Död tank SF6 strömavbrottslösning för afrikanska höglandssområden (Etiopien)

Projektbakgrund​
Etiopien, beläget på Afrikas östra högland, har en medelhöjd som överstiger 3 000 meter. I vissa områden kan vinter temperaturen sjunka till -30°C, förenad med betydande temperaturvariationer (upp till 25°C dagligen) och intensiv ultraviolettstrålning. Det lokala elsystemet står inför följande utmaningar:

1. ​Risk för SF6-gasvättningspunkt: Traditionella döda tankar med SF6-brytare är sårbara för SF6-gasvättningspunkt vid låga temperaturer (kritisk vättningspunkt ≈ -28.5°C), vilket undergräver isolering och bågläckageprestanda, potentiellt orsakande driftstörningar.
2. ​Försvagad isolering i högland: Förminskad lufttäthet svagar extern isoleringsstyrka, vilket kräver förbättrade isoleringsnivåer eller specialdesignade döda tankar med SF6-brytare.
3. ​Hög underhållssvårighet: Avlägsna områden saknar tillräckliga underhållsresurser, vilket kräver att döda tankar med SF6-brytare har långtidens underhållsfria egenskaper.

​Lösning​
För att bemöta miljö- och tekniska utmaningar genomfördes följande integrerade åtgärder för döda tankar med SF6-brytare:

1. ​Optimering av blandat gas​
   • ​SF6+CF4-gasblandning: En blandning av 25% SF6 och 75% CF4 sänker kritiska vättningspunkten till -60°C, vilket säkerställer gasstabilitet för döda tankar med SF6-brytare i extrem kyla.
   • ​Tryckkontroll: Döda tankar med SF6-brytare har ett specificerat tryck på 0.6 MPa (manometrityck), kombinerat med förbättrad tätning för att förhindra gastäckning vid låga temperaturer.
2. ​Värmesystem och termisk isolering​
   • ​Inbyggda värmeelement: Ett 300W elektriskt värmesystem är integrerat i döda tankar med SF6-brytare och tryckledningar, aktiveras automatiskt under -20°C för att hålla gastypetrycket över vättningspunkten.
   • ​Dubbelskiktad isolering: Döda tankar med SF6-brytare använder ett yttre UV-motståndskomposit skal och ett inre aerogelskikt för att minimera värmeavlidning och motstå höglands solar strålning.
3. ​Anpassning till högland​
   • ​Förbättrad isolering: Döda tankar med SF6-brytare har uppdaterats till blixtimpulstillstånd motståndsvoltage på 550 kV (vs. 450 kV standard), med utökade krypkavslängd porcelänbuskar (31mm/kV).
   • ​Jordskalvdesign: Flexibla kopplingar och skockabsorberande baser har lagts till i döda tankar med SF6-brytare, uppfyller jordskalvkraven på 0.3g horisontell och 0.15g vertikal acceleration.
4. ​Smart underhållsstöd​
   • ​Online gasövervakning: Döda tankar med SF6-brytare integrerar täthetsreläer och mikrovatten sensorer för realtidsövervakning av SF6-blandningstryck och fuktighet, data skickas via satellit till centrala kontrollsystem.
   • ​Modulärt underhåll: En fjädradrivd mekanism (t.ex. CTB-1 typ) förlänger döda tankar med SF6-brytare mekanisk livslängd till 10 000 operationer, minskar behovet av platsunderhåll.

​Resultat​
Sedan dess distribution 2024 har lösningen för döda tankar med SF6-brytare visat exceptionell prestanda i Etiopiens höglandsnät:

1. ​Förbättrad tillförlitlighet: Blandat gas och värmesystem möjliggör stabil drift av döda tankar med SF6-brytare vid -40°C, minskar fel frekvens med 85% utan driftstopp orsakade av gasvättningspunkt.
2. ​Lägre underhållskostnader: Årlig underhålls frekvens minskade från 6 till 1, kostnadsbesparing på 30%.
3. ​Miljökompatibilitet: Användningen av SF6 i döda tankar med SF6-brytare minskade med 75%, minskade växthusgasutsläpp med 80% jämfört med konventionella lösningar, i linje med Parisavtalet.