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关于10kV配电室,不容忽视的六氟化硫

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2022-04-08 14:15:00【

 随着电力输、配、变网的全面改造与发展,在我们的生活圈里,大街上、小区里,随处可见10KV配电室、开闭所。

是的,高压设备与居民用电息息相关,一直影响着我们的生活和环境。

 

目前,大多数10KV配电室、开闭所的主要设备是SF6(六氟化硫)环网柜,可以分为:

全绝缘SF6断路器、半绝缘SF6断路器、全绝缘SF6负荷开关、半绝缘SF6负荷开关。

为了方便理解,可以利用以下表格概括这几类环网柜的不同特点:

 

电网公司以及业扩用户会从环境条件、变压器容量、配电房尺寸等维度综合考虑,选型合适的类型。

当然,占地面积越小、绝缘性能越高、价格越实惠的环网柜更受大家青睐;同时,我们还要求环网柜必须安全可靠、绿色环保、有更长的使用寿命等等;但事实上,鱼与熊掌岂可兼得。

不容忽视的六氟化硫危害

经过多年的实践与应用,SF6气体环网柜带来的的危害渐渐被专家们发现、揭露。

“温室效应”

当冰川消退、海平面上升、气候带北移等生态问题频繁出现时,人们逐渐意识到“温室效应”给人类生存带来的影响。

罪魁祸首是什么?人们把矛头直指温室气体。

其中,SF6的全球变暖潜能(GWP)为迄今已知温室气体之最,100年的GWP值为23900,在大气中的影响时间长达3000多年。

“高毒性分解物”

常温下,SF6呈惰性,对人体无害。

但在环网柜里,SF6有概率受电弧或高温作用,分解成为SF4、S2F2、S2F10 SOF2、HF、S02等强腐蚀性、强毒性物质。

这些物质会刺激皮肤、眼睛,对黏膜造成严重损伤。如果人体大量吸入,则会引起头晕和肺水肿,甚至会致人窒息死亡。

“泄漏”

SF6泄漏会降低环网柜灭弧能力,容易引发环网柜炸毁事故;

泄漏的SF6会往室内低层空间积聚,造成局部缺氧和带毒,威胁运维人员的人身安全;

此外,SF6生命周期终结时需要回收气体,但回收难度大,工程量大,不便于电网维护,不环保且不经济。

问题频出的SF6环网柜虽应用广泛,但终究会被淘汰。

行业如何应对SF6所带来的影响?

减少SF6排放最好的办法就是杜绝使用SF6。

随着我国电力体制的持续深化改革,电网公司大力推动电网向更加绿色的方向发展。

 

 

文件中提出,10kV断路器柜应使用真空断路器(减少使用SF6断路器)、退役的10kV SF6开关设备应进行SF6气体回收处理……

在政策的支持下,我国环境友好型环网柜需求量逐渐加大,吸引了各大国际电气公司的注意。

HMpower、ABB、施耐德、西门子等相继推出符合我国10kV电网架构的改良设备。

如:XGN99(Smart Ring/SR-12)、Unigear550、Premset。

 

中国电科院也在今年年初成功研制全氟异丁腈环保气体环网柜,标志着我国C4环保气体电气设备研制取得重大突破!

 

这样一来,空气绝缘(真空灭弧)、固体绝缘、环保气体绝缘环网柜如异军突起般冲击着我国配电环网柜市场。

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这类环境友好型环网柜存在哪些共性的驱动因素?

  1. 绿色环保,无SF6气体;

  2. 单元模块化设计,方便扩展;

  3. 智能,集成配电自动化方案;

  4. 免维护,可节省管理费用;

  5. 安全,无爆炸危险;

  6. 无需SF6检测及回收设备。

     

不仅如此,在我国沿海地区、低温地区和高海拔地区,环境友好型环网柜解决了低温液化、高压漏气等问题,可以不受大气条件限制,同时也适用于潮湿环境,适合我国幅员辽阔、区域差异化显著和复杂多样的配电运行环境。

重污染地区更不用说了,相比传统SF6环网柜,清洁环保的环境友好型环网柜更容易打开市场,如山西,河北等地。

据预测,我国环网柜市场发展趋势:AIS和GIS(半绝缘和全绝缘SF6环网柜)市场将逐步被环境友好型环网柜取代,2020年环境友好型环网柜占比将达到30%。

虽然,现阶段环境友好型环网柜在市场推广上仍然存在制约因素,如:

  1. 客户对新产品有疑虑,接受进度较慢;

  2. 新型环网柜运行经验少;

  3. 新型环网柜价格偏高;

  4. 新型环网柜行业标准未确立,安装操作等不统一,给客户造成不便。

但无论如何,不可否认的是我国大力发展绿色电力的政策大环境从未改变,国际层面上,无论是《京都协议书》对国际社会的承诺,还是《巴黎协定》对全球气候变化行动安排的着重强调,配电行业非SF6环保开关设备亟须到位

未来,六氟化硫会被完全取代吗?我们拭目以待。


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