Sebagai negara berkembang, China menghadapi tekanan yang semakin meningkat untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau.

2.2 Trend Pembangunan Unit Utama Lingkaran 12 kV

Dari sudut pandangan teknikal, industri unit utama lingkaran telah melalui beberapa tahap hingga sekitar tahun 2014: pengekalan udara, pengekalan separuh SF₆, pengekalan penuh SF₆, dan pengekalan pepejal. Evolusi ini mencerminkan inovasi dan kemajuan teknologi yang berterusan yang fokus pada keselamatan, kebolehpercayaan, miniaturisasi, dan mesra alam.

Saat ini, baik di dalam maupun luar negara, peranti pemutus berpengekalan pepejal pernah dianggap sebagai alternatif ideal untuk produk berbasis SF₆. Namun, disebabkan cabaran seperti kesukaran dalam mendaur ulang resin epoksi (yang digunakan secara meluas dalam unit berpengekalan pepejal), kurangnya penerimaan luas bahan kejuruteraan termoplastik alternatif, keruntuhan yang tidak dapat diperbaiki setelah kegagalan pengekalan, dan masalah yang belum terselesaikan berkaitan dengan peningkatan suhu di bawah operasi kapasiti tinggi, minat dalam pengekalan pepejal telah meredup hampir secepat ia muncul.

Sebaliknya, unit utama lingkaran berpengekalan penuh SF₆—meskipun memiliki kelemahan alam sekitar—terus mendominasi pasaran berkat saiznya yang padat, ketahanan alam sekitar yang luar biasa, kebolehpercayaan yang tinggi, dan keperluan penyelenggaraan yang rendah.

Dalam 2-3 tahun terakhir, peranti pemutus berpengekalan gas mesra alam telah secara beransur-ansur menjadi fokus minat pengendali grid dan pengeluar utama, didorong oleh kemajuan dalam beberapa bidang kunci:

• Aplikasi yang matang teknologi pemutus vakum (termasuk reka bentuk yang dikelilingi);

• Pemahaman yang lebih mendalam tentang teknologi pengekalan (pengekalan gas, pengekalan antara muka pepejal, pengekalan komposit, dll.);

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

• Penemuan dalam penelitian tentang 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 energi yang berkembang pesat, pengembangan unit main cincin bebas gas SF6 adalah tren yang tidak terhindarkan. Peralatan transmisi dan distribusi masa depan akan semakin fokus pada keselamatan, keandalan, miniaturisasi, dan keberlanjutan lingkungan.

Perlu dicatat bahwa Korporasi Negara Grid Tiongkok menunjukkan pengakuan yang jauh lebih tinggi terhadap peralatan pemutus ramah lingkungan dibandingkan pengguna industri umum. "Katalog Teknologi Baru yang Dikhususkan Promosinya oleh Korporasi Negara Grid (Edisi 2017)" secara eksplisit menetapkan bahwa dari tahun 2016 hingga 2018, unit main cincin bebas gas SF6 harus mencapai "tidak kurang dari 30% dari total instalasi baru dalam proyek baru dan retrofit, dengan laju pertumbuhan tahunan tidak kurang dari 8%." Selain itu, versi terbaru (2017) dari "Rekomendasi Desain Standar untuk Unit Main Cincin 12 kV," yang dikembangkan bersama oleh Departemen Operasi & Pemeliharaan Korporasi Negara Grid dan Institut Penelitian Listrik China, telah secara resmi memasukkan unit main cincin isolasi gas ramah lingkungan dan menetapkan spesifikasi teknis yang jelas untuk proses pengadaan tender di masa depan.

3. Kesimpulan

Secara ringkas, seiring China mempercepat transformasi industri energinya 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 main cincin 12 kV diterapkan secara luas di sistem energi dan berbagai aplikasi industri, sebagai komponen yang tidak tergantikan dari grid yang kuat dan cerdas, dan secara langsung mempengaruhi keamanan dan keandalan pasokan daya. Dalam menanggapi perkembangan cepat sektor energi, pengembangan unit main cincin isolasi gas ramah lingkungan mewakili tren yang tidak dapat diubah. Peralatan transmisi dan distribusi masa depan akan terus berkembang seputar permintaan inti keselamatan, keandalan, miniaturisasi, dan ramah lingkungan.