High-Altitude High-Voltage Gas-Insulated Switchgear (HV GIS) Solutions: A Case Study of Vietnam - HV GIS in Challenging Terrains โซลูชันระบบสวิตช์เกียร์กัซฉนวนไฟฟ้าแรงดันสูงในพื้นที่สูง (HV GIS): กรณีศึกษาในเวียดนาม - HV GIS ในพื้นที่ที่ท้าทาย

Ⅰ. ภูมิหลังโครงการ

ที่ราบสูงทางตะวันตกเฉียงเหนือและภาคกลางของเวียดนามมีภูมิประเทศที่ซับซ้อน โดยมีความสูงเกิน 1,000 เมตรในหลายพื้นที่ เหล่านี้ต้องเผชิญกับสภาพอากาศที่รุนแรง รวมถึง:

• ความชื้นสูงอย่างต่อเนื่อง (เฉลี่ย 95%);
• การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างกลางวันและกลางคืนอย่างรุนแรง (สูงสุด 32K);
• การกัดกร่อนจากฝ้าเค็ม.

ด้วยการเติบโตทางเศรษฐกิจอย่างรวดเร็วของเวียดนาม (คาดการณ์ว่า GDP จะเติบโต 6.8% ภายในปี 2025) ความต้องการใช้ไฟฟ้าได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก ประเด็นสำคัญที่ต้องเผชิญหน้า ได้แก่:

• สวิตช์เกียร์แบบฉนวนอากาศ (AIS) ในพื้นที่ที่มีความสูงทำให้เสื่อมสภาพจากสภาพแวดล้อม ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการฉนวนลดลงและค่าบำรุงรักษาสูง;
• นโยบายของรัฐบาลเวียดนามในการส่งเสริมโครงการพลังงานทดแทน (เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และลม) จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์การส่งและกระจายไฟฟ้าที่มีความน่าเชื่อถือสูง.

ในบริบทนี้ สวิตช์เกียร์แบบฉนวนแก๊สแรงดันสูง (HV GIS) ซึ่งมีการออกแบบที่กะทัดรัด ทนทานต่อสภาพแวดล้อม และไม่ต้องบำรุงรักษาระยะยาว ได้กลายเป็นโซลูชันหลักในการปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานด้านไฟฟ้าในพื้นที่ที่มีความสูงของเวียดนาม ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการแก้ไขปัญหาในภูมิภาค.

​II. โซลูชัน​

1. ​การเลือกอุปกรณ์และการปรับปรุงทางเทคนิค​
• ​การออกแบบที่ทนทานต่อสภาพอากาศ: ​สวิตช์เกียร์แบบฉนวนแก๊สแรงดันสูง (HV GIS)​​ ใช้ SF6 เป็นฉนวน กำหนดระดับแรงดัน 24-252 kV และสามารถปรับตัวได้ในความสูง ≤3,000 เมตร และอุณหภูมิ -40°C ถึง +55°C ระบบชดเชยความหนาแน่นของแก๊สได้เพิ่มขึ้นเพื่อชดเชยการสูญเสียความแข็งแรงของฉนวน SF6 จากความกดอากาศต่ำในพื้นที่ที่มีความสูง.
• ​การป้องกันความชื้นและการปิดผนึก: ​HV GIS​ รวมระบบปิดผนึกหลายชั้นและอุปกรณ์ดูดความชื้นเพื่อป้องกันการเข้าของความชื้นในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง ทำให้จุดค้างของห้องแก๊ส ≤-40°C การเคลือบป้องกันการกัดกร่อน (เช่น การชุบสังกะสี) ป้องกันการกัดกร่อนจากฝ้าเค็ม.
• ​นวัตกรรมวัสดุ: ​สวิตช์เกียร์แบบฉนวนแก๊สแรงดันสูง (HV GIS)​​ ใช้วัสดุปลายท่อ PTFE ที่ผลิตในประเทศ ซึ่งมีความแข็งแรงในการแตก ≥30 kV/mm ความสามารถในการต้านทานการเผาไหม้น้อยกว่าวัสดุนำเข้าแต่ลดค่าใช้จ่ายลง 30%.
2. ​การตรวจสอบและบำรุงรักษาแบบสมาร์ท​
• ​การตรวจสอบสภาพจริงเวลาจริง: ​HV GIS​ รวมเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ/ความชื้น เซ็นเซอร์แรงดัน และโมดูลตรวจสอบการปล่อยประจุบางส่วน พร้อมกับระบบตำแหน่ง Beidou ทำให้สามารถส่งข้อมูลผ่านคลาวด์และแจ้งเตือนความผิดปกติได้.
• ​การบำรุงรักษาแบบคาดการณ์: สำหรับ ​สวิตช์เกียร์แบบฉนวนแก๊สแรงดันสูง (HV GIS)​​ การวิเคราะห์ข้อมูลสภาพอากาศและข้อมูลความเสียหายในอดีตโดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง เพื่อปรับปรุงวงจรการบำรุงรักษา (เช่น การตรวจสอบการปิดผนึกอย่างเข้มงวดก่อนฤดูฝน) ลดการหยุดทำงานที่ไม่คาดคิด.
3. ​การปรับตัวตามท้องถิ่นและการควบคุมการติดตั้ง​
• ​การวางแผนตามภูมิประเทศ: ​HV GIS​ ใช้เทคโนโลยี GIS เพื่อรวมแผนที่ความสูงละเอียดสูงของเวียดนามและข้อมูลอุตุนิยมวิทยา จำลองลักษณะภูมิอากาศขนาดเล็ก (เช่น ความเร็วลม ความเสี่ยงของการควบแน่น) ที่สถานที่ติดตั้งเพื่อการวางผังที่เหมาะสม.
• ​ความปลอดภัยและความมีประสิทธิภาพในการก่อสร้าง: การติดตั้ง ​สวิตช์เกียร์แบบฉนวนแก๊สแรงดันสูง (HV GIS)​​ ใช้เทคนิคโมดูลาร์เพื่อลดระยะเวลาการก่อสร้างในพื้นที่ที่มีความสูง ผู้ปฏิบัติงานได้รับอุปกรณ์ตรวจสอบอาการเจ็บป่วยจากการอยู่ในความสูงเพื่อความปลอดภัย.

​III. ความสำเร็จ​

1. ​ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้น​
• อัตราการปฏิบัติตามมาตรฐานฉนวนของอุปกรณ์ ​HV GIS​ ปรับปรุงขึ้นเป็น 99.5% ที่ความสูงเกิน 2,000 เมตร แรงดันทนทาน AC (ACWV) และแรงดันทนทานช็อก (IWV) เพิ่มขึ้น 40% เมื่อเทียบกับ AIS แบบดั้งเดิม.
• อัตราการเสียหายของ ​สวิตช์เกียร์แบบฉนวนแก๊สแรงดันสูง (HV GIS)​​ ลดลง 60% แก้ไขปัญหาการจำแนกประเภทพื้นที่นาข้าวที่ถูกจมน้ำและพื้นที่เลี้ยงสัตว์น้ำในผลิตภัณฑ์ GIS อื่น ๆ.
2. ​ประโยชน์ทางเศรษฐกิจ​
• พื้นที่ที่ใช้ของ ​HV GIS​ ลดลง 70% ช่วยประหยัดค่าที่ดิน ในขณะที่วงจรการบำรุงรักษาที่ยาวนานขึ้น (10 ปี) ลดค่าบำรุงรักษาลง 50%.
• ​สวิตช์เกียร์แบบฉนวนแก๊สแรงดันสูง (HV GIS)​​ สนับสนุนการเชื่อมต่อโครงข่ายพลังงานทดแทน ทำให้กำลังการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และลมเพิ่มขึ้น 15% ต่อปี.
3. ​ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสังคม​
• ​HV GIS​ สามารถลดอัตราการรั่วไหลของ SF6 ลงเหลือ <0.1%/ปี ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตามแผนการเปลี่ยนแปลงพลังงานแห่งชาติของเวียดนาม.
• ​สวิตช์เกียร์แบบฉนวนแก๊สแรงดันสูง (HV GIS)​​ ให้พลังงานที่มั่นคงแก่พื้นที่ที่มีความสูงทางไกล ปรับปรุงคุณภาพชีวิตและส่งเสริมการพัฒนาเศรษฐกิจที่สมดุลในภูมิภาค.