Control d'emissions de SF6 dels aparells d'intercanvi aïllats amb gas de alta tensió
Prevenir i controlar les emissions de SF6 dels aparells d'alta tensió aïllats amb gas ha estat un repte formidabl durant molt de temps. Aquí, podeu trobar més detalls sobre els punts clau dels tests de fuga de gas SF6 in situ per a aparells d'alta tensió. Les emissions de Hexafluorure de Sulfur (SF6) provenients d'equips elèctrics han estat una gran preocupació en la recerca de reduir les emissions de gasos d'efecte hivernacle. Això és degut al impacte substancial que les emissions de SF6 tenen en l'escalfament global. El SF6 té una vida útil atmosfèrica de 3.200 anys, i el seu Potencial de Cal Escalfament Global (GWP) és de 23.900 (vol dir que l'impacte de 1 kg de SF6 és equivalent al de 23.900 kg de CO2). En el 2000, es va estimar que les emissions de SF6 procedents de la producció d'equips de transmissió i distribució elèctrica de mitja i alta tensió (HV) eren d'uns 10 Mt CO2 - eq, concentrades principalment a Europa i Japó.
Emissions de Gas SF6 a l'Atmosfera i Esforços Globals per Prevenir-les
En el camí cap a un món net zero, es reconeix generalment que la indústria elèctrica ha experimentat transformacions significatives, passant de la generació d'energia basada en hidrocarburs a fonts d'energia renovables i verdes. No obstant això, un problema que pot no estar tan ben documentat és el control d'un altre risc ambiental dins de la indústria.
Des dels anys 1950, el hexafluorure de sòfreg (SF6) s'ha utilitzat com a medi aïllant i extintor d'arc en aparells d'alta tensió. Gràcies a la seva naturalesa inerte i les seves excel·lents propietats d'extinció d'arc, es pot aplicar principalment en aparells d'interruptors. A més, la composició química del SF6 el fa adequat per a altres usos. Per exemple, en el camp mèdic, serveix com a agent de contrast en imatges d'ultrasons; en vidres dobles, funciona com a medi aïllant tèrmic i acústic; i fins i tot, en un moment, es va utilitzar com a "aire" de plena en la sola d'una marca coneguda de sabates esportives.
Des de l'adopció del Protocol de Kyoto el 1997, s'han fet esforços per limitar l'ús i les emissions de SF6. En els darrers anys, s'han assolit progrès remarcables en la indústria de la transmissió elèctrica en el desenvolupament d'equips i medis aïllants alternatius.
Ara es pot utilitzar aïllament d'aire sec per tensions de fins a 420 kV en barras conductores aïllades amb gas (GIB) sense commutació, i s'han desenvolupat interruptors de buit per tensions de fins a 145 kV. De manera similar, tecnologies de gas alternatius com el g3 (g - cubed) es poden aplicar per tensions de fins a 420 kV en barras conductores aïllades amb gas (GIB) sense commutació. Hi ha disponibles interrumptors de circuit de gas alternatiu per tensions de fins a 145 kV, i es preveu que els interrumptors de circuit de 245 kV escalables amb g3 seran accessibles per a 2025.
No obstant això, considerant la vida útil operativa normal dels GIS d'alta tensió, que és de 25 anys o més, i el fet que gairebé tots els GIS d'alta tensió actualment fabricats estan omplerts de SF6, l'impacte ambiental del SF6 segueix sent un problema que cal abordar no només ara, sinó també en les pròximes dècades. A més, amb els progrès en l'ampliació de la vida útil dels equips a través de la manteniment predictiu, també s'ha de tenir en compte el cost ambiental de la substitució. Una fuga de gas en equips anòmalament sanjos no significa necessàriament que sigui necessària la substitució.
Fugues de Gas SF6 en Sistemes GIS i Mètodes de Prevenció
Les fugues de gas en GIS d'alta tensió ocorren per diverses raons, incloent defectes de fabricació, errors de disseny, l'impacte del temps en l'equip exterior, instal·lació incorrecta i el vellut de joints i juntes. Donada la naturalesa crítica de moltes subestacions, sovint es restringeix la capacitat de parar l'equip per reparar-lo. Això pot conduir a una necessitat contínua de reomplir les zones de gas que fuguen, resultant en una emissió constant d'equivalent de gas SF6 a l'atmosfera.
En moltes regions del món, els governs i reguladors no només imposen penalitzacions severes per aquestes emissions, sinó que també ofereixen incentius per a la reducció gestionada. Per tant, hi ha una demanda d'una solució eficaç per a les fugues de gas que pugui prevenir les emissions de SF6 de l'equip vell, sense depenre de l'enfocament convencional de l'OEM, que és operacionalment disruptiu i consumidor de temps, de parada, desgasificació, desmuntatge i reparació.
En els darrers anys, s'han intentat diversos mètodes, però amb èxit limitat. Aquests mètodes sovint només redueixen en lloc de resoldre completament el problema de fuga i també poden restringir l'accés futur als components afectats.
Mètode per Prevenir Fugues i Emissions de Gas SF6
MG Eco Solutions (Master Grid Group) ha desenvolupat un sistema únic que supera les principals limitacions de la pertorbació operativa, l'aplicació restringida a l'ubicació de la fuga i els percentatges d'èxit inconsistents. Aquest sistema es va desenvolupar inicialment per a l'ús en l'ambient aspre de les centrals nuclears costaneres franceses i també s'ha demostrat eficaç en clims tropicals.
En la Foto 1, podeu veure el sistema de col·lecció Sleakbag de MG Eco Solutions per a aparells d'alta tensió aïllats amb gas.
A través d'un procés meticulos de reverse engineering, MG Eco Solutions té la capacitat de dissenyar i fabricar sistemes de conteniment adaptats per a tractar fugues de gas en gairebé qualsevol ubicació de qualsevol marca d'Equipament Aïllat amb Gas (GIS).
La solució de l'empresa combina un nou sel·lant polimèric hermètic i un O-ring. En lloc de intentar tapar directament la fuga o omplir el buit amb resina, conté la fuga de gas dins del sistema. El sistema de conteniment es pot considerar una solució permanent. No obstant això, també és removable quan es necessita accedir a l'equip, i alguns components estan dissenyats per ser reutilitzables en altres aplicacions.
El que augmenta encara més la versatilitat de MG Eco Solutions és la seva capacitat d'ofereixre un sistema de col·lecció en situacions on un sistema de conteniment permanent no és factible, com en el cas d'una fuga en un disc d'explosió o una unitat de bellows. Aquesta solució segueix el mateix principi de reverse engineering per assegurar una ajust perfecte amb l'equip que fuga. En lloc de contenir la fuga sota pressió de treball, el gas es desvia a través de tubs a un sistema de col·lecció, així evitant que les emissions nocives de SF6 entren a l'atmosfera.
L'aspiració a llarg termini de la indústria elèctrica cap a un món net zero és la total supressió de l'equip omplert amb SF6. Assolir aquest objectiu requereix temps, una inversió substancial i progrès continus en tecnologies alternatives. Interim, gestionar eficacement la base instal·lada extensa existent de GIS i implementar mesures de conteniment i col·lecció per a fugues de gas SF6 representen contribucions crucials a aquest objectiu general.
