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關于10kV高壓配電柜,不容忽視的六氟化硫
時間: 2020 / 08 / 14 瀏覽次數:
隨著電力輸、配、變網的全面改造與發展,在我們的生活圈里,大街上、小區里,隨處可見10KV配電室、開閉所。 是的,高壓設備與居民用電息息相關,一直影響著我們的生活和環境。

隨著電力輸、配、變網的全面改造與發展,在我們的生活圈里,大街上、小區里,隨處可見10KV配電室、開閉所。
是的,高壓設備與居民用電息息相關,一直影響著我們的生活和環境。


目前,大多數10KV高壓配電柜、開閉所的主要設備是SF6(六氟化硫)環網柜,可以分為:
全絕緣SF6斷路器、半絕緣SF6斷路器、全絕緣SF6負荷開關、半絕緣SF6負荷開關。
為了方便理解,可以利用以下表格概括這幾類環網柜的不同特點:

電網公司以及業擴用戶會從環境條件、變壓器容量、配電房尺寸等維度綜合考慮,選型合適的類型。
當然,占地面積越小、絕緣性能越高、價格越實惠的環網柜更受大家青睞;同時,我們還要求環網柜必須安全可靠、綠色環保、有更長的使用壽命等等;但事實上,魚與熊掌豈可兼得。
不容忽視的六氟化硫危害
經過多年的實踐與應用,SF6氣體環網柜帶來的的危害漸漸被專家們發現、揭露。
“溫室效應”
當冰川消退、海平面上升、氣候帶北移等生態問題頻繁出現時,人們逐漸意識到“溫室效應”給人類生存帶來的影響。
罪魁禍首是什么?人們把矛頭直指溫室氣體。
其中,SF6的全球變暖潛能(GWP)為迄今已知溫室氣體之最,100年的GWP值為23900,在大氣中的影響時間長達3000多年。
“高毒性分解物”
常溫下,SF6呈惰性,對人體無害。
但在環網柜里,SF6有概率受電弧或高溫作用,分解成為SF4、S2F2、S2F10 SOF2、HF、S02等強腐蝕性、強毒性物質。
這些物質會刺激皮膚、眼睛,對黏膜造成嚴重損傷。如果人體大量吸入,則會引起頭暈和肺水腫,甚至會致人窒息死亡。
“泄漏”
SF6泄漏會降低環網柜滅弧能力,容易引發環網柜炸毀事故;
泄漏的SF6會往室內低層空間積聚,造成局部缺氧和帶毒,威脅運維人員的人身安全;
此外,SF6生命周期終結時需要回收氣體,但回收難度大,工程量大,不便于電網維護,不環保且不經濟。
問題頻出的SF6環網柜雖應用廣泛,但終究會被淘汰。
行業如何應對SF6所帶來的影響?
減少SF6排放最好的辦法就是杜絕使用SF6。
隨著我國電力體制的持續深化改革,電網公司大力推動電網向更加綠色的方向發展。

文件中提出,10kV斷路器柜應使用真空斷路器(減少使用SF6斷路器)、退役的10kV SF6開關設備應進行SF6氣體回收處理……
在政策的支持下,我國環境友好型環網柜需求量逐漸加大,吸引了各大國際電氣公司的注意。
HMpower、ABB、施耐德、西門子等相繼推出符合我國10kV電網架構的改良設備。
如:XGN99(Smart Ring/SR-12)、Unigear550、Premset。

中國電科院也在今年年初成功研制全氟異丁腈環保氣體環網柜,標志著我國C4環保氣體電氣設備研制取得重大突破!

這樣一來,空氣絕緣(真空滅。、固體絕緣、環保氣體絕緣環網柜如異軍突起般沖擊著我國配電環網柜市場。

這類環境友好型環網柜存在哪些共性的驅動因素?
綠色環保,無SF6氣體;
單元模塊化設計,方便擴展;
智能,集成配電自動化方案;
免維護,可節省管理費用;
安全,無爆炸危險;
無需SF6檢測及回收設備。

不僅如此,在我國沿海地區、低溫地區和高海拔地區,環境友好型環網柜解決了低溫液化、高壓漏氣等問題,可以不受大氣條件限制,同時也適用于潮濕環境,適合我國幅員遼闊、區域差異化顯著和復雜多樣的配電運行環境。

重污染地區更不用說了,相比傳統SF6環網柜,清潔環保的環境友好型環網柜更容易打開市場,如山西,河北等地。
據預測,我國環網柜市場發展趨勢:AIS和GIS(半絕緣和全絕緣SF6環網柜)市場將逐步被環境友好型環網柜取代,2020年環境友好型環網柜占比將達到30%。


雖然,現階段環境友好型環網柜在市場推廣上仍然存在制約因素,如:
客戶對新產品有疑慮,接受進度較慢;
新型環網柜運行經驗少;
新型環網柜價格偏高;
新型環網柜行業標準未確立,安裝操作等不統一,給客戶造成不便。

但無論如何,不可否認的是我國大力發展綠色電力的政策大環境從未改變,國際層面上,無論是《京都協議書》對國際社會的承諾,還是《巴黎協定》對全球氣候變化行動安排的著重強調,配電行業非SF6環保開關設備亟須到位

未來,六氟化硫會被完全取代嗎?我們拭目以待。
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