Sự phát triển thành công đầu tiên của Trung QuốcThiết bị đóng cắt cách điện bằng khí 145kV (GIS)sử dụng mộtHỗn hợp khí C4-FN (perfluoroisobutyronitrile)đánh dấu một cột mốc quan trọng khác trong sự phát triển của thiết bị điện cao áp.
Trong nhiều thập kỷ,SF₆là loại khí cách điện và dập tắt hồ quang được ưa thích cho GIS vì độ bền điện môi và hiệu suất chuyển mạch đặc biệt của nó. Tuy nhiên, các quy định về môi trường ngày càng tăng và các mục tiêu giảm lượng carbon toàn cầu đang đẩy nhanh việc tìm kiếm các loại khí cách nhiệt thay thế với tác động nhà kính thấp hơn nhiều.
Sự ra đời của GIS 145kV C4-FN chứng tỏ rằng các loại khí cách điện thân thiện với môi trường đang vượt ra ngoài phạm vi nghiên cứu trong phòng thí nghiệm để trở thành các ứng dụng lưới điện thực tế.
SF₆ vẫn là một trong những loại khí cách điện hiệu quả nhất được sử dụng trong hệ thống điện. Khả năng cách nhiệt tuyệt vời và hiệu suất dập hồ quang đã khiến nó trở thành tiêu chuẩn công nghiệp trong nhiều thập kỷ.
Tuy nhiên, SF₆ cũng có một nhược điểm lớn—nó cực kỳ cao.Tiềm năng nóng lên toàn cầu (GWP), khoảngLớn hơn 24.300 lần so với CO₂trong khoảng thời gian 100 năm.
Khi các chính phủ và các cơ quan công ích tiếp tục theo đuổi mục tiêu trung hòa carbon, việc giảm lượng khí thải SF₆ đã trở thành mục tiêu quan trọng trên toàn thế giới. Thay vì thay thế ngay thiết bị hiện có, các nhà sản xuất đang phát triển các loại khí cách nhiệt thân thiện với môi trường cho các dự án GIS trong tương lai.
Trong số một số loại khí thay thế hiện đang được phát triển,C4-FNđã thu hút được sự chú ý đáng kể.
Thay vì sử dụng riêng lẻ, C4-FN thường được pha trộn với các loại khí nhưCO₂VàO₂, tạo ra hỗn hợp khí mang lại sự cân bằng tuyệt vời giữa hiệu suất cách nhiệt và tính bền vững của môi trường.
So với SF₆ thông thường, hỗn hợp C4-FN có một số ưu điểm:
- Tác động nhà kính giảm đáng kể
- Hiệu suất điện môi cao phù hợp với GIS điện áp cao
- Khả năng tương thích với các thiết kế GIS hiện đại
- Tiềm năng mạnh mẽ để triển khai thương mại quy mô lớn
Những đặc điểm này đã khiến C4-FN trở thành một trong những ứng cử viên hàng đầu cho thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí thế hệ tiếp theo.
Mặc dù hỗn hợp khí thân thiện với môi trường làm giảm tác động đến môi trường nhưng chúng cũng đưa ra các yêu cầu mới về vận hành và bảo trì thiết bị.
Không giống như các hệ thống SF₆ thuần túy, hỗn hợp khí C4-FN phụ thuộc vào thành phần khí, áp suất và độ ẩm được kiểm soát cẩn thận. Ngay cả những thay đổi nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất cách nhiệt.
Do đó, các nhóm tiện ích và bảo trì đòi hỏi các công nghệ xử lý khí tiên tiến hơn trong suốt vòng đời của thiết bị.
Các công việc bảo trì chính bao gồm:
- Xác minh thành phần khí
- Đo điểm sương
- Phát hiện rò rỉ
- Thu hồi và tái chế khí
- Hút chân không trước khi nạp khí
- Nạp khí an toàn trong quá trình vận hành
Việc quản lý khí đáng tin cậy cũng trở nên quan trọng như chính khí cách nhiệt.
Khi công nghệ GIS thân thiện với môi trường được áp dụng rộng rãi hơn, thiết bị xử lý khí cũng phải phát triển cùng với nó.
Việc bảo trì trong tương lai sẽ yêu cầu thiết bị có khả năng xử lý an toàn cả SF₆ thông thường và hỗn hợp khí cách điện mới thân thiện với môi trường.
Điều này bao gồm:
Phát hiện rò rỉ chính xác giúp ngăn ngừa thất thoát khí, hỗ trợ tuân thủ môi trường và đảm bảo độ tin cậy lâu dài của thiết bị.
Thu hồi và tái chế khí cách điện giúp giảm thiểu lượng khí thải đồng thời giảm chi phí vận hành.
Phân tích khí xác minh chất lượng khí bằng cách đo các thông số như thành phần khí, độ ẩm và các chỉ số quan trọng khác ảnh hưởng đến hiệu suất cách nhiệt.
Xử lý chân không thích hợp sẽ loại bỏ độ ẩm và chất gây ô nhiễm trước khi nạp khí, giúp duy trì độ bền điện môi được thiết kế của thiết bị.
Trong nhiều năm,KSTONEcó chuyên môn vềThiết bị phát hiện và xử lý rò rỉ khí SF₆cho các ứng dụng điện cao thế.
Khi ngành chuyển sang sử dụng các loại khí cách nhiệt thân thiện với môi trường, KSTONE đã mở rộng danh mục sản phẩm của mình để hỗ trợ cả thiết bị SF₆ truyền thống và thế hệ tiếp theoHỗn hợp khí C4-FN.
Các giải pháp của chúng tôi bao gồm:
- Máy dò rò rỉ khí cách điện SF₆ và C4-FN
- Thiết bị xử lý và thu hồi khí hỗn hợp khí C4-FN
- Giải pháp phân tích khí để đo thành phần khí và đo điểm sương
- Thiết bị hút chân không và nạp khí để lắp đặt và bảo trì GIS
Bằng cách liên tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển, KSTONE đang giúp các nhà cung cấp dịch vụ và tiện ích thích ứng với các yêu cầu thay đổi của hệ thống điện bền vững.
Việc triển khai thành công GIS 145kV C4-FN đầu tiên của Trung Quốc không chỉ là một thành tựu công nghệ—nó báo hiệu hướng đi của ngành điện trong tương lai.
Mặc dù SF₆ sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong nhiều năm tới, dự kiến các loại khí cách điện thân thiện với môi trường sẽ ngày càng trở nên phổ biến trong các dự án truyền tải và trạm biến áp mới xây dựng.
Đối với các nhà sản xuất, tiện ích và nhà cung cấp dịch vụ bảo trì, quá trình chuyển đổi này không chỉ liên quan đến việc áp dụng các loại khí mới mà còn là nâng cấp các công nghệ được sử dụng để phát hiện, phân tích, phục hồi và quản lý chúng một cách an toàn và hiệu quả.
Khi quá trình chuyển đổi này tiếp tục, các giải pháp xử lý khí đáng tin cậy sẽ vẫn rất cần thiết để đảm bảo tính an toàn, hiệu suất và tính bền vững của thiết bị GIS thế hệ tiếp theo.