Status istraživanja i razvoja 12 kV SF6 slobodnog ring glavne jedinice

Gazna izolacija uglavnom se zasniva na SF₆ plinu. SF₆ ima izuzetno stabilne hemijske osobine i pokazuje odličnu dielektričnu čvrstoću i performanse u gasenju lukovima, što ga čini široko korišćenim u električnim opremama za snabdevanje strujom. Uređaji sa SF₆ gaznom izolacijom imaju kompaktan dizajn i mali obim, nisu pod uticajem spoljašnjih faktora okruženja i pokazuju izuzetnu prilagodljivost.

Međutim, SF₆ je međunarodno prepoznat kao jedan od šest glavnih stakleničnih plinova. Izbocavanje iz uređaja sa SF₆ gaznom izolacijom je neizbežan praktični problem. Sa stanovišta zaštite životne sredine, treba smanjiti ili minimizirati upotrebu šestičnog fluorida. Međunarodna zajednica je došla do saglasnosti o postepenom isključivanju i konačnom prestanku upotrebe SF₆ plina.

1. Tehničke karakteristike 12 kV SF6 plinsko-slobodnog ring-mainskog uređaja

1.1 Zelena i ekološka

Suha zrak (ili azot) koristi se kao primarna sredstva za izolaciju, eliminirajući SF₆ i izbegavajući emisije toksičnih ili stakleničnih plinova. Uzima se u obzir uticaj na životnu sredinu tokom celog životnog veka proizvoda, sa kontinuiranim istraživanjem novih materijala i procesa proizvodnje kako bi se poboljšala reciklabilnost materijala. Kompaktan i efikasan dizajn efektivno smanjuje potrošnju sirovina, energije u proizvodnji i zauzet prostor.

1.2 Sigurna i pouzdana

Zrelo vakumsko tehnologija prekidanja osigurava stabilne i pouzdane performanse prekidanja i dug trajanje. Nominale apsolutna pritisna punjenja plina je niska (0,12 MPa), što olakšava postizanje niskog stepena curenja (≤0,1%). Visoka dielektrična čvrstoća omogućava normalnu operaciju čak i pri nultom manometričkom pritisku. Trostruki disjunktor podržava električnu ili udaljenu operaciju i sadrži kompleksne interlokove "pet prevencija" sa opterećenjem prekidača/komitenta, unapređujući sigurnost operacija tokom održavanja.

1.3 Prilagodljivost okruženju

Svi visokonaponski primarni komponenti su zapruti u komori za plin debljine 3 mm iz nerđajuće čelike, potpuno izolovani od spoljašnjeg okruženja. Prema potrebi mogu se dodati dodatne zaštita strukture mehanizmu prekidanja i niskonaponskoj komori, zaista zadovoljavajući zahteve za otpornosti na koroziiju, zaštiti od vlage i rad na niskim temperaturama u posebnim uslovima.

1.4 Intelektualno vođenje

Proizvod može biti opcioni opremljen inteligentnim kontrolnim sistemima, samohranjenim integriranim zaštitama i panoramskim pametnim platformama za raspodelu struje prema potrebama korisnika. Integrira funkcije poput prikupljanja podataka, kontrole, nadgledanja, dijagnostike, zaštite i komunikacije u unificiranom sistemu, omogućavajući udaljene operacije/održavanje i olakšavajući velike primene podataka u raspodeli struje.

2. Trenutno stanje i trendovi razvoja 12 kV ring mainskih uređaja

2.1 Trenutno stanje 12 kV ring mainskih uređaja

Tokom prošlog veka, klima Zemlje je doživela značajne promene, karakterizovane uglavnom globalnim zagrijavanjem. Ovo zagrijavanje nastaje kao rezultat prirodnih varijacija klimata i pojačanih stakleničnih efekata uzrokovanih ljudskim aktivnostima. Smanjenje emisija stakleničnih plinova i ublažavanje klimatskih promena su glavni ciljevi Okvirne konvencije Ujedinjenih naroda o klimatskim promenama (UNFCCC) i Kjotskog protokola.

Na konferenciji Kjotskog protokola 1997. godine u Japanu, SF₆ je podeljen kao jedan od najmoćnijih stakleničnih plinova i uključen među materijale pod ograničenjima u upotrebi i emitovanju. Iako CO₂ doprinosi preko 60% stakleničnom efektu - najveći udio - SF₆ predstavlja samo oko 0,1%. Unatoč njegovom trenutno malom doprinosu, SF₆ predstavlja značajne potencijalne rizike: jedna molekula SF₆ ima globalni potencijal zagrijavanja 23.900 puta veći od CO₂ molekule, a njegov atmosferski vek iznosi približno 3.200 godina. Približno 50% globalno proizvedenog SF₆ koristi se u elektroenergetskoj industriji, od čega 80% ide u prekidnačku opremu. Kao zemlja u razvoju, Kina suočava se sa rastućim pritiskom da smanji emisije stakleničnih plinova.

2.2 Trendovi razvoja 12 kV ring mainskih uređaja

Sa tehničkog stanovišta, industrija ring mainskih uređaja do oko 2014. godine je prošla kroz nekoliko faza: zračna izolacija, polu-SF₆ izolacija, potpuna SF₆ izolacija i čvrsta izolacija. Ova evolucija odražava kontinuiranu inovaciju i tehnološki napredak fokusiran na bezbednost, pouzdanost, miniaturizaciju i ekološku prihvatljivost.

Trenutno, kako domaći tako i međunarodni, čvrsto izolovana prekidnačka oprema je jednom smatrana idealnom alternativom proizvodima baziranim na SF₆. Međutim, zbog problema poput teškoće recikliranja epoksne smole (široko korišćene u čvrstim izolacionim jedinicama), nedostatka širokog prihvatanja alternativnih termoplastičnih inženjerskih materijala, neobnovljive poraze nakon propada izolacije i neriješenih problema vezanih za povećanje temperature pri radu visokih kapaciteta, interes za čvrstu izolaciju se hladno skoro onoliko koliko se brzo i nagrjevao.

U suprotnom, potpuno SF₆ izolovani ring mainski uređaji - unatoč svojim ekološkim nedostacima - nastavljaju dominirati tržište zbog svoje kompaktnosti, odlične otpornosti na okruženje, visoke pouzdanosti i niske potrebe za održavanjem.

U protekle 2-3 godine, ekološki prihvatljivi plinsko izolovani prekidnački uređaji postepeno su postali fokus interesovanja operatera mreže i vodećih proizvođača, pokrenuti napretkom u nekoliko ključnih oblasti:

• Zrelo korišćenje vakumskih tehnologija prekidanja (uključujući zaprute dizajne);

• Dublje razumevanje tehnologija izolacije (plinska izolacija, čvrsta interfejsna izolacija, kombinovana izolacija, itd.);

• • Dugogodišnje iskustvo u radu sa opremom izolovanom SF₆ (RMU, C-GIS);

  • Prekretnice u istraživanjima alternativnih gasova za SF₆ (od strane kompanija poput ABB i 3M);

  • Diskusije u industriji koje se naginju povratku na fiksne tipove srednjeg naponske opreme, podržane značajno poboljšanim pouzdanosti ključnih komponenti.

  Kako Kina ubrzava transformaciju i modernizaciju svojeg sektora električne energije i suočena je sa urgentnim potrebama za konservacijom energije i smanjenjem emisija, regulacija atmosferske vlažnosti i kontrola zagađenja zraka postaju prioritet. Za brzo razvijajući se sektor električne energije, razvoj jedinica za prstene mreže bez SF6 gasa predstavlja neizbežnu tendenciju. Buduća oprema za prenos i distribuciju će se sve više fokusirati na sigurnost, pouzdanost, miniaturizaciju i održivost životne sredine.

  Značajno je da Državna mrežna kompanija Kine pokazuje značajno veće prepoznatljivo ekoloških disjunkcionih uređaja u odnosu na opšte industrijske korisnike. "Katalog ključno promovisanih novih tehnologija Državne mrežne kompanije (2017. izdanje)" eksplicitno stipulira da u periodu od 2016. do 2018. godine, jedinice za prstene mreže bez SF6 gasa moraju činiti "bar 30% ukupnih novih instalacija u novim i rekonstruisanim projektima, sa godišnjim stopom rasta od najmanje 8%." Takođe, najnovija verzija (2017.) "Preporuka za standardizovano dizajniranje 12 kV jedinica za prstene mreže," koju su zajedno razvile Odeljenje za operacije i održavanje Državne mreže i Institut za električnu energiju Kine, formalno je uključila ekološki prihvatljive jedinice za prstene mreže izolovane gasom i utvrdila jasne tehničke specifikacije za buduće licitacione za nabavku.

  3.Zaključak

  Sažeto, kako Kina ubrzava transformaciju svog sektora električne energije i suočena je sa rastućom urgentnošću u konservaciji energije i smanjenju emisija, rešavanje problema atmosferske vlažnosti i zagađenja zraka postaje neposredan prioritet. Kao tipični terminalni uređaj za distribuciju električne energije, 12 kV jedinice za prstene mreže su široko primenjene u sistemima električne energije i raznim industrijskim aplikacijama, služeći kao neophodni deo robustne i inteligentne mreže i direktno utičući na sigurnost i pouzdanost snabdevanja električnom energijom. U odgovor na brz razvoj sektora električne energije, razvoj ekološki prihvatljivih jedinica za prstene mreže izolovanih gasom predstavlja neobrnuto trend. Buduća oprema za prenos i distribuciju će nastaviti da se razvija oko ključnih zahteva za sigurnost, pouzdanost, miniaturizaciju i ekološku prihvatljivost.