จีนประสบความสำเร็จในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ผลิตในประเทศเป็นครั้งแรกสวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนแก๊ส (GIS) 145kVใช้ส่วนผสมของก๊าซเพอร์ฟลูออโรไอโซบิวไทโรไนไตรล์ (C4-FN)ซึ่งถือเป็นอีกก้าวสำคัญในการเปลี่ยนผ่านไปสู่อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
โครงการนี้ร่วมกันแล้วเสร็จโดยPinggao Electric, สถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้าของจีน, สถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้าอันฮุย, มหาวิทยาลัย Xi'an Jiaotong และองค์กรวิจัยหลายแห่งGIS ใหม่ประสบความสำเร็จในการผ่านการยอมรับทางเทคนิค ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถของจีนในการพัฒนาเทคโนโลยี GIS ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมรุ่นต่อไปอย่างเป็นอิสระ
เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่ SF6 เป็นก๊าซที่เป็นฉนวนและดับอาร์กสำหรับ GIS เนื่องจากมีความเป็นฉนวนที่โดดเด่น
อย่างไรก็ตาม SF6 ยังมีผลกระทบต่อภาวะเรือนกระจกที่สูงที่สุดแห่งหนึ่งในบรรดาก๊าซอุตสาหกรรม โดยมีค่าศักยภาพการเกิดภาวะโลกร้อน (GWP) โดยประมาณ24,300 เท่าของCO₂.
ในขณะที่ระบบสาธารณูปโภคทั่วโลกมุ่งสู่ความเป็นกลางของคาร์บอน ก๊าซฉนวนทางเลือกจึงกลายเป็นจุดสนใจในการวิจัยที่สำคัญ
ในบรรดาผู้สมัครที่มีอยู่C4-FN (เพอร์ฟลูออโรไอโซบิวไทโรไนไตรล์)การผสมกับCO₂และO₂ได้กลายเป็นหนึ่งในทางเลือกที่มีแนวโน้มมากที่สุดเนื่องจากให้:
- ประสิทธิภาพของฉนวนที่ดีเยี่ยม
- ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมลดลงมาก
- ความเข้ากันได้กับโครงสร้าง GIS ที่มีอยู่
- ความเป็นไปได้ทางวิศวกรรมที่แข็งแกร่ง
ข้อมูลเชิงลึกของอุตสาหกรรม: เหตุใดการวิเคราะห์ก๊าซจึงมีความสำคัญสำหรับ C4-FN GIS
เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ SF₆ ทั่วไป ก๊าซผสมที่ใช้ C4-FN ต้องการการตรวจสอบองค์ประกอบของก๊าซและระดับความชื้นที่แม่นยำยิ่งขึ้น การวิเคราะห์ก๊าซที่แม่นยำถือเป็นสิ่งสำคัญในการตรวจสอบประสิทธิภาพของฉนวน สนับสนุนการบำรุงรักษาตามเงื่อนไข และรับประกันความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานในระยะยาว
เพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงเหล่านี้เคสโตนนำเสนอโซลูชันการวิเคราะห์ก๊าซที่สามารถวัดความเข้มข้น SF₆ องค์ประกอบของก๊าซผสม จุดน้ำค้าง และพารามิเตอร์หลักอื่นๆ ได้ ช่วยให้ระบบสาธารณูปโภคจัดการทั้งสินทรัพย์ SF₆ แบบเดิมและอุปกรณ์ฉนวนก๊าซที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมรุ่นต่อไป
ทีมพัฒนามุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีหลักสามประการ
นักวิจัยได้สร้างแพลตฟอร์มการทดสอบเต็มรูปแบบเพื่อศึกษาพฤติกรรมของฉนวนของสารผสม C4-FN/CO₂/O₂ ภายใต้อัตราส่วนก๊าซและความดันที่แตกต่างกัน โดยให้เกณฑ์ทางวิศวกรรมสำหรับการออกแบบ GIS ที่ใช้งานได้จริง
ทีมงานสร้างแบบจำลองพลาสมาและระบบการวัดส่วนโค้งที่ครอบคลุมเพื่อทำความเข้าใจลักษณะการสูญพันธุ์ของส่วนโค้ง ทำให้เกิดการหยุดชะงักที่เชื่อถือได้กระแสไฟฟ้าลัดวงจร 40kA.
บนพื้นฐานของเทคโนโลยีเซอร์กิตเบรกเกอร์ SF6 ที่สมบูรณ์ วิศวกรได้ออกแบบห้องหยุดชะงักและระบบการจัดการการไหลของก๊าซร้อนใหม่โดยเฉพาะสำหรับส่วนผสมของก๊าซใหม่ ซึ่งประสบความสำเร็จในการเอาชนะความท้าทายในการสลายความร้อนและไดอิเล็กทริก
GIS ที่พัฒนาขึ้นใหม่มีประโยชน์ที่สำคัญหลายประการ:
- ผลกระทบต่อเรือนกระจกลดลง 97.5%เมื่อเทียบกับ SF6 GIS ทั่วไป
- คงประสิทธิภาพเทียบเท่ากับ 145kV GIS แบบดั้งเดิม
- ได้รับการจัดอันดับที่145kV, 3150A และ 40kAความจุหยุดชะงัก
- เทคโนโลยีหลักและส่วนประกอบที่พัฒนาในประเทศ 100%
- ได้รับการคัดเลือกแล้วสำหรับโครงการส่งสัญญาณหลายโครงการในประเทศจีน
การพัฒนาที่ประสบความสำเร็จของสวิตช์เกียร์ฉนวนก๊าซ C4-FN ขนาด 145 kV เครื่องแรกของจีนแสดงให้เห็นว่าก๊าซฉนวนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมกำลังเปลี่ยนจากการวิจัยในห้องปฏิบัติการไปสู่การใช้งานโครงข่ายไฟฟ้าที่ใช้งานได้จริง เนื่องจากระบบสาธารณูปโภคเริ่มนำเทคโนโลยีก๊าซทางเลือกมาใช้มากขึ้น แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาและอุปกรณ์จัดการก๊าซก็จำเป็นต้องพัฒนาเช่นกัน
ซึ่งแตกต่างจากอุปกรณ์ SF₆ ทั่วไป ส่วนผสมของก๊าซที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจำเป็นต้องมีการทดสอบและการจัดการขั้นสูง เพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบของก๊าซ ปริมาณความชื้น และประสิทธิภาพของฉนวนจะอยู่ภายในขีดจำกัดที่ระบุตลอดวงจรชีวิตของอุปกรณ์
ในฐานะผู้ผลิตที่เชี่ยวชาญด้านอุปกรณ์ตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซ SF₆ และอุปกรณ์จัดการก๊าซสำหรับอุตสาหกรรมไฟฟ้าแรงสูงเคสโตนได้สนับสนุนการติดตั้ง GIS การทดสอบการใช้งาน และการบำรุงรักษามานานหลายปี
เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงทั่วโลกไปสู่ก๊าซฉนวนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม KSTONE ยังได้พัฒนา aโซลูชันครบวงจรสำหรับก๊าซผสม C4-FNช่วยให้ผู้ให้บริการสาธารณูปโภคและผู้ให้บริการปรับตัวเข้ากับเทคโนโลยี GIS ยุคถัดไป
โซลูชั่นของเราประกอบด้วย:
- เครื่องตรวจจับการรั่วไหลสำหรับก๊าซฉนวน SF₆ และ C4-FN
- อุปกรณ์การจัดการและการกู้คืนก๊าซออกแบบมาเพื่อการอพยพ การบรรจุ การรีไซเคิล และการทำให้ส่วนผสมของก๊าซ C4-FN บริสุทธิ์อย่างปลอดภัย
- โซลูชันการวิเคราะห์ก๊าซสำหรับการวัดองค์ประกอบของก๊าซ จุดน้ำค้าง และพารามิเตอร์สำคัญอื่นๆ เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพของฉนวนที่เชื่อถือได้
- อุปกรณ์ดูดสูญญากาศและเติมแก๊สสำหรับการติดตั้ง GIS การทดสอบการใช้งาน และการบำรุงรักษา
เนื่องจากก๊าซฉนวนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมถูกนำมาใช้มากขึ้นในอุตสาหกรรมพลังงาน KSTONE ยังคงมุ่งมั่นที่จะจัดหาโซลูชั่นการจัดการก๊าซและการตรวจจับการรั่วไหลที่เชื่อถือได้ ซึ่งสนับสนุนการทำงานที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และยั่งยืนของทั้งอุปกรณ์ SF₆ ทั่วไปและ C4-FN GIS รุ่นต่อไป
ด้วยการลงทุนอย่างต่อเนื่องในการวิจัยและพัฒนา KSTONE กำลังขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์จากการใช้งาน SF₆ ทั่วไปไปสู่โซลูชันที่ครอบคลุมสำหรับส่วนผสมก๊าซ C4-FN ซึ่งสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรมไปสู่เทคโนโลยีไฟฟ้าแรงสูงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืนมากขึ้น