Dead Tank SF6 Kredsløbsbryderløsning for afrikanske højlandområder (Etiopien)

Projektbaggrund​
Etiopien, beliggende på det østafrikanske højland, har en gennemsnitlig højde, der overstiger 3.000 meter. I nogle områder kan vintertemperaturen falde til -30°C, med betydelige dagsvariasjoner i temperaturen (op til 25°C dagligt) og intens ultraviolett stråling. Den lokale elsystem står over for følgende udfordringer:

1. ​Risiko for SF6-gasflydning: Traditionelle Dead Tank SF6-kredsløbsbrydere er følsomme over for SF6-gasflydning ved lave temperaturer (kritisk flydningstemperatur ≈ -28.5°C), hvilket kan kompromittere isolering og bueudslukningsydelse, potentielt forårsagende driftsfejl.
2. ​Forsvinding af isolation ved høj højde: Reduceret lufttæthed svækker ekstern isolationsstyrke, hvilket kræver forbedret isolationsniveau eller specialdesignet for Dead Tank SF6-kredsløbsbrydere.
3. ​Høj vedligeholdelsesvanskelighed: Fjerne områder mangler tilstrækkelige vedligeholdelsesressourcer, hvilket kræver, at Dead Tank SF6-kredsløbsbrydere har evnen til langtidsvedligeholdelse uden vedligeholdelse.

​Løsning​
For at imødekomme miljømæssige og tekniske udfordringer blev følgende integrerede foranstaltninger implementeret for Dead Tank SF6-kredsløbsbryderen:

1. ​Optimering af hybridgas​
   • ​SF6+CF4-gasmiks: En blanding af 25% SF6 og 75% CF4 reducerer kritisk flydningstemperatur til -60°C, hvilket sikrer gasstabilitet for Dead Tank SF6-kredsløbsbrydere i ekstrem kulde.
   • ​Trykkontrol: Dead Tank SF6-kredsløbsbryderens nominelle tryk er sat til 0,6 MPa (manometertyrk), kombineret med forbedret tæthed for at forhindre gaslækage ved lave temperaturer.
2. ​Opvarmnings- og varmeskærmsystem​
   • ​Indbyggede opvarmningsstriber: Et 300W elektrisk opvarmningsanlæg er integreret i Dead Tank SF6-kredsløbsbryderens krop og trykledninger, aktiverer automatisk under -20°C for at opretholde gastrykket over flydningstærsklen.
   • ​Dobbeltlaget varmeskærm: Dead Tank SF6-kredsløbsbryderen anvender et ydre UV-bestandigt kompositskal og et indre aerogel lag for at minimere varmetab og modstå højlandets solstråling.
3. ​Tilpasning til høj højde​
   • ​Forbedret isolation: Dead Tank SF6-kredsløbsbryderens lynimpulsmodstand er opgraderet til 550 kV (mod 450 kV standard), med forlængede kridtetavspor porcelænsbushing (31mm/kV).
   • ​Jordskælvstilpasset design: Fleksible koblinger og dampende fundamenter er tilføjet til Dead Tank SF6-kredsløbsbryderen, der opfylder jordskælvskravene på 0,3g horisontalt og 0,15g vertikalt acceleration.
4. ​Smart vedligeholdelsesstøtte​
   • ​Online gasovervågning: Dead Tank SF6-kredsløbsbryderen integrerer densitetsrelæer og mikrovandsensorer for realtidsovervågning af SF6-mixtures tryk og fugt, transmitterer data via satellit til centrale kontrolsystemer.
   • ​Modularet vedligeholdelse: En fjederdrivne mekanisme (fx CTB-1 type) forlænger Dead Tank SF6-kredsløbsbryderens mekaniske levetid til 10.000 operationer, reducerer behovet for stedlige vedligeholdsarbejder.

​Resultater​
Siden dens implementering i 2024 har Dead Tank SF6-kredsløbsbryderløsningen leveret fremragende ydeevne i Etiopiens højlandsgitter:

1. ​Forbedret pålidelighed: Hybridgas og opvarmningsanlæg gør det muligt for Dead Tank SF6-kredsløbsbrydere at fungere stabil ved -40°C, reducerer fejlhyppigheden med 85% med nul afbrydelser forårsaget af gasflydning.
2. ​Lavere vedligeholdelsesomkostninger: Årlig vedligeholdelseshyppighed faldt fra 6 til 1, reducerer omkostningerne med 30%.
3. ​Miljøoverholdelse: Brugen af SF6 i Dead Tank SF6-kredsløbsbrydere er reduceret med 75%, reducerer drivhusgasemissioner med 80% sammenlignet med konventionelle løsninger, i overensstemmelse med Paris-aftalen.