Kawalan pelepasan SF6 daripada peralatan pemutus litar bertegangan tinggi yang diperisai gas

Mencegah dan mengawal pelepasan SF6 dari peralatan pemutus litar bertegangan tinggi yang diasingkan dengan gas telah lama menjadi cabaran yang berat. Di sini, anda boleh mendapatkan maklumat lanjut tentang titik-titik penting ujian kebocoran gas SF6 di tapak bagi peralatan pemutus litar bertegangan tinggi. Pelepasan Hexafluorida Sulfur (SF6) daripada peralatan elektrik telah menjadi kebimbangan utama dalam usaha mencapai matlamat pengurangan pelepasan gas rumah hijau. Ini kerana pelepasan SF6 mempunyai kesan yang besar terhadap pemanasan global. SF6 mempunyai umur atmosfera selama 3,200 tahun, dan Potensi Pemanasan Global (GWP)nya adalah 23,900 (yang bermaksud bahawa kesan 1 kg SF6 setara dengan 23,900 kg CO2). Pada tahun 2000, pelepasan SF6 daripada pengeluaran peralatan penghantaran dan pembahagian elektrik bertegangan sederhana dan tinggi (HV) dianggarkan sekitar 10 Mt CO2-eq, terutamanya berkumpul di Eropah dan Jepun.

Pelepasan Gas SF6 ke Atmosfera dan Usaha Global untuk Mencegahnya

Dalam perjalanan menuju dunia bersih sifar, ia dikenali secara meluas bahawa industri kuasa telah mengalami transformasi yang signifikan, beralih dari penjanaan kuasa berdasarkan hidrokarbon kepada sumber tenaga boleh diperbaharui dan hijau. Walau bagaimanapun, satu isu yang mungkin tidak begitu didokumentasikan dengan baik ialah kawalan risiko alam sekitar lain dalam industri ini.

Sejak 1950-an, Hexafluorida sulfur (SF6) telah digunakan sebagai medium pengasingan dan pemadam lengkung api dalam peralatan pemutus litar bertegangan tinggi. Berkat sifatnya yang inert dan ciri-ciri pemadam lengkung api yang luar biasa, ia kebanyakannya digunakan dalam peralatan pemutus litar. Selain itu, komposisi kimia SF6 menjadikannya sesuai untuk penggunaan lain. Sebagai contoh, dalam bidang perubatan, ia digunakan sebagai agen kontras dalam imej ultrasonik; dalam kaca berganda, ia berfungsi sebagai medium pengasingan haba dan akustik; dan pada suatu masa, ia bahkan digunakan sebagai "udara" pengisi di bawah sol sepati sukan merk terkenal.

Sejak penerimaan Protokol Kyoto pada tahun 1997, usaha telah dilakukan untuk membatasi penggunaan dan pelepasan SF6. Dalam beberapa tahun terakhir, kemajuan yang luar biasa telah dicapai dalam industri penghantaran elektrik dalam membangunkan peralatan alternatif dan media pengasingan.

Pengasingan udara kering kini boleh digunakan untuk tegangan sehingga 420 kV dalam busbar diasingkan gas tanpa pemutusan (GIB), dan pemutus vakum telah dibangunkan untuk digunakan pada tegangan sehingga 145 kV. Begitu juga, teknologi gas alternatif seperti g3 (g-kubik) boleh digunakan untuk tegangan sehingga 420 kV dalam busbar diasingkan gas tanpa pemutusan (GIB). Pemutus litar gas alternatif tersedia untuk tegangan sehingga 145 kV, dan dijangka bahawa pemutus litar g3 skala 245 kV akan dapat diakses pada tahun 2025.

Namun, mengambil kira jangka hayat operasi normal GIS bertegangan tinggi, yang adalah 25 tahun atau lebih, dan fakta bahawa hampir semua GIS bertegangan tinggi yang dibuat pada masa kini diisi dengan SF6, impak alam sekitar SF6 tetap merupakan isu yang perlu ditangani bukan sahaja sekarang tetapi juga dalam dekad-dekad akan datang. Selain itu, dengan kemajuan dalam memanjangkan jangka hayat peralatan melalui penyelenggaraan prediktif, kos alam sekitar penggantian juga perlu dipertimbangkan. Kepekatan gas dalam peralatan yang sebaliknya sihat tidak semestinya bermaksud penggantian diperlukan.

Kebocoran Gas SF6 dalam Sistem GIS dan Kaedah Pencegahan

Kebocoran gas dalam GIS bertegangan tinggi berlaku disebabkan pelbagai sebab, termasuk cacat penghasilan, reka bentuk yang kurang sempurna, kesan cuaca terhadap peralatan luar, pemasangan yang salah, dan penuaan gasket dan seal. Mengingat sifat kritikal banyak substesen, keupayaan untuk menutup peralatan untuk baiki sering dibatasi. Ini boleh menyebabkan keperluan berterusan untuk menambah gas zon yang bocor, mengakibatkan pelepasan gas SF6 yang setara secara berterusan ke atmosfera.

Di banyak wilayah di seluruh dunia, kerajaan dan penguatkuasa tidak hanya memberlakukan hukuman yang keras atas pelepasan tersebut tetapi juga memberikan insentif untuk pengurangan yang terurus. Oleh itu, terdapat permintaan untuk penyelesaian yang berkesan terhadap kebocoran gas yang boleh mencegah pelepasan SF6 daripada peralatan yang sudah tua, tanpa bergantung pada pendekatan OEM tradisional yang mengganggu operasi dan memakan masa, seperti penutupan, degasing, pengebirian, dan baiki.

Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa kaedah telah dicuba, tetapi dengan kejayaan yang terhad. Kaedah-kaedah ini sering hanya mengurangkan masalah kebocoran daripada menyelesaikannya sepenuhnya dan mungkin juga membatasi akses masa hadapan ke komponen yang terjejas.

1. Lapisan Lem atau Pembalut Industri: Apabila diterapkan secara langsung ke kawasan yang bocor di bawah tekanan, lapisan lem atau pembalut industri gagal menghentikan kebocoran. Walaupun dengan pengurangan tekanan gas dan gangguan operasi yang berkaitan semasa pemasangan dan pengerasan, kadar kejayaan biasanya terhad dan sementara.

2. Kapsulan Epoxy: Kapsulan epoxy boleh mengalihkan kebocoran semasa proses pengerasan, berjaya mengelakkan masalah dalam kaedah pertama dan menghentikan kebocoran. Namun, batasan kaedah ini termasuk biasanya dibatasi kepada lokasi flensa. Selain itu, produk akhir mengeras pada peralatan, membatasi akses masa hadapan jika diperlukan. Penghapusan memerlukan masa yang lama, dan kewaspadaan ekstrem perlu dilakukan untuk mengelakkan kerosakan pada flensa dan bolt yang dikapsulkan semasa proses.

Kaedah untuk Mencegah Kebocoran dan Pelepasan Gas SF6

MG Eco Solutions (Master Grid Group) telah membangunkan sistem unik yang mengatasi batasan utama gangguan operasi, aplikasi lokasi kebocoran yang terbatas, dan kadar kejayaan yang tidak konsisten. Sistem ini pada mulanya dibangunkan untuk digunakan dalam persekitaran keras stesen janakuasa nuklear pesisir Perancis dan juga terbukti berkesan dalam iklim tropika.

Dalam Gambar 1, anda boleh melihat sistem pengumpulan Sleakbag MG Eco Solutions untuk peralatan pemutus litar bertegangan tinggi yang diasingkan dengan gas.

Melalui proses reverse-engineering yang teliti, MG Eco Solutions mempunyai keupayaan untuk merancang dan menghasilkan sistem kandungan yang disesuaikan untuk menangani kebocoran gas di hampir mana-mana lokasi pada mana-mana jenama Peralatan Pemutus Litar Bertegangan Tinggi yang Diasingkan dengan Gas (GIS).

Penyelesaian syarikat menggabungkan segel polimer kedap gas dan O-ring yang baru. Sebaliknya daripada cuba untuk menambal kebocoran secara langsung atau mengisi ruang dengan resin, ia mengandungi kebocoran gas dalam sistem. Sistem kandungan boleh dianggap sebagai penyelesaian kekal. Walau bagaimanapun, ia juga boleh dilepas apabila akses ke peralatan diperlukan, dan beberapa komponen direka untuk boleh digunakan semula dalam aplikasi lain.

Apabila sistem kandungan kekal tidak dapat dilaksanakan, seperti dalam kes disk letusan atau unit bello yang bocor, MG Eco Solutions mempunyai keupayaan untuk menawarkan sistem pengumpulan. Penyelesaian ini mengikuti prinsip reverse-engineering yang sama untuk memastikan pas yang tepat dengan peralatan yang bocor. Sebaliknya daripada mengandungi kebocoran di bawah tekanan operasi, gas dialihkan melalui paip ke sistem pengumpulan, mencegah pelepasan SF6 yang berbahaya ke atmosfera.

Aspirasi jangka panjang industri kuasa menuju dunia bersih sifar adalah penghapusan lengkap peralatan yang diisi dengan SF6. Mencapai matlamat ini memerlukan masa, pelaburan yang besar, dan kemajuan berterusan dalam teknologi alternatif. Dalam sementara waktu, pengurusan yang efektif terhadap pangkalan yang luas peralatan GIS yang sedia ada dan pelaksanaan langkah-langkah kandungan dan pengumpulan untuk kebocoran gas SF6 mewakili sumbangan penting kepada matlamat ini.