จาก SF₆ ถึง C4F7N: เหตุใดระบบสาธารณูปโภคจึงต้องการมากกว่า GIS ใหม่

การแนะนำ

อุตสาหกรรมระบบส่งกำลังกำลังเข้าสู่ยุคใหม่

เป็นเวลากว่า 50 ปีแล้วที่ SF₆ เป็นก๊าซฉนวนและดับอาร์คที่ต้องการสำหรับสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง, GIS, GIL และเซอร์กิตเบรกเกอร์ ด้วยความเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมและประสิทธิภาพการสลับ SF₆ จึงกลายเป็นมาตรฐานสากลสำหรับอุปกรณ์ฉนวนก๊าซ

อย่างไรก็ตาม ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นและกฎระเบียบที่เข้มงวดมากขึ้นกำลังเร่งการนำก๊าซฉนวนทางเลือกมาใช้

ผู้ผลิต เช่น Hitachi Energy, Siemens Energy, GE Vernova และ Mitsubishi Electric ได้เปิดตัวโซลูชันสวิตช์เกียร์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยใช้ C4F7N, C5-FK, อากาศแห้ง และเทคโนโลยี GWP ต่ำอื่นๆ

การสนทนาส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่สวิตช์เกียร์นั่นเอง

แต่คำถามเชิงปฏิบัติยังคงอยู่:

จะเกิดอะไรขึ้นหลังจากติดตั้งระบบฉนวนแก๊สใหม่เหล่านี้?

คำตอบนั้นง่าย

สาธารณูปโภคต้องการมากกว่า GIS ใหม่

พวกเขาต้องการกลยุทธ์การจัดการก๊าซใหม่ทั้งหมด

เหตุใด C4F7N จึงกลายเป็นทางเลือก SF₆ ยอดนิยม

C4F7N (ฟลูออโรไนไตรล์) กลายเป็นหนึ่งในทางเลือกที่มีแนวโน้มมากที่สุดแทน SF₆ สำหรับการใช้งานไฟฟ้าแรงสูง

ต่างจากระบบ SF₆ บริสุทธิ์ โดยปกติแล้ว C4F7N จะถูกใช้ในการผสมที่มีการควบคุมอย่างระมัดระวังด้วย CO₂ และ O₂

ก๊าซผสมเหล่านี้มีข้อดีหลายประการ:

• ลดศักยภาพภาวะโลกร้อน (GWP) ได้อย่างมาก
• ประสิทธิภาพการเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม
• การออกแบบอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด
• ความเข้ากันได้กับโครงร่างสถานีย่อยที่มีอยู่
• ความสามารถในการหยุดชะงักที่เชื่อถือได้

ด้วยเหตุนี้ เทคโนโลยี C4F7N จึงถูกนำมาใช้ในเซอร์กิตเบรกเกอร์ GIS, GIL และไฟฟ้าแรงสูงทั่วโลก

ความท้าทายที่ซ่อนอยู่: การจัดการเทคโนโลยีก๊าซหลายชนิด

สถานีย่อยส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นในอีกสองทศวรรษข้างหน้าจะไม่ปราศจาก SF₆ ทั้งหมด

แต่ระบบสาธารณูปโภคจะดำเนินการผสมผสานระหว่าง:

• SF₆ GIS แบบดั้งเดิม
• อุปกรณ์หุ้มฉนวน SF₆/N₂
• ระบบ SF₆/CF₄
• GIS ก๊าซผสม C4F7N
• สวิตช์เกียร์หุ้มฉนวนอากาศแห้ง

สิ่งนี้สร้างความท้าทายในการดำเนินงานใหม่

ทีมบำรุงรักษาจะต้องระบุ ทดสอบ จัดการ กู้คืน และเติมเทคโนโลยีก๊าซต่างๆ อย่างถูกต้อง

การใช้ก๊าซผิดหรือความเข้มข้นของก๊าซไม่ถูกต้องอาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของฉนวนและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์

ความท้าทายที่ 1: การระบุก๊าซ

ด้วยเทคโนโลยีฉนวนหลายตัวที่ทำงานภายในเครือข่ายเดียวกัน การระบุก๊าซจึงกลายเป็นขั้นตอนแรกในการบำรุงรักษาและทดสอบการใช้งาน

วิศวกรจะต้องพิจารณาอย่างรวดเร็ว:

• ซึ่งมีก๊าซอยู่
• ไม่ว่าจะมีการปนเปื้อนอยู่ก็ตาม
• ความเข้มข้นของก๊าซเป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่

หากไม่มีการระบุที่ถูกต้อง ข้อผิดพลาดในการบำรุงรักษาก็มีแนวโน้มเพิ่มมากขึ้น

สถานีย่อยสมัยใหม่จึงต้องมีอุปกรณ์ระบุก๊าซขั้นสูงที่สามารถแยกแยะระหว่าง SF₆, C4F7N, N₂, O₂ และส่วนประกอบของก๊าซอื่นๆ

ความท้าทายที่ 2: การตรวจสอบคุณภาพก๊าซและอัตราส่วนการผสม

ต่างจากอุปกรณ์ SF₆ แบบดั้งเดิม เทคโนโลยีก๊าซเพื่อสิ่งแวดล้อมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของก๊าซที่แม่นยำ

แม้แต่การเบี่ยงเบนเล็กน้อยในอัตราส่วนก๊าซก็อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของอิเล็กทริก

ยูทิลิตี้จะต้องตรวจสอบ:

• ความเข้มข้นของ C4F7N
• ความเข้มข้นของCO₂
• ความเข้มข้นของโอ₂
• ความบริสุทธิ์ของก๊าซ
• ปริมาณความชื้น
• ติดตามการปนเปื้อน SF₆

ด้วยเหตุนี้ การวิเคราะห์ก๊าซจึงกลายเป็นงานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งระหว่างการทดสอบเดินเครื่องและการบำรุงรักษาตามปกติ

ความท้าทายที่ 3: การตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซสิ่งแวดล้อม

แม้ว่าส่วนผสมที่ใช้ C4F7N จะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า SF₆ มาก แต่การรั่วไหลยังคงสร้างความเสี่ยงในการปฏิบัติงาน

การรั่วไหลของก๊าซอาจส่งผลให้:

• ประสิทธิภาพของฉนวนลดลง
• อัตราส่วนก๊าซไม่ถูกต้อง
• ค่าบำรุงรักษาที่เพิ่มขึ้น
• การหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนไว้

เมื่อการติดตั้งสวิตช์เกียร์ด้านสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้น เทคโนโลยีการตรวจจับการรั่วไหลแบบพิเศษจะกลายเป็นส่วนสำคัญของโปรแกรมการบำรุงรักษาสถานีย่อย

ความท้าทายที่ 4: การนำก๊าซกลับมาใช้ใหม่และการรีไซเคิล

ก๊าซฉนวนสิ่งแวดล้อมมีคุณค่ามากกว่าก๊าซอุตสาหกรรมทั่วไปอย่างมาก

ในระหว่างการบำรุงรักษา โครงการปรับปรุง หรือการเปลี่ยนอุปกรณ์ การนำก๊าซกลับมาใช้ใหม่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ

สาธารณูปโภคต้องการอุปกรณ์ที่สามารถ:

• การกู้คืนก๊าซ
• ที่เก็บก๊าซ
• ปั๊มสุญญากาศ
• การทำให้บริสุทธิ์ด้วยแก๊ส
• เติมแก๊ส

การรีไซเคิลก๊าซอย่างมีประสิทธิภาพช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานและลดการสูญเสียก๊าซตลอดวงจรชีวิตของอุปกรณ์

สาธารณูปโภคต้องการอุปกรณ์อะไรบ้าง?

การเปลี่ยนจาก SF₆ ไปเป็น C4F7N ต้องใช้อุปกรณ์การทดสอบและการจัดการที่หลากหลายมากกว่าที่ระบบสาธารณูปโภคต่างๆ คาดไว้ในตอนแรก

ข้อกำหนดทั่วไป ได้แก่:

เครื่องมือเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ตลอดวงจรชีวิตของสวิตช์เกียร์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

KSTONE สนับสนุนการเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีก๊าซเพื่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร

Shanghai Yushi Technology Development Co., Ltd. (KSTONE) ได้ขยายพอร์ตโฟลิโอของตนให้นอกเหนือไปจากอุปกรณ์ SF₆ แบบดั้งเดิม เพื่อรองรับสวิตช์เกียร์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมรุ่นต่อไป

ขณะนี้ KSTONE นำเสนอโซลูชันการจัดการก๊าซ C4F7N ที่สมบูรณ์ ได้แก่:

• เครื่องวิเคราะห์ส่วนผสมก๊าซ KS30-C4 C4F7N
• KS30-C4-4 C4F7N เครื่องทดสอบที่ครอบคลุม
• LF-300-C4 เครื่องตรวจจับการรั่วไหลเชิงปริมาณ
• KSC4-C4-CO₂-O₂หน่วยผสมก๊าซ
• ระบบกู้คืน KSC4-30WY/20-400Z C4F7N

โซลูชันเหล่านี้ครอบคลุมถึงการทดสอบก๊าซ การผสมก๊าซ การตรวจจับการรั่วไหล การนำก๊าซกลับมาใช้ใหม่ และการรีไซเคิลก๊าซ

บทสรุป

การเปลี่ยนจาก SF₆ ไปเป็น C4F7N เป็นอะไรที่มากกว่าการเปลี่ยนก๊าซหนึ่งเป็นอีกก๊าซหนึ่ง

จำเป็นต้องมีระบบนิเวศที่สมบูรณ์ของอุปกรณ์การทดสอบ การวิเคราะห์ การจัดการ การกู้คืน และการบำรุงรักษา

เนื่องจากระบบสาธารณูปโภคยังคงปรับใช้ GIS และเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมต่อไป การจัดการก๊าซอย่างมีประสิทธิผลจึงมีความสำคัญพอๆ กับตัวสวิตช์เกียร์เอง

องค์กรที่เตรียมพร้อมในวันนี้จะมีสถานะที่ดีกว่าในการจัดการระบบไฟฟ้าแรงสูงรุ่นต่อไปอย่างปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และยั่งยืน