Die aftel na die SF₆-afskaffing: Wie sal die toekomstige kragnet bevoorsien?

1. Inleiding
As reaksie op klimaatsverandering is wêreldwyd uitgebreide navorsing en ontwikkeling onderneme om verskeie tipes SF₆-vrye gasgeïsoleerde skakeltoestelle as alternatiewe vir konvensionele SF₆-gebaseerde toerusting te ontwikkel. Anderkant het SF₆-vrye gasgeïsoleerde skakeltoestelle sedert die laat 1960's in diens gewees. Deur lewende komponente van die skakeltoestelle geheel met vaste isolasie-materiaal soos epoxyhars te giet, wat 'n dielektriese sterkte beduidend hoër as dié van SF₆ het, word 'n opmerklike kompaktheid bereik.

Japanse elektrisiteitsverskaffers het meer as 50 jaar lank milieuvriendelike, SF₆-vrye vaste-isolasie-skakeltoestelle (SIS) gebruik. Hierdie eenhede lewer uitmuntende operasionele prestasies, uitsonderlike veiligheid, hoë doeltreffendheid in instandhouding en inspeksie, en bewese langtermynbetroubaarheid. As gevolg van hul kompaktheid is SIS-eenhede veral geskik vir installasie in geboue en ondergrondse ruimtes – veral in dig beboude stedelike areas waar ruimte beperk is.

Tot dusver is ongeveer 6 000 eenhede SF₆-vrye gasgeïsoleerde skakeltoestelle geïnstalleer, hoofsaaklik ten dienste van elektrisiteitsverskaffers, algemene industriële fasiliteite, en vervoersinfrastruktuur. Van die ongeveer 3 000 eenhede wat in netwerke van verskaffers ingespan is, was die koers van groot foute wat oor die laaste 50+ jaar tot kragonderbreking gelei het, minder as die helfte van dié van konvensionele gasgeïsoleerde skakeltoestelle (GIS), wat die hoë betroubaarheid van SF₆-vrye gasgeïsoleerde skakeltoestelle wys.

Onlangs is 'n aantal SF₆-vrye gasgeïsoleerde skakeltoestelle wat 10 tot 50 jaar in die veldbedryf was, teruggebring na die fabriek vir evaluering, insluitend assessering van isolasie-veroudering en lewensduur. Die resultate dui op 'n beraamde operasionele lewensduur van ongeveer 60 jaar.

Verder wys lewensiklus-assessering (LCA)-studies dat SF₆-vrye gasgeïsoleerde skakeltoestelle totaal broeikasgas (GHG)-emissies—uitgedruk as CO₂-ekwivalente—tot ongeveer 65%–70% van dié geassosieer met kubusvormige gasgeïsoleerde skakeltoestelle (C-GIS) kan verminder. SF₆-vrye gasgeïsoleerde skakeltoestelle bevat geen gefluoreerde gasse of enige ander gasse met 'n 100-jarige globale warmhoupotensiaal (GWP₁₀₀) wat 100 oorskry nie. Dit het 'n vergelykbare of selfs beter verwagte lewensduur en betroubaarheid as GIS getoon. Naast sy kompak voetafdruk genereer dit ook beduidend minder CO₂-ekwivalente broeikasgas-emissies.

Daarom verteenwoordig SF₆-vrye gasgeïsoleerde skakeltoestelle 'n haalbare oplossing onder SF₆-vrye skakeltegnologieë, en sy aanvaarding word verwag om verder te brei.
— “Langtermyn Operasionele Ervaring van SF₆-Vrye Gasgeïsoleerde Skakeltoestelle by Japanse Elektrisiteitsverskaffers”

2. Interpretasie van Binnelandse en Internasionale Beleid en Regulasies

2.1 Internasionale Beleid

Sulfuur heksafluoride (SF₆) het 'n globale warmhoupotensiaal (GWP) 23 500 keer groter as dié van koolstofdioksied en word as een van die ses broeikasgasse onder die Kyoto-Protokol gelys. Ontwikkelde lande en streke, insluitend die Europese Unie, die Verenigde State, en Japan, het streng beleid geïmplementeer om die gebruik van SF₆ te beperk:

• Europese Unie: Onder die F-Gasregulering bepaal die EU 'n fase-afname van SF₆-verbruik, met die doel om sy gebruik tot 'n derde van 2014-niveaus teen 2030 te verminder.

• Verenigde State: Verskeie state het regulasies ingevoer om SF₆-emissies te beperk en milieuvriendelike alternatiewe tegnologieë aktief te bevorder.

• Japan: Die Wet op Promosie van Maatreëls teen Globale Warming vereis duidelik die verminder van SF₆-gebruik en -emissies.

2.2 Binnelandse Beleid

As die grootste mark vir kragtoerusting ter wêreld, het China in onlangse jare aktief die vervanging van SF₆ bevorder:

• "Dubbele Koolstof" Strategie: China het duidelike nasionale doelwitte gestel om koolstofemissies teen 2030 te piek en teen 2060 koolstofneutraal te wees. Die verminder van SF₆-emissies is 'n kritieke komponent van hierdie strategie.

• Bedryfsstandaarde: Die State Grid Corporation of China en die China Southern Power Grid het verskeie tegniese spesifikasies uitgereik om die aanvaarding van SF₆-vrye, milieuvriendelike skakeltoestelle te bevorder.

3. Bedryfsuitsig op SF₆-Vrye Oplossings

Met die verskening van omgewingsregulasies en tegnologiese vooruitgang, het die houding van die kragbedryf teenoor SF₆-bevatende toerusting beduidend verander:

• Fase-afname van SF₆:
  SF₆ is nie net skadelik vir die omgewing nie, maar dra ook risiko's van lekkage en hoog instandhoudingskoste. Die bedryf faseer konvensionele SF₆-skakeltoestelle geleidelik uit.

• Aanvaarding van Milieuvriendelike Alternatiewe:
  SF₆-vrye skakeltoestelle, waardevol vir hul milieuvriendelikheid, veiligheid, en operasionele doeltreffendheid, kom op as die nuwe rigting vir bedryfsontwikkeling.

4. SF₆-Vervangingsbenaderinge en -tendense

No. 1 Vaste Isolasie Tegnologie
Gebruik vaste isolasie-materiaal in plaas van SF₆-gas, wat broeikasgas-emissies aan die bron elimineer.

No. 2 Vakuumonderbreek Tegnologie
Gebruik vakuumonderbreekers om hoëdoeltreffende en betroubare stroomonderbreking te bereik.

No. 3 Milieuvriendelike Gas Alternatiewe
Gebruik milieuvriendelike isolerende media soos droë lug of stikstof in plaas van SF₆.

5. RockWill Electric——Prestasievoordele van die EcoRing-reeks skakeltoerusting
As 'n industriële leier in kragtoerusting vervaardiging, het RockWill Electric altyd toegewys aan tegnologiese innovasie en toepassing. Deur sterk R&D-vermoë en diepe markinsigte te gebruik, het die maatskappy suksesvol die SF₆-vrye gasgeïsoleerde skakeltoerusting van die EcoRing-reeks bekendgestel.

Eienskappe

• 35kV-Vlak Vry van Onderhoudsoperasies：Die hermetiese gas-kamer (met lekkagekoers ≤ 0.1%/jaar) en slytbestendige meganiese komponente elimineer gereeld onderhoudsopdragte soos gas-opvulling en -deelvervanging. Dit verminder bedryfs- en onderhoudskoste met meer as 60% in vergelyking met tradisionele skakeltoerusting.

• Superieure Stabiliteit van Kragverskaffing：Uitgerus met vakuum-onderbreekers vir booguitmaking en hoegradige stroom-/spannings-transformateurs, weerstaan dit effektief kortsluitings, oorspanning, en spanningsfluktuasies. Dit behou 'n betroubaarheidskoers van kragverskaffing van ≥ 99.98% selfs in swaar omgewings (bv. hoë vochtigheid, stof, of ekstreme temperature).

• Eco-vriendelik & Veilige Gasisolering：Gebruik lae-GWP omgewingsbeskermingsgas (in overeenstemming met IEC 61730 standaarde) om groenhusgassisemisse te vermy; die volledig geslote struktuur verhoed gaslekke en verseker personeelse veiligheid. Dit het ook 'n sterke korrosie- en besoedelingweerstand, geskik vir beide binne- en buite-installasies.

• Kompakte Ontwerp & Slimme Integrasie：Die modulêre en kompakte struktuur spaar 40% van installasie-ruimte in vergelyking met luggeïsoleerde skakeltoerusting, gepas op smal gebiede soos stedelike ondergrondse transformasieposte. Dit ondersteun integrasie met intelligente moniteringstelsels om gasdruk, temperatuur, en operasie-status in werklik tyd te volg, wat vooruitsienende foutbeheer moontlik maak.

Die EcoRing-reeks SF₆-vrye gasgeïsoleerde skakeltoerusting is 'n werklik intrinsiek veilige produk, dankie sy hoë betroubaarheid, volledige aanpasbaarheid aan verskillende bedryfsomstandighede, en vry van onderhoud-ontwerp. Dit lewer nie net uitsonderlike prestasie af, maar dien ook as 'n ideale vervanger vir konvensionele luggeïsoleerde skakeltoerusting (bv. KYN61) en SF₆-gebaseerde CGIS-skakeltoerusting, en bied 'n meer gevorderde en betroubare oplossing vir kragstelsels.