פתרון מפסק ה-SF6 של חברת Rockwill עבור תחנות כוח בהרים האתיופיים

א. רקע פרויקט​
ה⾼原地区海拔高（平均超过2,500米），气候极寒（冬季温度低至-30°C），且位于地震活跃的东非裂谷带。这些条件对电力设备提出了重大挑战：

1. ​סיכון לליקווידציה של SF6: בלחץ פעולה של 0.6 MPa, גז ה-SF6 מתמוך ב-25°C-. קור קיצוני יכול לגרום לליקווידציה, מה ש Stevenson מוביל להפחתת ההפרדה והשכבה המנתקת.
2. ​איומים סיסמיים: האזור חווה עוצמות רעידות אדמה מעל 8 מעלות. חיבורים קשיחים מסורתיים נמצאים בסיכון לנזק מכני או דליפות גז עקב פעילות גיאולוגית.
3. ​תלות גבוהה בשירות חיצוני: כישורי טכנולוגיה מקומיים מוגבלים, מה שמחייב תלות ארוכת טווח בחברות בינלאומיות לשירות, מה שגורם עלויות גבוהות ותגובות מאוחרות.
   כדי להתמודד עם אתגרים אלה, על חברת Rockwill לתכנן פתרון מנתק SF6 המתאים לתנאי גובה, קור ורעידות אדמה תוך שמירה על תפעול ותחזוקה ברתקיימא.

​ב. תכנון ומיתקן ממוקדים של מנתק SF6​

1. ​עיצוב אנטי-ליקווידציה​
   • ​יחידות חימום מובנות: בהתבסס על פתרונות מוכחים מאזורים קרים בסין, פסים חשמליים מחוממים בניקל-כרום (800-1,200 W) מוטמעים בבסיס המבודד הקרמי של המנתק. בשילוב עם חיישנים טמפרטורה לשליטה סגורה, זה מבטיח שהגז SF6 יישאר מעל -18°C (מעל נקודת הליקווידציה של -25°C בלחץ של 0.6 MPa).
   • ​אופטימיזציה של מבודד חום: חומר ננוג'ל מעטף את המבודד הקרמי ואת הצינורות, מפחית את אבדן החום ומשפר את יעילות החימום ב-30% בקור קיצוני.
2. ​עיצוב תוספת יציבות לסיסמיות​
   • ​חיבורים גמישים בצינורות: צינורות גז SF6 קעורים מאפשרים הזזה אקסיאלית (±15 mm) והזזה רדיאלית (±10 mm), למנוע כשל באטימות עקב הריכוז של מאמץ סיסמי.
   • ​תומכות מוגברות וגלגלי מבודד: התומכות משתמשות בפלדה Q345B עם תומכות צולבות, בעוד גלגלי מבודד פנדול מפזרים 80% מהאנרגיה הסיסמית, מפחיתים את תגובה התאוצה של הציוד מתחת ל-0.3g.
3. ​מערכת תחזוקה מקומית​
   • ​מרכז הדרכה טכנולוגי: בסיס הדרכה באדיס אבבה מציעה קורסים דו-לשוניים (אנגלית/אמהרית) הממוקדים בהצגת גז SF6, קליבראציה של מערכת החימום, וערכת הציוד לאחר רעידת אדמה.
   • ​מערכת מוניטורינג חכמה: חיישנים IoT מפקחים על לחץ גז, טמפרטורה ורטט בזמן אמת. אלגוריתמים של AI מנבאים כשלים ויוצרים הזמנות תחזוקה, מפחיתים בדיקות ידניות ב-50%.

​ג. תוצאות צפויות​

1. ​הגדלת אמינות אנטי-ליקווידציה: מערכות חימום מייצבות טמפרטורת חדר הנתק מעל -18°C, מחלישות את סיכוני הליקווידציה של SF6. שיעורי כשלים של המנתקים יורדים מתחת ל-0.5 אירועים לכל יחידה בשנה.
2. ​התאם לסיסמיות: חיבורים גמישים ועיצובים מבודדים מאפשרים לציוד לעמוד בפני עוצמות רעידות אדמה של 8 מעלות, עם שלמות תפקודית של ≥95% לאחר רעידת אדמה.
3. ​הופכת עלויות תחזוקה: מחזורי הדרכה לטכנאים מקומיים מתקצרים ל-3 חודשים. זמן התגובה לתחזוקה משתפר מ-72 שעות ל-8 שעות, מפחיתים עלויות מחזור חיים ב-40%.
4. ​אימות התאמה סביבתית: הפתרון עבר מבחני טמפרטורה נמוכה של -40°C ומבחני פלטפורמת רעידת אדמה מושכלת, ומלאים את הדרישות המשולבות של סביבת הגובה הנמוכה, הטמפרטורה הנמוכה והריסות הגבוהות במזרח אפריקה.