Control do emisión de SF6 desde equipos de conmutación aislados a gas de alta tensión
Prevenir e controlar as emisións de SF6 dos interruptores de alta tensión aislados a gas sempre foi un desafío formidable. Aquí, podes atopar máis detalles sobre os puntos clave das probas de fuga de gas SF6 in situ para interruptores de alta tensión. As emisións de hexafluoruro de azufre (SF6) do equipo eléctrico foron unha gran preocupación na busca da redución das emisións de gases de efecto invernadero. Isto é debido ao impacto substancial que as emisións de SF6 teñen no calentamento global. O SF6 ten unha vida atmosférica de 3.200 anos, e o seu Potencial de Calentamento Global (GWP) é de 23.900 (o que significa que o impacto de 1 kg de SF6 é equivalente ao de 23.900 kg de CO2). En 2000, as emisións de SF6 da produción de equipo de transmisión e distribución eléctrica de media e alta tensión (HV) estimáronse en torno a 10 Mt CO2 - eq, principalmente concentradas en Europa e Xapón.
Emisións de Gas SF6 na Atmosfera e Esforzos Globais para Evitalas
No camiño cara a un mundo neutro en carbono, recoñécese xeralmente que a industria eléctrica experimentou transformacións significativas, pasando da xeración de enerxía baseada en hidrocarburos ás fontes de enerxía renovables e verdes. No entanto, un problema que pode non estar tan ben documentado é o control de outro risco ambiental dentro da industria.
Desde os anos 1950, o hexafluoruro de azufre (SF6) empregouse como medio aislante e apagador de arcos nos interruptores de alta tensión. Debido á súa natureza inerte e as súas excelentes propiedades de apagado de arcos, emprega-se principalmente en interruptores. Ademais, a composición química do SF6 fai que sexa adecuado para outros usos. Por exemplo, no campo médico, serve como agente de contraste na imaxe por ultrasonidos; en vidros duplos, funciona como medio aislante térmico e acústico; e, en algún momento, incluso utilizóuse como "aire" recheado na sola dunha marca coñecida de zapatillas deportivas.
Desde a adopción do Protocolo de Kyoto en 1997, fíxeranse esforzos para limitar o uso e as emisións de SF6. Nos últimos anos, logrouse un progreso notable na industria de transmisión eléctrica no desenvolvemento de equipos alternativos e medios aislantes.
Agora, a aislación con aire seco pode utilizarse para voltaxes de ata 420 kV en barras de bus aisladas a gas (GIB) sen conmutación, e desenvolvéronse interrumpidores de vacío para voltaxes de ata 145 kV. De xeito semellante, tecnoloxías de gas alternativo como g3 (g - cubed) poden aplicarse para voltaxes de ata 420 kV en barras de bus aisladas a gas (GIB) sen conmutación. Dispoñibles están interrumpidores de circuito de gas alternativo para voltaxes de ata 145 kV, e antívase que os interrumpidores de circuito escalables de 245 kV g3 estarán accesibles en 2025.
Non obstante, tendo en conta a vida útil normal dos GIS de alta tensión, que é de 25 anos ou máis, e o feito de que case todos os GIS de alta tensión actualmente fabricados están recheados de SF6, o impacto ambiental do SF6 segue sendo un problema que debe abordarse non só agora, senón tamén nas décadas venideras. Ademais, co progreso na extensión da vida útil do equipo mediante a manutención predictiva, tamén debe terse en conta o custo ambiental da substitución. Unha fuga de gas nun equipo de outra forma saudable non significa necesariamente que sexa necesario substituílo.
Fugas de Gas SF6 nos Sistemas GIS e Métodos de Prevención
As fugas de gas nos GIS de alta tensión ocorren por varias razóns, incluíndo defectos de fabricación, fallos de deseño, o impacto do clima no equipo exterior, instalación incorrecta e o envellecemento de juntas e selos. Dada a natureza crítica de moitas subestacións, a capacidade de parar o equipo para reparalo está frecuentemente restrinxida. Isto pode levar a unha necesidade continua de completar as zonas de fuga de gas, resultando nunha emisión constante equivalente de gas SF6 á atmosfera.
En moitas rexións do mundo, os gobernos e reguladores non só imponen penalizacións severas por estas emisións, senón que tamén ofrecen incentivos para a redución xestionada. Polo tanto, hai unha demanda de solución eficaz para as fugas de gas que poidan evitar as emisións de SF6 do equipo envelexido, sen depender do enfoque convencional operacionalmente disruptivo e consumente de tempo do OEM de parada, desgasificación, desmantelamento e reparación.
Nos últimos anos, tentáronse varios métodos, pero con éxito limitado. Estes métodos adoitan reducir en lugar de resolver completamente o problema de fuga e tamén poden restrinxir o acceso futuro aos compoñentes afectados.
Método para Prevenir Fugas e Emisións de Gas SF6
MG Eco Solutions (Master Grid Group) desenvolveu un sistema único que supera as principais limitacións da perturbación operativa, a aplicación restrinxida de localizacións de fuga e as taxas de éxito inconsistentes. Este sistema desenvolveuse inicialmente para uso no ambiente duro das centrais nucleares costeiras francesas e tamén demostrouse eficaz en climas tropicais.
Na Foto 1, podes ver o sistema de colección Sleakbag de MG Eco Solutions para interruptores de alta tensión aislados a gas.
A través dun meticuloso proceso de inversa de xinebrería, MG Eco Solutions ten a capacidade de deseñar e fabricar sistemas de contención adaptados para abordar as fugas de gas en case calquera localización en calquera marca de interruptores aislados a gas (GIS).
A solución da empresa combina un novo selo de polímero hermético a gas e un anillo O. En vez de tentar tapar a fuga directamente ou rechear o baleiro con resina, contén a fuga de gas dentro do sistema. O sistema de contención pode considerarse unha solución permanente. No entanto, tamén é removible cando é necesario acceder ao equipo, e algúns compoñentes están deseñados para ser reutilizables noutras aplicacións.
O que ademais aumenta a versatilidade de MG Eco Solutions é a súa capacidade de ofertar un sistema de colección en situacións nas que un sistema de contención permanente non é factible, como no caso dun disco de ruptura ou unidade de fuelle que fuxa. Esta solución adérase ao mesmo principio de inversa de xinebrería para asegurar un axuste preciso co equipo que fuxa. En vez de contener a fuga baixo presión de traballo, o gas diríxese a través de tubos a un sistema de colección, evitando así que as emisións prejudiciais de SF6 entran na atmosfera.
A aspiración a longo prazo da industria eléctrica cara a un mundo neutro en carbono é a eliminación completa do equipo recheado de SF6. Lograr este obxectivo require tempo, investimento substancial e progreso continuo nas tecnoloxías alternativas. No interino, xestionar eficazmente a ampla base instalada existente de GIS e implementar medidas de contención e colección para as fugas de gas SF6 representan contribucións cruciais a este obxectivo global.
