Kuollut säiliö SF6-sulkeutusratasopimus Afrikan ylän alueille (Etiopia)

Projektin tausta​
Etiopia, sijaitsee Itä-Afrikan korkeakerralta, jonka keskimääräinen korkeus ylittää 3 000 metriä. Joissakin alueissa talven lämpötila voi laskea -30°C:een, ja päivässä on merkittäviä lämpötilavaihteluja (jopa 25°C) sekä voimakasta ultraviolettia säteilyä. Paikallinen sähköverkko kohtaa seuraavat haasteet:

1. ​SF6-kaasun nesteistymisriski: Perinteiset Dead Tank SF6-sulkuohjaimet ovat alttiina SF6-kaasun nesteistymiselle alhaisissa lämpötiloissa (krittinen nesteistymislämpötila ≈ -28.5°C), mikä heikentää eristystä ja kaasun tukahduttamiskykyä, mikä saattaa aiheuttaa toimintahäiriöitä.
2. ​Korkean korkeuden vaikutukset eristyksen heikkenemiseen: Vähenevä ilman tiheys heikentää ulkoista eristystä, mikä edellyttää parannettua eristyksen tasoa tai erityisesti suunniteltuja Dead Tank SF6-sulkuohjaimia.
3. ​Korkea huollon vaikeus: Etäalueilla puuttuu riittävät huollon resurssit, joten Dead Tank SF6-sulkuohjaimien on oltava pitkäaikaishuoltovapaia.

​Ratkaisu​
Ympäristöllisten ja teknisten haasteiden ratkaisemiseksi toteutettiin seuraavat yhteiset toimenpiteet Dead Tank SF6-sulkuohjaimelle:

1. ​Hybridikaasujen optimointi​
   • ​SF6+CF4-kaasuseos: 25 % SF6:n ja 75 % CF4:n seos alentaa nesteistymiskriittisen lämpötilan -60°C:een, varmistamalla kaasun vakauden Dead Tank SF6-sulkuohjaimessa äärimmäisessä kylmyydessä.
   • ​Paineen hallinta: Dead Tank SF6-sulkuohjaimen määrätyksi paineeksi asetetaan 0.6 MPa (mittaripaine), yhdistettynä vahvistettuun tiivisteeseen, estääkseen kaasun vuodon alhaisissa lämpötiloissa.
2. ​Lämmitys- ja lämmön eristysjärjestelmä​
   • ​Integroitu lämmitysjärjestelmä: 300 W:n sähkölämmitysjärjestelmä integroituna Dead Tank SF6-sulkuohjaimen runkoon ja paineputkiin, aktivoituu automaattisesti -20°C:sta alaspäin, ylläpitäen kaasupainetta yli nesteistymiskynnysarvon.
   • ​Kaksikerroksinen eristyssuoja: Dead Tank SF6-sulkuohjaimessa käytetään UV-kestävää kompositirunkoa ulkopuolella ja aerogelikerrosta sisäpuolella, vähentää lämpölaskua ja vastustaa korkeakerraltaa koskevaa aurinkosäteilyä.
3. ​Korkean korkeuden sopeutus​
   • ​Parannettu eristyminen: Dead Tank SF6-sulkuohjaimen salamanpistokestokyky on päivitetty 550 kV:een (normaalisti 450 kV), pidennetty kirkastusmatka keramiikkuisilla nippelillä (31 mm/kV).
   • ​Maaliskuvaus: Joustavat linkitykset ja liukumisperustat lisätään Dead Tank SF6-sulkuohjaimiin, täyttäen maaliskuvausvaatimukset 0.3g horisontaalisella ja 0.15g pystysuuntaisella kiihtyvyydellä.
4. ​Älykäs huolto​
   • ​Tietoverkkohallinta: Dead Tank SF6-sulkuohjaimiin integroidaan tiheyden relaidit ja mikroveden anturit reaaliaikaiseen SF6-seoksen paine- ja kosteustarkkailuun, lähettämään dataa satelliittia kautta keskusohjelmistoihin.
   • ​Modulaari huolto: Kevytkäyttöinen mekanismi (esimerkiksi CTB-1 -tyyppi) laajentaa Dead Tank SF6-sulkuohjaimen mekaanisen elinkaaren 10 000 toiminnoksi, vähentäen paikan päällä tarvittavaa huollota.

​Tulokset​
Kun sen käyttöönotto tapahtui vuonna 2024, Dead Tank SF6-sulkuohjaimen ratkaisu on tuottanut erinomaista suorituskykyä Etiopian korkeakravan sähköverkossa:

1. ​Parannettu luotettavuus: Hybridikaasu- ja lämmitysjärjestelmät mahdollistavat Dead Tank SF6-sulkuohjaimen vakavan toiminnan -40°C:ssa, vähentäen epäonnistumisprosenttia 85%:lla, eikä ole havaittu yhtäkään sähkökatkosta kaasun nesteistymisen vuoksi.
2. ​Alemmat huollon kulut: Vuotuinen huollon taajuus on pudonnut 6:stä 1:een, vähentäen kustannuksia 30%:lla.
3. ​Ympäristöllinen vastuu: SF6:n käyttö Dead Tank SF6-sulkuohjaimissa on vähentynyt 75%, mikä vähentää kasvihuonekaasupäästöjä 80% verrattuna perinteisiin ratkaisuihin, vastaten Pariisin sopimuksen vaatimuksia.