SF₆ фазалық шығысқа дейінгі санау: Келер жылдың электр желілерін қай күшейтеді?
1. Кіріспе
Климаттық өзгерістерге жауап ретінде әлемдегі ғалымдар әдеттегі SF₆-ге негізделген жабдықтардың орнына қолданылатын SF₆сіз газбен изоляцияланған қосқыштардың әртүрлі түрлерін дамыту бойынша кеңінен зерттеу және дамыту жұмыстарын жүргізді. Басқа жағынан алғанда, SF₆сіз газбен изоляцияланған қосқыштар 1960-шы жылдардың соңынан бері пайдаланылып келеді. SF₆-ден едәуір жоғары диэлектрлік беріктігі бар эпоксидті шайыр сияқты қатты изоляциялық материалдарды қолданып, қосқыштардың тірі элементтерін біріктіріп құю арқылы бұл технология едәуір компактылыққа қол жеткізеді.
Жапонияның электр энергетикасы компаниялары 50 жылдан астам уақыт бойы экологиялық таза, SF₆сіз қатты изоляциялық қосқыштарды (SIS) пайдалануда. Бұл құрылғылар өте жақсы жұмыс істеу сипаттамаларын, өте жоғары қауіпсіздікті, техникалық қызмет көрсету мен тексерудің жоғары тиімділігін және дәлелденген ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз етеді. Олардың компактылы өлшемдеріне байланысты SIS құрылғылары әсіресе кеңістігі шектеулі тығыз салынған қалалық аймақтардағы ғимараттар мен жер асты кеңістіктеріне орнатуға өте сәйкес келеді.
Бүгінге дейін шамамен 6000 дана SF₆сіз газбен изоляцияланған қосқыш орнатылды, негізінен электр желілерін басқаратын компаниялар, жалпы өнеркәсіптік объектілер мен көлік инфрақұрылымында пайдаланылады. Коммуналдық желілерде орнатылған шамамен 3000 дана құрылғының ішінде соңғы 50 жылдан астам уақыт ішінде электр қуатын үзуге әкелген негізгі істен шығулардың деңгейі әдеттегі газбен изоляцияланған қосқыштардың (GIS) көрсеткішінен аз болды, бұл SF₆сіз газбен изоляцияланған қосқыштардың жоғары сенімділігін көрсетеді.
Соңғы кезде 10-50 жыл бойы пайдаланылған SF₆сіз газбен изоляцияланған қосқыштардың бірнеше данасы зауытқа қайтарылып, изоляцияның жылынуы мен қызмет ету мерзімін бағалау мақсатында тексерілді. Нәтижелер олардың пайдалану мерзімінің шамамен 60 жыл құрайтынын көрсетеді.
Сонымен қатар, өмірлік циклді бағалау (LCA) зерттеулері SF₆сіз газбен изоляцияланған қосқыштардың жалпы шығатын жылуға қатысты газдардың (ЖҚГ) шығарындыларын CO₂ эквивалентінде қорап түріндегі газбен изоляцияланған қосқыштардың (C-GIS) көрсеткішінің 65%-70% деңгейіне дейін төмендетуі мүмкін екенін көрсетеді. SF₆сіз газбен изоляцияланған қосқыштар фторланған газдарды немесе 100 жылдық глобалды жылыну потенциалы (GWP₁₀₀) 100-ден асатын басқа да газдарды қамтымайды. GIS-пен салыстырғанда олардың күтілетін қызмет ету мерзімі мен сенімділігі бірдей немесе одан да жоғары. Сонымен қатар, олардың компактылы өлшеміне қоса, олар CO₂ эквивалентіндегі парниктік газдардың шығарындыларын да әлдеқайда төмендетеді.
Сондықтан SF₆сіз газбен изоляцияланған қосқыштар SF₆сіз коммутациялық технологиялар арасындағы тиімді шешім болып табылады және оның қолданылуы әрі қарай кеңейтілетіні күтілуде.
— «Жапонияның электр энергетикасы компанияларындағы SF₆сіз газбен изоляцияланған қосқыштардың ұзақ мерзімді пайдалану тәжірибесі»
2. Үлттық және халықаралық саясиеттер мен нормативтік актілердің түсіндірмесі
2.1 Халықаралық саясат
Күкірт гексафториді (SF₆) көміртегі диоксидінің 23 500 есе глобалды жылыну потенциалына (GWP) ие және Киото келісімінің алты парниктік газының бірі ретінде тіркелген. Еуропалық Одақ, Америка Құрама Штаттары және Жапония сияқты дамыған елдер мен аймақтар SF₆ қолданысын шектеу бойынша қатаң саясаттар қабылдады:
Еуропалық Одақ: F-Gas Регламентіне сәйкес ЕО SF₆ тұтынуын біртіндеп қысқарту мақсатында 2030 жылға қарай оның 2014 жылғы деңгейінің үштен біріне дейін төмендетуді талап етеді.
Америка Құрама Штаттары: SF₆ шығарындыларын шектеу және экологияға қауіпсіз альтернативті технологияларды белсенді түрде насихаттау бойынша бірнеше штаттар нормативтік актілер қабылдады.
Жапония: Глобалды жылынуға қарсы шараларды дамытуды ынталандыру туралы заң SF₆ қолдануы мен шығарындыларын азайтуды тікелей талап етеді.
2.2 Ұлттық саясат
Электр жабдықтарының әлемдегі ең ірі нарығы ретінде Қытай соңғы жылдары SF₆-нің орнын басуды белсенді түрде насихаттап келеді:
«Екі көміртек» стратегиясы: Қытай 2030 жылға қарай көміртек шығарындыларының шыңына жету және 2060 жылға қарай көміртек бейтараптығына жету бойынша анық ұлттық мақсаттар қойды. SF₆ шығарындыларын азайту осы стратегияның маңызды бөлігі болып табылады.
Салалық стандарттар: Қытай Электр желісі Корпорациясы мен Қытай Оңтүстік Электр желісі SF₆сіз, экологияға қауіпсіз қосқыштарды қолдануды ынталандыратын бірнеше техникалық спецификациялар шығарды.
3. SF₆сіз шешімдерге деген саланың болжамы
Экологиялық нормативтердің қатаңдауы мен технологияның дамуына байланысты электр энергетикасы саласы SF₆ құрамы бар жабдықтарға деген көзқарасында едәуір өзгеріс болды:
SF₆-ді біртіндеп тоқтату:
SF₆ тек қана қоршаған ортаға зиянды ғана емес, сонымен қатар сыртқа тасып кету қаупін туғызады және техникалық қызмет көрсету құнын өсіреді. Салада біртіндеп әдеттегі SF₆ қосқыштарын пайдалануды тоқтату жүруде.Экологияға қауіпсіз альтернативаларды қабылдау:
Экологияға қауіпсіздігі, қауіпсіздігі және жұмыс істеу тиімділігі үшін бағаланатын SF₆сіз қосқыштар саланың дамуының жаңа бағыты ретінде пайда болды.
4. SF₆-ні ауыстыру тәсілдері мен бағыттары
№1 Қатты изоляция технологиясы
Парниктік газдардың шығарындыларын бастапқы кезде жою үшін SF₆ газының орнына қатты изоляциялық материалдарды қолданады.
№2 Вакуумды үзгіш технологиясы
Токты өте тиімді және сенімді үзу үшін вакуумды үзгіштерді қолданады.
№3 Экологияға қауіпсіз газ түріндегі альтернативалар
SF₆-нің орнына құрғақ ауа немесе азот сияқты экологияға қауіпсіз изоляциялық орталарды қолданады.
5. RockWill Electric——EcoRing сериясының шектерінің жөндеген үздіктері
Индустринің басқаруындағы энергетикалық жабдықтардың өндірісшісі болып, RockWill Electric тәжірибелік және ықтималдықты қолдануда әрқашан адал болған. Жоғары деңгейдегі зерттеу-разработка мүмкіндіктері мен терең пазар туралы түсініктерін пайдаланып, компания EcoRing сериясына SF₆-сіз газмен ізбестірулік коммутациялық жабдықтарын жетілдіріп шығарды.
Қасиеттері
35кВ деңгейіндегі техникалық көрсету жоқ іске қосу: Тамырсыз газ камерасы (жұмысқа қосылу жыл сайын ≤ 0,1%) және ыңғайлауызға ұшырайтын механикалық бөлшектер рутиналық көрсету жұмыстарын, мысалы, газ қосу және бөлшектерді ауыстыру, жоюға ықпал етеді. Бұл ықтималдық қосымша және ыңғайлау заттарының құнын (О&М) қатынасын традициялық коммутациялық жабдықтарға салыстыруға 60% астам азайтады.
Жөндеген электр беру үздігі: Аркты жою үшін вакуумды интерпретаторлар мен жоғары дәлдікті ағым/вольт трансформаторларымен жабдықталған, ол қысқа сымдар, өсімше вольт және вольттың өсуіне қарсы үздік қорғау көрсетеді. Ол жоғары сырыту, қопыру және экстремальды температуралар (мысалы, жоғары сырыту, қопыру же экстремальды температуралар) қауіпсіз қоғамдарда да құбылысқа ықпал ету үшін 99,98% немесе одан жоғары құбылыс қорғау құнын ұстауға ықпал етеді.
Экологиялық қорғаныс және қауіпсіздік: IEC 61730 стандартына сәйкес түсірілген төмен GWP экологиялық қорғаныс газын қолданады, ол құбылыс қорғау құнын қамтамасыз ету үшін құбылыс қорғау құнын қамтамасыз етеді; тамырсыз құрылымы газдың шығуын және қызметкерлердің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Ол қатаң коррозияға және қопыруға қарсы қорғауға ие, ол ішкі және сыртқы орналасуға ықпал етеді.
Компактты құрылым және ақылды интеграция: Модульді және компактты құрылымы ауызшы құбылыс қорғау құнынан қарағанда 40% орналасу ауданын азайтады, ол қала астындағы электр станциясы сызықтарында сияқты тес аймақтарға ықпал етеді. Ол ақылды бақылау жүйелерімен интеграциялануға ықпал етеді, ол реал уақытта газ басын, температура және іске қосу статусын өлшей алады, ол болжамды қате басқаруға ықпал етеді.
EcoRing сериясының SF₆-сіз газмен ізбестірулік коммутациялық жабдықтары - бұл нақты қауіпсіздік продукті, оның жоғары ықтималдық, арнайы жұмыс шарттарына толық ықпал ету және техникалық көрсету жоқ құрылымына негізделген. Ол жоғары үздіктерін ұстау ғана емес, традициялық ауызшы құбылыс қорғау құны (мысалы, KYN61) және SF₆-негізінде CGIS коммутациялық жабдықтарына идеалды альтернатива ұсынады, ол энергетикалық жүйелер үшін жаңырақ және ықтималдықтай ықтималдықтай шешім ұсынады.
