Surma SF6 lülitaja lahendus Aafrika plaatauge piirkondadele (Etiopia)

Projekti taust​
Etioopia, asuvas Väike-Aafrika kõrgemal, on keskmine kõrgus üle 3000 meetrit. Mõnes piirkonnas võib talvel temperatuur langeda -30°C-ni, kaasa arvatud olulised päevastikud (kuni 25°C päevas) ja tugev UV-kiirgus. Kohalik energiasüsteem seisab silmitsi järgmistega:

1. ​SF6 gaasi keelumise risk: Traditsioonilised SF6 siduklaasid on soojapäisuses (kritiline keelumistemperatuur ≈ -28.5°C) hoiatava SF6 gaasi keelumise ees, mis nõrgendab eralduse ja lõhkumise jõudlust, võimaldades operatsioonide nurjumist.
2. ​Kõrge kõrgusega eralduse heikkenemine: Õhutiheduse vähenemine nõrgendab välise eralduse tugevust, milleks on vaja tugevdada eraldustaseme või spetsiaalselt disainitud SF6 siduklaase.
3. ​Suure hooldamise raskeus: Ermeregioonides puudub piisavalt hooldamisressursse, milleks on vaja SF6 siduklaase, mis omavad pikaajalist hooldamisvabadust.

​Lahendus​
Keskkonna ja tehniliste väljakutsete lahendamiseks rakendati järgmisi integreeritud meetmeid SF6 siduklaase jaoks:

1. ​Hübriidgaasi optimeerimine​
   • ​SF6+CF4 gaasi segunen: 25% SF6 ja 75% CF4 segunen vähendab keelumise kriitilist temperatuuri -60°C-ni, tagades SF6 siduklaase stabiilsuse äärmise soojapäisuses.
   • ​Rõhukontroll: SF6 siduklaase mõõdikrõhk on seatud 0.6 MPa (manomeetrirõhk), koos tugevdatud tiivitusega, et takistada gaasi valamine soojapäises.
2. ​Kütte ja termilise eralduse süsteem​
   • ​Integreeritud küttesoole: 300W elektriline küttesüsteem on integreeritud SF6 siduklaase korpusesse ja rõhupiipe, automaatselt aktiveerudes -20°C-lt alla, et hoida gaasi rõhku üle keelumise limiidi.
   • ​Kaksikerdne eraldus: SF6 siduklaas kasutab välise UV-pärase komposiitkorpus ja siseerine aerogel kiht, et minimeerida soojuse kadumist ja vastu seista kõrgema kõrguse päikese kiirgusele.
3. ​Kõrge kõrgusega kohanemine​
   • ​Tugevdatud eraldus: SF6 siduklaase uksekisklõhk on tõstetud 550 kV-ni (võrreldes 450 kV standardiga), pikendatud kriipimisvahema keramiikliku kõrbes (31mm/kV).
   • ​Müraehituse disain: Lihtsustatud liigid ja müraabsorbeerivad alused on lisatud SF6 siduklaase, vastavalt 0.3g horisontaalse ja 0.15g vertikaalse kiirenduse müranõuetele.
4. ​Intelligentne hoolduse toetus​
   • ​Veebipõhine gaasi jälgimine: SF6 siduklaas integreerib tiheduse releed ja mikrovee sensorid reaalajas SF6 segunen rõhu ja niiskuse jälgimiseks, edastades andmeid satelliidile keskkonnakeskustele.
   • ​Modulaarne hooldus: Kattelaadi mehhanism (nt CTB-1 tüüp) laiendab SF6 siduklaase mehhaanilist eluajat 10,000 operatsioonini, vähendades paigalis hooldamise vajadust.

​Tulemused​
Alates selle käivitamisest 2024. aastal on SF6 siduklaase lahendus näidanud erakordset jõudlust Etioopia kõrgemal olevas võrgus:

1. ​Tugevdatud usaldusväärsus: Hübriidgaasi ja küttesüsteemid võimaldavad SF6 siduklaaste stabiilset tööd -40°C-lt, vähendades läbikukkumisshääldusi 85% ja nulli gaasi keelumise tekitatud katkestusi.
2. ​Vähendatud hoolduskulud: Aastane hoolduse sagedus langes 6-st 1-ni, vähendades kulutusi 30%.
3. ​Keskkonnakindlus: SF6 kasutamine SF6 siduklaases on vähendatud 75%, vähendades kasvuhoonegaaside heitkoguseid 80% traditsiooniliste lahenduste suhtes, vastavalt Pariisi lepingule.