Khí lưu huỳnh hexaflorua (SF6) đã được sử dụng rộng rãi trong thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí (GIS) nhờ hiệu suất cách điện và dập hồ quang tuyệt vời. Tuy nhiên, với tiềm năng nóng lên toàn cầu (GWP) khoảng 25.200, việc giảm sử dụng SF6 đã trở thành một hướng đi quan trọng đối với ngành điện.
Khi các quy định và yêu cầu về môi trường tiếp tục phát triển, các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất thiết bị điện đang phát triển các loại khí thay thế SF6 cho GIS và các ứng dụng điện áp cao khác.
CF3SCF3, còn được gọi là bis(trifluoromethyl) sulfide, là một loại khí cách điện mới đang được nghiên cứu như một giải pháp thay thế tiềm năng cho SF6.
Các dự án nghiên cứu và kỹ thuật gần đây đã chứng minh tiềm năng của nó cho các ứng dụng GIS. Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy cường độ cách điện của CF3SCF3 khoảng 1,7 lần so với SF6, trong khi GWP được báo cáo thấp hơn đáng kể so với SF6.
CF3SCF3 cũng có thể được kết hợp với các khí đệm như N2 và CO2 để phát triển các hỗn hợp khí cách điện phù hợp.
Việc phát triển khí thay thế SF6 đòi hỏi nhiều hơn là đạt được cường độ cách điện cao. Đối với các ứng dụng GIS thực tế, cần xem xét nhiều yếu tố, bao gồm:
- Thành phần và áp suất hỗn hợp khí
- Nhiệt độ vận hành tối thiểu
- Tương thích vật liệu
- Độ ổn định nhiệt
- Sản phẩm phân hủy
- Độ tinh khiết và độ ẩm của khí
- Độ tin cậy của thiết bị trong thời gian dài
Nghiên cứu về CF3SCF3 đã tiến triển từ việc chuẩn bị khí quy mô phòng thí nghiệm và thử nghiệm cách điện đến phát triển GIS mẫu và trình diễn tại hiện trường. Những phát triển này cho thấy CF3SCF3 có thể trở thành một trong những công nghệ được sử dụng trong GIS thân thiện với môi trường thế hệ tiếp theo.
Việc chuyển đổi từ SF6 sang các loại khí cách điện thay thế cũng tạo ra các yêu cầu mới cho phân tích khí và giám sát tình trạng.
Tùy thuộc vào hệ thống khí, các đội bảo trì có thể cần giám sát thành phần khí, độ tinh khiết, độ ẩm, điểm sương và các sản phẩm phân hủy để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của thiết bị cách điện bằng khí.
KSTONE cung cấp các giải pháp phân tích và xử lý khí cho thiết bị điện cao áp, bao gồm máy phân tích khí SF6, máy dò rò rỉ SF6, hệ thống đo điểm sương, thiết bị thu hồi khí SF6 và hệ thống trộn và nạp khí SF6/N2.
Các công nghệ này hỗ trợ kiểm tra chất lượng khí, bảo trì, phát hiện rò rỉ, thu hồi khí và xử lý khí trong suốt vòng đời của thiết bị cách điện bằng khí.
Khi các loại khí thay thế như C4F7N và CF3SCF3 tiến tới các ứng dụng kỹ thuật rộng rãi hơn, việc giám sát chính xác thành phần và tình trạng khí sẽ ngày càng trở nên quan trọng.
CF3SCF3 là một trong số các công nghệ đang được nghiên cứu để thay thế SF6, cùng với các loại khí gốc fluoronitrile như C4F7N, các loại khí gốc fluoroketone và công nghệ cách điện bằng không khí sạch.
Không có một loại khí thay thế nào phù hợp cho mọi ứng dụng. Việc lựa chọn khí phụ thuộc vào các yếu tố như cấp điện áp, thiết kế thiết bị, nhiệt độ vận hành, yêu cầu môi trường và chiến lược bảo trì.
Khi ngành điện hướng tới GIS có lượng khí thải thấp hơn, các loại khí cách điện thay thế, phân tích khí, phát hiện rò rỉ và công nghệ xử lý khí sẽ ngày càng trở thành một phần của giải pháp tích hợp.
KSTONE sẽ tiếp tục phát triển các công nghệ phân tích và xử lý khí cho cả thiết bị SF6 và các ứng dụng khí cách điện thay thế mới nổi.
Lưu ý: Dữ liệu kỹ thuật được tham chiếu trong bài viết này dựa trên nghiên cứu đã công bố và các ứng dụng kỹ thuật được báo cáo. Hiệu suất khí thực tế phụ thuộc vào thành phần khí, áp suất, nhiệt độ, thiết kế thiết bị và điều kiện thử nghiệm.