Керування викидами SF6 з високовольтного газозаповненого комутаційного обладнання

Попередження та контроль викидів SF6 з високовольтного газозаповненого комутаційного обладнання довгий час були значними проблемами. Тут ви можете знайти детальнішу інформацію про ключові аспекти на місці проведення тестів на утеку газу SF6 для високовольтного комутаційного обладнання. Викиди шестифторованого сульфіду (SF6) з електротехнічного обладнання є серйозною проблемою у контексті досягнення цілей зменшення викидів парникових газів. Це пов'язано з тим, що викиди SF6 мають значний вплив на глобальне потепління. SF6 має атмосферний термін життя 3200 років, а його потенціал глобального потепління (GWP) становить 23 900 (це означає, що вплив 1 кг SF6 еквівалентний впливу 23 900 кг CO2). У 2000 році викиди SF6 від виробництва середньо-та високовольтного (HV) електротехнічного обладнання передачі та розподілу електроенергії оцінювалися приблизно в 10 Mt CO2-ekv, переважно в Європі та Японії.

Викиди газу SF6 в атмосферу та глобальні зусилля щодо їх запобігання

На шляху до світу з нульовими викидами широко визнано, що енергетична галузь пройшла значні перетворення, змінюючи джерела енергії від углеводневих до відновлюваних та екологічних. Однак, питання, яке може бути менш документоване, - це контроль іншого екологічного ризику в галузі.

З 1950-х років шестифторованій сульфід (SF6) використовується як ізоляційна та гасюча середа в високовольтному комутаційному обладнанні. Завдяки своїй інертності та відмінним гасючим властивостям, він в основному застосовується в комутаційному обладнанні. Крім того, хімічний склад SF6 робить його придатним для інших застосувань. Наприклад, у медицині він використовується як контрастне засоб у зображеннях ультразвукової діагностики; у двопакетних віконних системах - як тепло-та акустичний ізоляційний матеріал; і колись навіть використовувався як "повітря" для наповнення підошов спортивних взуття від відомого бренду.

З моменту прийняття Киотського протоколу у 1997 році робилися зусилля для обмеження використання та викидів SF6. У останні роки значні досягнення були досягнуті в електротехнічній галузі передачі енергії, розроблено альтернативне обладнання та ізоляційні середовища.

Сьогодні сухе повітряне ізоляційне середовище можна використовувати для напруг до 420 кВ в непереходних газозаповнених шинних системах (GIB), а вакуумні переривачі розроблені для використання при напругах до 145 кВ. Аналогічно, альтернативні газові технології, такі як g3 (g-cubed), можуть бути застосовані для напруг до 420 кВ в непереходних газозаповнених шинних системах (GIB). Альтернативні газові переривачі доступні для напруг до 145 кВ, і очікується, що масштабовані 245 кВ g3 переривачі будуть доступні до 2025 року.

Проте, враховуючи нормативний строк служби високовольтних GIS, який становить 25 років або більше, і те, що майже всі сучасно виготовлені високовольтні GIS заповнені SF6, екологічний вплив SF6 залишається питанням, яке треба вирішувати не лише зараз, але й в наступні десятиліття. Більше того, з появою прогресу у продовженні строку служби обладнання за допомогою прогнозного технічного обслуговування, слід враховувати також екологічну вартість заміни. Утека газу в інакше здоровому обладнанні не обов'язково означає, що потрібна заміна.

Утека газу SF6 в системах GIS та методи її запобігання

Утеки газу в високовольтних GIS відбуваються з різних причин, включаючи дефекти виробництва, недоліки проектування, вплив погодних умов на зовнішнє обладнання, неправильну установку та старіння ущільнювальних кілець та герметизуючих матеріалів. враховуючи важливість багатьох підстанцій, можливість відключення обладнання для ремонту часто обмежена. Це може призвести до постійної потреби поповнення зон, де відбувається утека газу, що в свою чергу призводить до постійного еквівалентного викиду газу SF6 в атмосферу.

У багатьох регіонах світу уряди та регулятори не лише встановлюють сурові штрафи за такі викиди, але й надають стимули для управління їх зменшенням. Тому існує потреба у ефективному рішенні для утек газу, яке могло б запобігти викидам SF6 зі старіючого обладнання, не залежачи від операційно завадливого та тривалого традиційного OEM-підходу, який включає відключення, демонтаж, ремонт та повторне газування.

Останнім часом було спробовано кілька методів, але з обмеженим успіхом. Ці методи часто лише зменшують, а не повністю вирішують проблему утечки, а також можуть обмежити подальший доступ до пошкоджених компонентів.

1. Клеючі покриття або промислові обмотки: При нанесенні безпосередньо на місце утечки під тиском клеючі покриття або промислові обмотки не зупиняють утечку. Навіть зі зниженням тиску газу та пов'язаною з цим операційною завадою під час встановлення та затверджування, процент успішності зазвичай обмежений та короткотривалий.

2. Епоксидні оболонки: Епоксидні оболонки можуть переадресувати утечку під час процесу затверджування, успішно уникнувши проблеми, яка виникає при першому методі, та зупинивши утечку. Проте, обмеження цього методу включають загальну обмеженість до фланцевих розташувань. Крім того, готовий продукт затверджується на обладнанні, обмежуючи подальший доступ, якщо це необхідно. Видалення займає багато часу, і надзвичайну обережність слід проявити, щоб уникнути пошкодження заключеного фланця та болтів під час процесу.

Метод запобігання утечкам та викидам газу SF6

MG Eco Solutions (Master Grid Group) розробила унікальну систему, яка подолала основні обмеження, пов'язані з операційною завадою, обмеженою можливістю застосування для конкретних місць утечки та нестабільними показниками успішності. Ця система була спочатку розроблена для використання в сурових умовах узбережжя Франції в атомних електростанціях та також довела свою ефективність в тропічному кліматі.

На фото 1 ви можете побачити систему збору Sleakbag від MG Eco Solutions для високовольтного газозаповненого комутаційного обладнання.

Благодіяючи скрупулезному процесу реверсивного інжинірингу, MG Eco Solutions має можливість проектувати та виготовляти системи утримання, адаптовані для вирішення проблем з утеками газу практично в будь-якому місці на будь-якому бренду газозаповненого комутаційного обладнання (GIS).

Рішення компанії поєднує новаторське газонійкий полімерний ущільнювач та O-кольце. Замість спроби заткнути утечку безпосередньо або заповнити порожнечу смолою, воно утримує утечку газу в системі. Система утримання може бути вважена постійним вирішенням. Однак, вона також може бути вилучена, коли потрібний доступ до обладнання, і деякі компоненти спроектовані таким чином, щоб бути повторно використаними в інших застосуваннях.

То, що ще більше підвищує універсальність MG Eco Solutions, - це здатність запропонувати систему збору в ситуаціях, коли постійна система утримання неможлива, наприклад, у випадку утечки розривного диску або гофрированого блоку. Це рішення базується на тому ж принципі реверсивного інжинірингу, щоб забезпечити точне приналежність до пошкодженого обладнання. Замість утримання утечки під робочим тиском, газ відводиться через труби до системи збору, таким чином запобігаючи шкідливим викидам SF6 в атмосферу.

Довгостроковим прагненням енергетичної галузі до світу з нульовими викидами є повне виведення з експлуатації обладнання, заповненого SF6. Досягнення цієї мети вимагає часу, значних інвестицій та постійного прогресу в альтернативних технологіях. Поки що, ефективне управління великою існуючою базою GIS та впровадження заходів з утримання та збору утек газу SF6 представляють собою ключові внески до цієї загальної мети.