Kontrola emisij SF6 iz visokonapetostne plinsko obdelane preklopne opreme

Preventiranje in nadzor emisij SF6 iz visokonapetostne plinsko izolirane preklopnike je dolgo predstavljalo ogromno izziv. Tukaj lahate najti več podrobnosti o ključnih točkah preskusov zategovanja plina SF6 na mestu za visokonapetostne preklopnike. Emisije šestfluoristi dušika (SF6) iz električnega opremo so bili velik skrb v prizadevanjih za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov. To je zaradi tega, ker imajo emisije SF6 velik vpliv na globalno segrevanje. SF6 ima atmosferski življenjski čas 3.200 let, njegova Potencialna Vrednost Globalnega Segrevanja (GWP) pa je 23.900 (kar pomeni, da je vpliv 1 kg SF6 enak vplivu 23.900 kg CO2). Leto 2000 so ocenile emisije SF6 iz proizvodnje srednje- in visokonapetostne (HV) električne opreme za prenos in distribucijo elektrike okoli 10 Mt CO2-ekvivalenta, predvsem koncentriranega v Evropi in Japonskem.

Emisije plina SF6 v atmosferi in globalni napor za njihovo preprečevanje

V poti do sveta z neto ničelnimi emisijami se široko priznava, da je energetski sektor doživel znatne spremembe, od prehoda na proizvodnjo energije iz ogljikovih goriv na obnovljive in zelene viri energije. Vendar pa je eden od problemov, ki ga morda ne dokumentiramo tako dobro, nadzor drugega okoljskega tveganja znotraj industrije.

Od leta 1950 se šestfluoristi dušik (SF6) uporablja kot izolacijsko in uglaševalsko sredstvo v visokonapetostnih preklopnikih. Zaradi svoje neodzivnosti in odličnih lastnosti za ugasanje lokov se glavno uporablja v preklopnikih. Poleg tega je kemijska sestava SF6 primerna tudi za druge uporabe. Na primer, v medicini služi kot kontrastno sredstvo pri ultrazvoku; v dvostranih steklenicah deluje kot termično in akustično izolacijsko sredstvo; in kdajkoli je bil celo uporabljen kot "zračni" plenilnik v podmetu znanega znamkega športnih čevljev.

Odkar je leta 1997 sprejet Protokol iz Kjota, so bile napore za omejitev uporabe in emisij SF6. V zadnjih letih je bil dosežen zelo velik napredek v elektrotehniki prenosa v razvoju alternativne opreme in izolacijskih medijev.

Suha zračna izolacija se lahko zdaj uporablja za napetosti do 420 kV v plinsko izoliranih busbarih (GIB), ki ne omogočajo preklopa, in so razviti vakuumski prekinitve za uporabo pri napetostih do 145 kV. Podobno se lahko alternativne plinske tehnologije, kot je g3 (g-kub), uporabljajo za napetosti do 420 kV v plinsko izoliranih busbarih (GIB), ki ne omogočajo preklopa. Alternativni plinski prekinitve so na voljo za napetosti do 145 kV, in je predvideno, da bo dostopna skalabilna 245 kV g3 prekinitve do leta 2025.

Vendar pa, glede na normalno življenjsko dobo visokonapetostnih GIS, ki je 25 let ali več, in dejstvo, da so skoraj vsi trenutno proizvedeni visokonapetostni GIS polnjeni s SF6, ostaja vpliv SF6 na okolje problem, ki ga je treba reševati ne le zdaj, ampak tudi v naslednjih desetletjih. Poleg tega, z napredkom v podaljševanju življenjske dobe opreme preko prediktivnega vzdrževanja, bi morali biti vključeni tudi okoljski stroški nadomestila. Prolom plina v drugače zdravi opremi ne nujno pomeni, da je potrebno nadomestiti opremo.

Prolomi plina SF6 v sistemih GIS in metode za preprečevanje

Prolomi plina v visokonapetostnih GIS se pojavljajo zaradi različnih razlogov, vključno s proizvodnimi defektmi, poskoditvami v dizajnu, vplivom vremena na zunanjo opremo, napačno namestitvijo in staranjem gumenih prstnatih in zapornih elementov. Glede na kritično naravo mnogih transformatornih postaj, je pogosto omejena možnost zaustavitve opreme za popravilo. To lahko vodi do stalne potrebe po dodajanju plina v zone s prolomom, kar povzroča stalno ekvivalentno emitiranje plina SF6 v atmosfero.

V mnogih regijah po svetu vlade in regulativne institucije ne le uvedejo hude kazni za take emisije, ampak tudi zagotavljajo stimule za upravljanje zmanjševanja. Zato obstaja povpraševanje po učinkovitem rešitvi za prolome plina, ki bi preprečila emisije SF6 iz starejše opreme, brez uporabe operativno motnega in časovno zahtevnega konvencionalnega pristopa OEM-a, ki vključuje ustavitev, deplinjanje, razbivanje in popravilo.

V zadnjih letih so bile poskušane različne metode, vendar so bile z omejenim uspehom. Te metode pogosto le zmanjšajo, ne pa popolnoma rešijo problem proloma, in lahko tudi omejujejo prihodnji dostop do prizadetih komponent.

1. Lepljivi premazi ali industrijski pakirni sistemi: Ko se lepljivi premazi ali industrijski pakirni sistemi neposredno nanesejo na območje s prolomom pod tlakom, ne morejo ustaviti prolomov. Čeprav se zmanjša tlak plina in s tem povezana operativna motnica med namestitvijo in sušenjem, je stopnja uspeha običajno omejena in kratkoročna.

2. Epoksijski obloži: Epoksijski obloži lahko v času sušenja preusmerijo prolom, uspešno izogibajo problemu v prvi metodi in ustavijo prolom. Omejitve te metode vključujejo, da so običajno omejeni na lokacije flansov. Poleg tega se končni izdelek utrdi na opremo, omejuje prihodnji dostop, če je potreben. Odstranitev je časovno zahtevna, in je treba izvajati izjemno previdnost, da se izognemo poškodovanju obloženega flansa in vijačnic med postopkom.

Metoda za preprečevanje prolomov plina SF6 in emisij

MG Eco Solutions (Master Grid Group) je razvil edinstven sistem, ki premoreglavne omejitve operativne motnje, omejenega uporabe na lokacijah s prolomom in neskladnih stopnji uspeha. Ta sistem je bil prvotno razvit za uporabo v težkem okolju francoskih obalnih jedrskeh elektrarn, in se je izkazal za učinkovit tudi v tropičnih podnebnih razmerah.

Na Sliki 1 lahate videti MG Eco Solutions' Sleakbag sistema za zbiranje plina za visokonapetostne plinsko izolirane preklopnike.

Z skrbno obrnito inženirstvo je MG Eco Solutions sposoben oblikovati in izdelovati sisteme za omejevanje, prilagojene za reševanje prolomov plina skoraj na kateri koli lokaciji na kateri koli znamki plinsko izoliranih preklopnikov (GIS).

Rešitev podjetja kombinira nov plinsko zategnjen polimer in O-obroč. Namesto, da bi poskušala neposredno zakloniti prolom ali izpolniti praznine s smolo, vsebuje sistem prolom plina znotraj sistema. Sistem za omejevanje se lahko obravnava kot trajno rešitev. Vendar pa je tudi odstranljiv, ko postane dostop do opreme potreben, in nekatere komponente so oblikovane, da bi jih lahko ponovno uporabili v drugih aplikacijah.

To, kar še bolj poveča prilagodljivost MG Eco Solutions, je njihova sposobnost ponuditi sistem za zbiranje v situacijah, kjer je trajen sistem za omejevanje nepraktičen, kot je primer pri tekem diskontnim disku ali harmoničnem elementu. Ta rešitev sledi istemu principu obrnjenega inženirstva, da zagotovi točno prilagoditev z območjem s prolomom. Namesto, da bi vsebovali prolom pod delovnim tlakom, se plin preusmeri skozi cevi v sistem za zbiranje, s tem preprečujejo škodljive emisije SF6 v atmosfero.

Dolgoročno želja energetske industrije za svetom z neto ničelnimi emisijami je popolno odstopanje od opreme, napolnjen s SF6. Za dosego tega cilja je potreben čas, velik kapital in stalni napredek v alternativnih tehnologijah. V medčasu predstavljajo učinkovita upravljanja široko razširjene že nameščene baze GIS in uvedba ukrepov za omejevanje in zbiranje plina SF6 ključne prispevke k temu splošnemu cilju.