Rozwiązanie wysokonapięciowego przerywacza obwodowego SF6 z izolowaną odlewem dla sieci elektrycznej w Nigerii

1. Tło projektu​

Jako najludniejsze państwo Afryki, Nigeria od dawna staje przed wyzwaniami dotyczącymi sieci energetycznej, takimi jak niestabilne dostawy energii, starzejąca się infrastruktura i niska przystosowalność do środowiska.

W wysokonapięciowych sieciach przesyłowych i rozdzielczych tradycyjne olejowe wyłączniki obwodowe mają trudności z sprostaniem rosnącym potrzebom ze względu na częste konieczności serwisowe oraz podatność na wilgotny klimat (np. obniżona wydajność izolacji w okresie deszczowym).

Międzynarodowe studia przypadków, takie jak Południowa Afryka i Azja Południowo-Wschodnia, pokazują, że przyjmowanie ​wyłączników obwodowych SF6 w metalowej obudowie efektywnie rozwiązuje problemy niezawodności sieci w środowiskach o wysokiej zanieczyszczeniowości i wilgotności, dostarczając praktycznych wniosków dla Nigerii.

2. Rozwiązanie​

2.1 Dobór sprzętu i adaptacja techniczna​

• Wdrożenie ​wyłączników obwodowych SF6 w metalowej obudowie, specjalnie zaprojektowanych dla systemów wysokiego napięcia 40,5kV. Te ​wyłączniki obwodowe SF6 w metalowej obudowie wspierają wysokości poniżej 4000 metrów, przystosowane do różnorodnych terenów Nigerii, od płaskowyżów po obszary nadmorskie.
• Integracja kontaktów miedzianych T2 (czystość ≥99,95%) z izolacją gazem SF6 (0,03-0,04MPa) znacznie zwiększa zdolność gaszenia łuku elektrycznego i odporność na korozję, rozwiązując problem rdzewienia elementów metalowych w okresie deszczowym.
• Optymalizacja odstępów faz do 210mm, rozszerzająca odległości powietrzne i pełzające, aby poprawić wydajność izolacji w środowiskach piaskowych/zapylonych. Podobne projekty z sukcesem zostały zastosowane w modernizacji sieci w regionie Bliskiego Wschodu.

2.2 Lokalna instalacja i konserwacja​

• Konstrukcja modułowa: Korzystając z rozwiązań ​wyłączników obwodowych SF6 w metalowej obudowie zamontowanych na słupach na zewnątrz, zdemontowalne półkoliste klamry i montaż taśmy gumowej upraszczają instalację, zapobiegając korozji śrub.
• Lokalne szkolenia i części zamiennye: Współpraca z międzynarodowymi agencjami (np. DILO) w celu zapewnienia szkoleń dotyczących odzysku gazu SF6 i utworzenia regionalnych centrów części zamiennych, zmniejszając czas przestoju podczas konserwacji.

2.3 Optymalizacja środowiskowa i kosztowa​

• Kompaktowa konstrukcja: ​Wyłączniki obwodowe SF6 w metalowej obudowie zmniejszają powierzchnię zajmowaną o 30%, co jest idealne dla rozszerzeń podstacji w gęsto zaludnionych obszarach miejskich Nigerii.
• Dłuższy czas użytkowania i niska konserwacja: Z mechanicznym czasem użytkowania wynoszącym 2000 operacji, izolacją żywicą epoksydową i mechanizmem napędzanym sprężyną (typ CT14), koszty cyklu życia są minimalizowane. Podobne modernizacje w sieci ESKOM w Południowej Afryce zmniejszyły koszty eksploatacji i konserwacji o 40%.

3. Osiągnięte rezultaty​

• ​Zwiększone niezawodność: W pilotażowym projekcie w Lagos, ​wyłączniki obwodowe SF6 w metalowej obudowie zmniejszyły wskaźnik awarii o 85%, obniżając roczny czas wyłączeń do mniej niż 2 godzin, spełniając standardy zalecane przez IEA.
• Korzyści środowiskowe: Stosunek odzysku gazu SF6 wynoszący 99,9% redukuje emisje gazów cieplarnianych, zgodnie z zobowiązania Nigerii wynikającymi z Porozumienia Paryskiego.
• ​Korzyści ekonomiczne: Okres zwrotu inwestycji skrócony do 5 lat. Wykorzystując doświadczenia z modernizacji sieci w Indiach, regulacje tarifów szczytowo-dolinne przyczyniły się do wzrostu rocznych przychodów o 12%.