Soluções de Equipamento de Comutação a Gás Isolado de Alta Tensão (HV GIS) em Altitudes Elevadas: Um Estudo de Caso do Vietname - HV GIS em Terrenos Desafiadores

I. Contexto do Projeto

O terreno do Vietname é altamente complexo, com altitudes nas regiões noroeste e das Terras Altas Centrais que frequentemente excedem 1.000 metros. Estas áreas enfrentam condições climáticas severas, incluindo:

• Umidade persistente (média de 95%);
• Flutuações extremas de temperatura diurna (até 32K);
• Corrosão por nevoeiro salino.

Com o rápido crescimento económico do Vietname (crescimento do PIB projetado em 6,8% até 2025), a procura de eletricidade aumentou significativamente. Os principais desafios incluem:

• Os equipamentos de manobra a ar tradicionais (AIS) em regiões de alta altitude são propensos à degradação ambiental, levando a uma redução do desempenho isolante e a custos elevados de manutenção;
• A pressão do governo vietnamita para projetos de energia renovável (por exemplo, energia solar e eólica) requer equipamentos de transmissão e distribuição de energia altamente confiáveis.

Neste contexto, o Equipamento de Manobra Isolado a Gás de Alta Tensão (HV GIS) — conhecido pelo seu design compacto, resistência ambiental forte e características de manutenção a longo prazo sem intervenção — tornou-se a solução central para a atualização da infraestrutura de energia em regiões de alta altitude no Vietname. O seu excelente desempenho em ambientes hostis faz dele a escolha ideal para abordar os desafios regionais.

II. Solução

1. Seleção de Equipamentos e Otimização Técnica
• Design Resistente às Condições Climáticas: O equipamento de manobra isolado a gás de alta tensão (HV GIS) utiliza isolamento a gás SF6, classificado para 24-252 kV, e adapta-se a altitudes ≤3.000 metros e temperaturas de -40°C a +55°C. Dispositivos de compensação de densidade de gás são adicionados para compensar a perda de força de isolamento do SF6 causada pela baixa pressão atmosférica em altitudes elevadas.
• Prevenção de Umidade e Vedação: O HV GIS integra sistemas de vedação multi-camadas e dispositivos de adsorção de dessecante para prevenir a entrada de umidade em ambientes de alta umidade, garantindo pontos de orvalho nos compartimentos de gás ≤-40°C. Revestimentos resistentes à corrosão (por exemplo, galvanização) protegem contra o nevoeiro salino.
• Inovação de Materiais: Os componentes do equipamento de manobra isolado a gás de alta tensão (HV GIS) utilizam materiais de bocal de politetrafluoretileno (PTFE) produzidos localmente, com resistência à ruptura ≥30 kV/mm. A sua resistência à erosão por arco aproxima-se da dos materiais importados, enquanto reduz os custos em 30%.
2. Monitorização Inteligente e Manutenção
• Monitorização em Tempo Real das Condições: Os sistemas HV GIS integram sensores de temperatura/umidade, sensores de pressão e módulos de monitorização de descargas parciais. Combinados com o Sistema de Posicionamento Beidou, permitem a transmissão de dados em nuvem e alertas de anomalias.
• Manutenção Preditiva: Para o equipamento de manobra isolado a gás de alta tensão (HV GIS), a análise de aprendizagem automática de dados climáticos e de falhas históricos otimiza os ciclos de manutenção (por exemplo, inspeções intensificadas de vedação antes das estações de monção), minimizando o tempo de inatividade não planejado.
3. Adaptação Localizada e Controlo de Instalação
• Planeamento Específico ao Terreno: A implementação do HV GIS utiliza tecnologia GIS para integrar mapas de altitude de alta resolução e dados meteorológicos do Vietname, simulando as características microclimáticas (por exemplo, velocidade do vento, riscos de condensação) nos locais de instalação para otimizar a disposição.
• Segurança e Eficiência na Construção: As instalações de equipamento de manobra isolado a gás de alta tensão (HV GIS) adotam técnicas modulares para encurtar os prazos de construção em áreas de alta altitude. Os trabalhadores são equipados com dispositivos de monitorização de doença de altitude para garantir a segurança.

III. Resultados

1. Melhoria da Fiabilidade
• As taxas de conformidade do isolamento do equipamento HV GIS melhoraram para 99,5%. Em altitudes acima de 2.000 metros, a Tensão Alternada de Resistência (ACWV) e a Tensão de Impulso de Resistência (IWV) aumentaram 40% em comparação com o AIS tradicional.
• As taxas de falha do equipamento de manobra isolado a gás de alta tensão (HV GIS) diminuíram 60%, resolvendo problemas como a classificação errada de arrozais como vegetação submersa e a identificação incorreta de zonas de aquicultura em outros produtos GIS.
2. Benefícios Económicos
• As reduções de 70% na pegada do HV GIS economizam custos de terra, enquanto os ciclos de manutenção prolongados (10 anos) reduzem os custos de manutenção em 50%.
• O equipamento de manobra isolado a gás de alta tensão (HV GIS) suporta a integração de redes de energia renovável, aumentando a geração anual de energia solar e eólica em 15%.
3. Impacto Ambiental e Social
• O HV GIS atinge taxas de fuga de SF6 <0,1%/ano, reduzindo as emissões de gases de efeito estufa em linha com a Estratégia Nacional de Transição Energética do Vietname.
• O equipamento de manobra isolado a gás de alta tensão (HV GIS) fornece energia estável a regiões remotas de alta altitude, melhorando os meios de subsistência e promovendo o desenvolvimento económico regional equilibrado.