Wykorzystywany do izolowania wnętrz rozdzielnic gaz SF6 wciąż budzi kontrowersje. Jednak zainteresowanie tymi rozwiązaniami jest na tyle duże – i wciąż rosnące – że kontrowersje te można uznać za przejaw czysto akademickich rozważań na temat stosunku ceny urządzenia, do jego wielkości, łatwości instalacji i potencjalnych wad sześciofluorku siarki. Wad – dodajmy – rozpatrywanych w oderwaniu od doskonałych właściwości dielektrycznych tego gazu, w tym akurat wypadku niemal niezastąpionego.
Ukłon w stronę sceptyków
 |
| GIS ELK-04 145 kV produkcji ABB |
Sześciofluorek siarki choć znany od wielu lat to chyba powoli rzeczywiście zaczyna być doceniany przez użytkowników. Wątpliwości związane z jego „cieplarnianym” charakterem i ewentualnym niekontrolowanym uwolnieniem do środowiska, skutecznie zostały zniwelowane przez producentów urządzeń ich rozwiązaniami konstrukcyjnymi i znacznym ograniczeniem ilości samego gazu. Zainteresowanie rozdzielnicami GIS jest na tyle znaczące, że producenci wciąż wprowadzają na rynek nowe rozwiązania. Jak chociażby (daleko nie szukając) firma ABB.
Nowa generacja rozdzielnicy w izolacji gazowej ABB to ELK-04 na napięcie 145 kV. Jest to rozwiązanie przygotowane zarówno dla energetyki dystrybucyjnej, jak i do przesyłowych stacji elektroenergetycznych pracujących po stronie 110 kV. Zresztą w ciągu ostatnich kilku lat pojawiły się na rynku zupełnie nowe rozwiązania także na inne napięcia – 72,5 kV, 245 kV i 420 kV. Ich cechą najważniejszą jest znaczący postęp w redukcji – zarówno wymiarów, jak i użytych materiałów oraz gazu SF6. Szczególnie ciekawa jest nowa kompaktowa rozdzielnica 420 kV. W całości montowana jest w fabryce, włączając w to okablowanie i testy. Jej instalacja jest dzięki temu szybka i prosta – na dostawę i montaż jednego pola na miejscu przeznaczenia wystarczy jeden dzień. Zmniejszone wymiary i bardziej kompaktowa konstrukcja to mniejsza powierzchnia montażowa, więcej miejsca dla obsługi i mniej zużytych materiałów. To także ukłon w stronę sześciofluorkowych sceptyków – gazu jest bowiem zdecydowanie mniej.
Poza tym, w urządzeniu zainstalowano również nowatorską i bardzo interesującą funkcję – system monitorowania gazu MSM (modular switchgear monitoring). Głównym zadaniem tego systemu jest wykrywanie nawet niewielkich nieszczelności w układzie ciśnieniowym, sięgających zaledwie 0,5 proc. ubytku gazu rocznie. Całość wyposażona jest w filtry predykcyjne. Są one tak skonfigurowane, że potrafią rozróżnić rzeczywiste ubytki od naturalnych zmian gęstości gazu, wynikających z niejednorodnych rozkładów temperatury w komorach.
Cięcie kosztów
O ile na temat gazu wciąż jeszcze można dyskutować, o tyle wartość użytkowa rozdzielnic GIS jest niepodważalna. Wszystkie moduły funkcjonalne wspomnianej rozdzielnicy 420 kV – prefabrykowane i wstępnie testowane w fabryce – poddane są badaniu typu zgodnie z obowiązująca normą IEC 62271-203. Rozdzielnica jest również częściowo wypełniania gazem SF6 do ciśnienia transportowego 1 bara. Pozwala to na dodatkowe skrócenie czasu montażu na miejscu. Biorąc pod uwagę wszystkie aspekty czas instalacji nowej rozdzielnicy GIS 420 kV został skrócony o ponad 40 proc. W tym kontekście nie dziwi więc duże zainteresowanie rynku rozwiązaniami wykorzystującymi izolację gazową. Nowe inwestycje, podobnie jak modernizacje istniejących stacji, za jeden z celów głównych stawiają zmniejszenie wykorzystywanej powierzchni i ograniczenie obsługi serwisowej do niezbędnego minimum. I chociaż z założenia rozdzielnica GIS wymaga niewielkich zabiegów serwisowych, wszystkie istotne elementy, takie jak napędy, sensory, czujniki ciśnienia gazu, zawory do napełniania czy listwy zaciskowe są łatwo dostępne. Znacząco skraca to czas konserwacji i ułatwia pracę obsługi całej stacji.
GIS z bliska
Sześciofluorek siarki pojawia się dzisiaj nieprzypadkowo. Nadarzyła się bowiem okazja, by obejrzeć takie zjawiskowe urządzenie na żywo i poznać ciekawostki związane z jego działaniem. Nową rozdzielnicę GIS na napięcie 145 kV firma ABB zaprezentowała bowiem podczas tegorocznych targów EXPOPOWER w Poznaniu. Zaprezentowała i zgarnęła Złoty Medal MTP 2014. Niestety, na ekspozycji fizycznie nie pojawiła się najnowsza rozdzielnica kompaktowa w izolacji gazowej ELK-3C na napięcie 420 kV. Aparat waży bowiem ponad 8 ton i z przyczyn logistycznych nie mógł być zaprezentowany podczas targów. W ogóle tegoroczne targi upłynęły pod znakiem rozdzielnic GIS. Podobne rozwiązanie zaprezentowała bowiem także konkurencja, a drugi dzień imprezy uświetniła wielogodzinna XII Konferencja Naukowo-Techniczna „Rozdzielnice w izolacji gazowej 110 i 400 kV”. Tradycyjnie organizatorem sesji był Oddział Poznański Stowarzyszenia Elektryków Polskich, a jednym z głównych partnerów firma ABB. Przedstawione prezentacje mogły zaspokoić ciekawość największych nawet fascynatów tego typu urządzeń i zapewne rzucić nieco inne światło na ich postrzeganie przez przeciwników stosowania gazu SF6. Po wykładach czysto naukowych przygotowanych przez profesorów Politechniki Poznańskiej i Politechniki Wrocławskiej, niezwykle ciekawą prelekcję wygłosił Aleksander Gul z ABB, którego wielki entuzjazm poparty ogromną wiedzą wypełnił salę na kilkadziesiąt minut. Nie był to jednak klasyczny wykład produktowo-marketingowy – dr Gul niezwykle barwnie opowiedział bowiem o instalacji rozdzielnicy GIS 110 kV na dalekiej Jakucji, w największej na świecie kopalni diamentów, gdzie temperatura zimą spada poniżej minus 50ºC.
Sławomir Dolecki
