Окружающая среда – приоритет номер один

Нулевые выбросы благодаря современной работе с элегазом

Вступление
Эта статья дает обзор о текущих международных правилах, современном элегазовом оборудовании и повторном использовании элегаза на основе философии компании DILO Armaturen und Anlagen GmbH «нулевые выбросы».

Плюсы и минусы
Элегаз является нетоксичным, инертным, изолирующим и дугогасящим газом высокой диэлектрической прочности и термической стабильности. Он успешно используется на протяжении более четырех десятилетий в распределительных устройствах и выключателях среднего и высокого напряжения.

Элегаз предлагает целый ряд преимуществ в области передачи и распределения электроэнергии: распределительные устройства с элегазовой изоляцией занимают меньшую площадь, поэтому они могут быть изготовлены в компактном виде, позволяя подстанций быть размещённой в стеснённых городских условиях или под землей. В дополнение к низкой потребности в обслуживании и высокой эксплуатационной надежности, по сравнению с электрооборудованием с воздушной или масляной изоляцией, элегазовые распредустройства могут быть построены для более высоких классов напряжения, что сведёт к минимуму потери при передаче и распределении электроэнергии.

Следует отметить, однако, что элегаз, также является одним из шести парниковых газов, перечисленных в Киотском протоколе. Нетоксичный, негорючий и неагрессивный элегаз имеет потенциал глобального потепления в 22 200 раз выше, чем у углекислого газа. Другими словами: Когда 1 кг элегаза выбрасывается в атмосферу, то он оказывает такой же парниковый эффект, как выбросы от автомобиля среднего размера с бензиновым двигателем, проехавшим около 120 тысяч км (выбросы около 185 г CO2 на км). Период жизни элегаза в атмосфере превышает 3 200 лет.

Учитывая эти факты, особое внимание должно быть уделено безопасному обращению с элегазом, без выбросов в атмосферу. Эта статья дает обзор о текущих международных правилах, современном элегазовом оборудовании и повторном использовании элегаза на базе философии ДИЛО «нулевые выбросы».

Спецификации элегаза

МЭК 60376
Этот стандарт МЭК включает технического качества элегаза для использования производителями в электрическом оборудовании.

МЭК 60480
Этот стандарт предусматривает требования к проверке, восстановлению и повторному использованию элегаза, взятого из электротехнического оборудования. Также в стандарте описаны рекомендации для проверки и работы с использованным элегазом, кроме того, описаны технические характеристики элегаза для его повторного использования в распределительных устройствах. Для эксплуатации и обращения с элегазом на рабочей площадке основным параметром является чистота газа, предусмотренная настоящим стандартом.

МЭК 62271-4, Ч. 6, № 4
В дополнение к процедурам для безопасного и экологически чистого обращения с элегазом при монтаже, наладке, эксплуатации и утилизации высоковольтного распределительного устройства, этот стандарт определяет конечный вакуум при откачивании элегаза ≤ 20 мбар, который является основным фактором в снижении выбросов элегаза.

Регламент (EC) № 842/2006 о некоторых фторированных парниковых газах (правило F-газов)
В 2006 году ЕС ввел Регламент ЕС 842/2006 на фторсодержащие газы, в котором говорится в статье 4 «Откачивание», что откачивание элегаза должно быть выполнено только квалифицированным и сертифицированным персоналом. Дополняющее положение ЕС 305/2008, которое вступило в силу 1-го июля 2009 года, определяет минимальные требования к сертификации персонала.

Кроме того, правила F-Газ 842/2006 также охватывают такие темы, как отчетности и маркировки компонентов, заполненных элегазом (Регламент ЕС 1493/2007 и 1494 // 2007).

Правила F-Газ 842/2006 будут заменены Протоколом 517/2014, вступающим в силу в январе 2015 года.

Уменьшение выбросов элегаза
При оптимальных условиях эксплуатации, элегаз полностью остается в электротехническом оборудовании. В соответствии с информацией CIGRE, большая часть выбросов элегаза вызвана неправильным обращением с элегазом. Эта проблема может быть предотвращена путем соответствующей подготовки персонала, с одной стороны, и использованием оборудования последнего поколения, с другой стороны.

Вот пример выбросов остаточных газов при откачивании элегаза до следующих значений конечного вакуума:

50 мбар: 304 г/м³
20 мбар: 120 г/м³
1 мбар: 6 г/м³

Эти данные ясно показывают, что откачивние газа до давления < 1 мбар является соответствующим условием по существенному сокращению выбросов. Выбросов элегаза, вызванных неправильной работой, можно избежать благодаря современному элегазовому оборудованию, доступному в необходимых размерах и производительности для выполнения работ по техническому обслуживанию. Даже старые тележки могут быть переоборудованы всасывающими насосами, позволяющими повысить производительность откачивания до давления < 1 мбар. Рис. 1 показывает некоторые примеры элегазового оборудования от DILO.

Современные элегазовые сервисные тележки
На практике, встречаются следующие основные требования заказчиков:

Производительность
 Минимизация времени процессов и управления
 Сжижение элегаза под давлением
 Фильтрация элегаза (влаги и продуктов разложения) во время процесов откачивания и заполнения
 Стабильная чёткость измерительных приборов
 Высокая надежность даже в экстремальных условиях

Эксплуатация и обслуживание
 Простота в использовании (например, автоматизированные функции, адаптации к конкретным потребностям заказчика)
 Функции безопасности для предотвращения перебоев в работе
 Удобный дизайн для обслуживания

Экологичность
 Минимальный уровень откачивания газа < 20 мбар, согласно МЭК 62271-4, Ч. 6, №4;
передовая технология по откачиванию газа до < 1 мбар
 Безмасляные компоненты в цикле работы с элегазом, для предотвращения загрязнения элегаза
 Герметичные и самозакрывающиеся муфты для предотвращения выбросов в атмосферу

Эти требования могут быть легко достигнуты современными устройствами и герметичными соединениями сервисных тележек и газовых отсеков. Принцип уплотнения DILO предотвращает потерю элегаза и попадание влаги в систему элегаза. Муфты DILO, например, позволяют достичь герметичности 1×10-8 мбар л / сек, соответствующей скорости утечки менее 1 см³ в 30 лет.

Основные функции блока обслуживания элегаза
Современные сервисные тележки помогают свести к минимуму расходы на работу с элегазом и повысить операционную эффективность на месте. Основные функции элегазовых тележек включают: откачивание элегаза до < 1 мбар, фильтрации твердых и продуктов распада газа во время операций откачивания и заполнения, хранения газа в жидком или газообразном состоянии, откачивании воздуха и заполнения газовых отсеков. Вся работа выполняется полностью автоматически с помощью встроенных функций безопасности для предотвращения поломки. Рис. 2 показывает нормальную последовательность работы с элегазовыми отсеками.

Повторное использование элегаза в замкнутом цикле
На практике, есть в основном два способа обращения с элегазом:

1) Прямое повторное использование на месте — обычный случай

Элегаз в выключателе, должен быть всегда надлежащего качества, как по влажности и токсичности, так и по продуктам распада элегаза для того, чтобы не уменьшать его изоляционную прочность в распределительных устройствах.

Элегаз может использоваться в замкнутом цикле — это означает, что элегаз из газового отсека может быть повторно использован после откачивания и очистки. Предпосылкой для повторного использования элегаза, является соответствие его качества следующим критериям:

 Чистота элегаза (содержание в %)
 Влажность элегаза (точка росы)
 Наличие продуктов распада элегаза на основе SO2

Если качество измеряемого газа из газовой отсека после очистки соответствует предельным значениям МЭК 60480, то элегаз может быть закачен непосредственно в газовые отсеки после регистрации величины перемещаемого объёма (мониторинг и контроль элегаза). Рис. 3 иллюстрирует Концепции DILO Нулевых Выбросов.

В настоящее время существуют портативные Мультианализаторы элегаза, позволяющие определить все три фактора во время одного измерения и таким образом значительно облегчить работы по техническому обслуживанию. У них нет выбросов элегаза, т.к. измеряемый газ находится в замкнутом круге и подается обратно в газовый отсек с помощью интегрированной газовозвратной системы. Например такой измерительный прибор – Мультианализатор элегаза есть у DILO.

2) Повторное использование элегаза после обновления
Если результаты измерений показывают, что качество газа не соответствует МЭК 60480 для используемого элегаза, то элегаз должен быть очищен либо изготовителем газа или пользователем газа при помощи соответствующего оборудования. Для этого DILO предлагает газоразделительные установки для переработки и очистки элегаза. Эти установки преимущественно используются компаниями, эксплуатирующими элегазовое оборудование с большими объёмами элегаза и должны использоваться для достижения степени чистоты газа, полностью соответствующей стандарту МЭК 60480 для использованного газа, стандарту МЭК 60376 и китайскому стандарта GB / T 12022/2006 для нового элегаза. Переработка и очистка газа означает для эксплуатирующей организации, что затраты на транспортировку, хранение и расходы на новый газ могут быть сведены к минимуму.

Обучение и сертификация

Правильная подготовка персонала является решающим фактором в сокращении выбросов элегаза. Регламент ЕС 305/2008 предусматривает минимальные требования к подготовке и аттестации персонала, таких как безопасность, транспортные требования, работа с элегазом, вопросы касающиеся экологии и практические инструкции.

Резюме:
В настоящее время нет эквивалента элегазу для использования в электротехнической промышленности, имеющего свойства, аналогичные элегазу.

При использовании современного элегазового оборудования и измерительных приборов, в случае, когда работы с элегазом проводятся обученным персоналом, потери элегаза незначительны и могут быть сведены к абсолютному минимуму. Уменьшение выбросов до почти нулевого уровня выгодно в отношении экологических аспектов, экономии средств для нового газа и соответствие международным правилам.

Профиль компании:
DILO является мировым лидером в оборудовании по работе с элегазом. Ассортимент продукции компании охватывает все аспекты элегазового оборудования для обслуживания распределительных устройств среднего и высокого напряжения. Предложение DILO насчитывает широкий спектр элегазовых тележек, созданных на основе современных технологий; измерительные приборы для определения качества элегаза, для обнаружения утечек и наблюдения внутри помещений; автоматизированные системы для интегрального обнаружения утечек компонентов КРУЭ; индивидуальные элегазовые установки для производодителей КРУЭ, дополненные специальным оборудованием для мониторинга элегаза.

Автор:4
Рудольф Мёк является региональным менеджером по продажам оборудования DILO для России. Он работает в компании DILO более 15 лет и является экспертом в практической работе с элегазом, знает все аспекты и требования со стороны клиентов.

 

 

 

 

 

 

Приложение:

Рис. 1: Оборудование для устойчивой работы с элегазом
Фото: DILO

1

 

 

 

Рис. 2: Типичная последовательность работы с элегазом на КРУЭ
Источник: DILO

2

Рис. 3: Концепции DILO Нулевых Выбровос и ее шаги
Источник: DILO

3