از SF6 به C4F7N: چرا خدمات عمومی به بیش از یک سیستم اطلاعات جغرافیایی جدید نیاز دارند

مقدمه

صنعت انتقال برق وارد دوران جدیدی شده است.

برای بیش از 50 سال، SF6 گاز عایق و خاموش کردن قوس را برای قطعات ولتاژ بالا، GIS، GIL و قطع کننده های مدار ترجیح داده است.با تشکر از قدرت دی الکتریک عالی و عملکرد سوئیچ، SF6 تبدیل به استاندارد جهانی برای تجهیزات عایق گاز شد.

با این حال، نگرانی های رو به رشد زیست محیطی و مقررات سختگیرانه تر، پذیرش گاز های عایق جایگزین را تسریع می کند.

تولید کنندگان مانند Hitachi Energy، Siemens Energy، GE Vernova و Mitsubishi Electric راه حل های سازگار با محیط زیست را بر اساس C4F7N، C5-FK، هوا خشک،و سایر فن آوری های GWP پایین.

بیشتر بحث ها بر روی خود دستگاه سوئیچینگ متمرکز است.

اما يک سوال عملي تر باقي مي ماند:

بعد از نصب اين سيستم هاي گازي جديد چه اتفاقي ميفته؟

جواب ساده است.

خدمات عمومی به خیلی بیشتر از یک سیستم اطلاعات جغرافیایی جدید نیاز دارند.

آنها به یک استراتژی مدیریت گاز کاملا جدید نیاز دارند.

چرا C4F7N تبدیل به یک جایگزین محبوب SF6 می شود

C4F7N (فلورونیتریل) به عنوان یکی از امیدوار کننده ترین جایگزین های SF6 برای کاربردهای ولتاژ بالا ظاهر شده است.

برخلاف سیستم های خالص SF6، C4F7N به طور معمول در مخلوط های دقیق با CO2 و O2 مورد استفاده قرار می گیرد.

این گازهای مخلوط مزایای متعددی دارند:

• پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) بسیار پایین تر
• عملکرد دی الکتریک عالی
• طراحی تجهیزات فشرده
• سازگاری با طرح های موجود زیر ایستگاه
• قابلیت قطع قابل اطمینان

در نتیجه، فناوری C4F7N در حال حاضر در GIS، GIL و قطع کننده های ولتاژ بالا در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد.

چالش پنهان: مدیریت فناوری های متعدد گاز

بیشتر زیرآبخانه هایی که در دو دهه آینده ساخته می شوند کاملاً بدون SF6 نخواهند بود.

در عوض، خدمات عمومی ترکیبی از موارد زیر را اجرا می کنند:

• سیستم اطلاعات جغرافیایی سنتی SF6
• تجهیزات عایق SF6/N2
• سیستم های SF6/CF4
• C4F7N GIS گاز مخلوط
• دستگاه های جدا کننده خنک کننده هوا

این یک چالش عملیاتی جدید ایجاد می کند.

تیم های تعمیر و نگهداری باید به درستی چندین فناوری گاز مختلف را شناسایی، آزمایش، دستکاری، بازیابی و پر کردن مجدد کنند.

استفاده از گاز اشتباه یا غلظت گاز نادرست می تواند تاثیر منفی بر عملکرد عایق و قابلیت اطمینان تجهیزات داشته باشد.

چالش ۱: شناسایی گاز

با تکنولوژی های عایق بندی متعدد که در یک شبکه کار می کنند، شناسایی گاز اولین مرحله در تعمیر و راه اندازی می شود.

مهندسان بايد به سرعت مشخص کنند:

• چه گازی وجود دارد
• اینکه آیا آلودگی وجود دارد
• اینکه آیا غلظت گاز با مشخصات مطابقت دارد

بدون شناسایی مناسب، خطاهای تعمیر و نگهداری بیشتر و بیشتر اتفاق می افتد.

بنابراین، ایستگاه های فرعی مدرن نیاز به تجهیزات پیشرفته شناسایی گاز دارند که قادر به تمایز بین SF6، C4F7N، N2، O2 و سایر اجزای گاز هستند.

چالش 2: بررسی کیفیت گاز و نسبت مخلوط

برخلاف تجهیزات سنتی SF6، فن آوری های گاز محیط زیست به ترکیب دقیق گاز بستگی دارد.

حتی انحرافات کوچک در نسبت گاز ممکن است بر عملکرد دی الکتریک تأثیر بگذارد.

شرکت های برق باید بررسی کنند:

• غلظت C4F7N
• غلظت CO2
• غلظت O2
• خلوص گاز
• مقدار رطوبت
• ردیابی آلودگی SF6

به همین دلیل، تجزیه و تحلیل گاز در حال تبدیل شدن به یکی از مهمترین وظایف در طول راه اندازی و نگهداری معمول است.

چالش سوم: تشخیص نشت گاز های محیطی

اگرچه مخلوط های مبتنی بر C4F7N تأثیر بسیار کمتری بر محیط زیست نسبت به SF6 دارند، نشت هنوز خطرات عملیاتی را ایجاد می کند.

نشت گاز می تواند منجر به:

• کاهش عملکرد عایق بندی
• نسبت گاز نادرست
• افزایش هزینه های نگهداری
• قطعات برنامه ریزی نشده

با افزایش تعداد دستگاه های اتصال محیط زیست، فناوری های تخصصی تشخیص نشتی به بخشی ضروری از برنامه های نگهداری زیر ایستگاه تبدیل خواهد شد.

چالش چهارم: بازیابی و بازیافت گاز

گازهای عایق محیط زیست به طور قابل توجهی با ارزش تر از گازهای صنعتی معمولی هستند.

در طول تعمیرات، پروژه های بازسازی یا تعویض تجهیزات، بازیابی گاز از نظر اقتصادی مهم می شود.

خدمات عمومی به طور فزاینده ای نیاز به تجهیزات قادر به:

• بازیابی گاز
• ذخیره گاز
• پمپاژ خلاء
• تصفیه گاز
• پر کردن مجدد گاز

بازیافت گازی کارآمد هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد و از دست دادن گاز را در طول چرخه عمر تجهیزات به حداقل می رساند.

چه تجهیزات لازم است؟

انتقال از SF6 به C4F7N نیاز به طیف گسترده ای از تجهیزات آزمایش و رسیدگی نسبت به بسیاری از خدمات در ابتدا انتظار می رود.

الزامات معمول عبارتند از:

این ابزارها کمک می کنند تا عملکرد قابل اعتماد در طول کل چرخه عمر قطعات سازگار با محیط زیست تضمین شود.

چگونه KSTONE از انتقال به فن آوری های گاز محیط زیست حمایت می کند

شرکت توسعه فناوری یوشی شانگهای (KSTONE) نمونه کارها را فراتر از تجهیزات سنتی SF6 گسترش داده است تا از نسل بعدی دستگاه های سازگار با محیط زیست پشتیبانی کند.

KSTONE اکنون یک راه حل کامل مدیریت گاز C4F7N را ارائه می دهد که شامل:

• KS30-C4 C4F7N تحلیلگر مخلوط گاز
• KS30-C4-4 C4F7N آزمونگر جامع
• LF-300-C4 دستگاه تشخیص نشت کمی
• واحد مخلوط گاز KSC4-C4-CO2-O2
• سیستم بازیابی KSC4-30WY/20-400Z C4F7N

این راه حل ها شامل آزمایش گاز، مخلوط گاز، تشخیص نشت، بازیابی گاز و کاربردهای بازیافت گاز است.

نتیجه گیری

انتقال از SF6 به C4F7N خیلی بیشتر از جایگزینی یک گاز با گاز دیگر است.

به یک اکوسیستم کامل از تجهیزات آزمایش، تجزیه و تحلیل، رسیدگی، بازیابی و نگهداری نیاز دارد.

همانطور که شرکت های برق به استفاده از سیستم های جغرافیایی و قطع کننده های مدار سازگار با محیط زیست ادامه می دهند، مدیریت موثر گاز به همان اندازه که خود سوئیچینگ مهم است، مهم خواهد بود.

سازمان هایی که امروز آماده می شوند، در موقعیت بهتری برای مدیریت نسل بعدی سیستم های برق ولتاژ بالا، ایمن، کارآمد و پایدار خواهند بود.