Résumé des équipements haute tension SF₆ et introduction à Dispositifs de récupération, de purification, de charge et de décharge du gaz SF₆

Les équipements de transport et de distribution d'énergie à haute tension (10 kV et plus), à très haute tension et à très haute tension sont particulièrement adaptés grâce à leurs excellentes propriétés d'isolation et d'extinction d'arc. Leurs principaux composants se répartissent en trois catégories : appareillage de commutation, transformateurs primaires et dispositifs auxiliaires.

I. Interrupteur haute tension-équipement (le plus courant)

II. Transformateurs de mesure haute tension et autres équipements primaires

III. Équipements spéciaux à haute tension

IV. Dispositifs auxiliaires de support SF₆ (ne faisant pas partie de l'équipement principal, mais dépendants du système SF₆)

Nom du produit SF6	Image du produit SF6	Brève description des utilisations
Dispositif de récupération et de purification du gaz SF₆		Maintenance, récupération, filtration et régénération du gaz SF₆
Analyseur d'humidité SF₆		Détection de la teneur en humidité du gaz
détecteur de produits de décomposition SF₆		Déterminer s'il existe un défaut de décharge à l'intérieur de l'équipement.
détecteur de fuites de gaz SF₆		Essai d'étanchéité à l'air
Dispositifs de gonflage SF6		Remplissage et réapprovisionnement en gaz
Système de surveillance en ligne de la densité SF₆		Surveillance en temps réel de la pression, de la température et de la densité de la chambre

Technologies clés différences de SF6

1. qui fait la distinction entre l'isolation et l'extinction d'arc repose à la fois sur SF₆ isolation et extinction d'arc ; les interrupteurs de sectionnement, les barres omnibus et les transformateurs de mesure utilisent uniquement du SF₆ comme milieu isolant et n'ont pas besoin d'extinction d'arc.
2. Référence de sélection simple

• Surface limitée, intérieur SIG en milieu urbain
• Rénovation extérieure, budget moyen → HGIS + transformateur de courant ouvert
• Ligne de câble du réseau de distribution 10 kV → Unité de distribution principale en anneau SF₆ RMU
• Canal souterrain de transport d'électricité à haute capacité → GIL
• Les transformateurs isolés à l'huile ne peuvent pas être utilisés dans des emplacements protégés contre l'incendie et les explosions. transformateurs isolés au gaz GIT

3. Les considérations environnementales : Le SF₆ est un puissant gaz à effet de serre, et la plupart des pays exigent son recyclage et sa réutilisation , interdisant les émissions directes ; les projets d'exportation comprennent souvent des équipements de récupération de gaz.

Applications et principe de fonctionnement du dispositif de récupération, de purification, de charge et de décharge du gaz SF₆ (équipement illustré sur la photo).

I. Description générale de l'équipement

Les deux types d'équipements suivants sont tous deux des unités de récupération d'hexafluorure de soufre SF₆ :

1. Mini machine à chariot orange : Machine à vide portable de recyclage SF₆, principalement utilisée pour la maintenance sur site des appareillages de commutation, des transformateurs et des petits GIS ;	2. Unité d'armoire jaune de grande taille : Unité intégrée de récupération, de purification et de stockage de SF₆ à haut débit, utilisée pour les tests par lots des installations GIS et des commutateurs haute tension, le traitement de chambres à gaz de grande capacité, intégrant des vannes multivoies, des manomètres, des réservoirs de stockage de liquide et des unités de purification profonde.
Léger avec roulettes, débit modéré, convient aux petites chambres à air dispersées.	Doté d'un réservoir de stockage de liquide intégré de grande capacité, de vannes de contrôle multivoies et d'une grande unité de réfrigération, il offre de solides capacités de fonctionnement continu et peut gérer plusieurs appareils simultanément.

II. Utilisations principales

Le SF₆ est un isolant et un agent d'extinction d'arc pour les équipements électriques haute tension (GIS, disjoncteurs, transformateurs de mesure, unités de distribution en boucle), mais c'est un gaz à effet de serre extrêmement puissant (PRG = 23 500, son rejet direct dans l'atmosphère est strictement interdit). Cet équipement permet le recyclage en circuit fermé du SF₆ , grâce à cinq fonctions principales :

1. Récupération de SF₆ pendant la maintenance des équipements

Avant la mise hors tension et la maintenance de l'interrupteur GIS, il convient d'extraire tout le SF₆ présent dans la chambre à gaz de l'équipement afin d'éviter toute fuite de gaz susceptible de polluer l'environnement et de gaspiller des matières premières après l'ouverture du couvercle. La pression résiduelle de l'équipement peut être réduite à moins de 50 kPa afin d'optimiser la récupération du gaz restant.

2. Purification et valorisation poussées des gaz

Le SF₆ recyclé contient de l'humidité, des fluorures issus de la décomposition par arc électrique, de la poussière et des impuretés atmosphériques. L'équipement intègre des tamis moléculaires, de l'alumine activée et des filtres de précision pour assurer le séchage, l'élimination de l'acide et le dépoussiérage. Les indicateurs de gaz traités sont conformes à la norme DL/T 662 et peuvent être réutilisés dans les équipements électriques.

3. Stockage par compression de liquide

Après purification, le SF₆ est liquéfié par un compresseur et une unité de réfrigération et stocké à l'état liquide dans un réservoir de stockage interne, ce qui réduit considérablement le volume de stockage et facilite le transport et le stockage à long terme.

4. Nettoyage des équipements électriques

Après la maintenance, utilisez d'abord une pompe à vide pour éliminer l'air et l'humidité de l'intérieur du GIS/commutateur afin de vous assurer qu'il n'y a pas d'humidité ou d'oxygène à l'intérieur de l'équipement, afin d'éviter la défaillance de l'isolation et la génération de produits de décomposition toxiques après la mise sous tension.

5. Recharge précise en gaz SF₆

Le SF₆ liquide purifié contenu dans le réservoir de stockage est chauffé et vaporisé, puis injecté avec précision dans l'équipement électrique haute tension en respectant la pression nominale indiquée sur sa plaque signalétique. Deux modes de remplissage sont possibles : le remplissage par gravité à basse pression et le remplissage par surpression à l'aide d'un compresseur.

6. Fonctions de support supplémentaires

• Transfert de gaz SF₆ anciens et nouveaux, remplissage de bouteilles ;
• Auto-vidange des équipements et des canalisations et détection des fuites ;
• Les piles SF₆ usagées et non conformes sont recyclées et traitées de manière centralisée afin de répondre aux réglementations environnementales et aux exigences de réduction des émissions.

III. Principe de fonctionnement complet (Processus principal de liquéfaction cryogénique)

Le système complet comprend cinq étapes principales : récupération et compression, purification et séchage, réfrigération et liquéfaction, mise sous vide, et recharge et vaporisation. Son fonctionnement repose sur la coordination du compresseur, du système de réfrigération, de la pompe à vide, du filtre à adsorption multi-étages, du réservoir de stockage de liquide, des vannes et des canalisations.

Procédé 1 : Récupération du gaz SF₆ (extraction des équipements électriques)

1. Le pipeline relie la chambre à air GIS/de commutation à l'entrée d'air du dispositif de récupération et actionne la vanne de récupération ;
2. Le compresseur sans huile génère une pression négative pour extraire le gaz SF₆ de l'équipement ;
3. Le gaz pénètre d'abord le préfiltre pour filtrer les poussières métalliques et les résidus solides de décomposition de l'arc électrique.

Procédé 2 : Purification et séchage en plusieurs étapes

Après une filtration grossière, le SF₆ passe successivement par deux séries d'unités de purification :

1. cartouche filtrante en alumine activée : adsorbe les produits de décomposition acides et toxiques tels que HF et SOF₂ générés par l'arc électrique ;
2. cuve de séchage à tamis moléculaire : absorbe profondément l'humidité du gaz, abaisse le point de rosée en dessous de -40℃, empêche l'humidité de corroder l'équipement et de réduire l'isolation ; après purification, les impuretés du gaz et l'indice d'humidité répondent à la norme de réutilisation.

Procédé 3 : Réfrigération, compression, liquéfaction et stockage (principe de base)

1. Après purification, le SF₆ entre dans le compresseur et est mis sous pression à haute pression ;
2. L'unité de réfrigération auxiliaire refroidit en continu le SF₆ haute pression, qui se liquéfie à partir d'un état gazeux dans des conditions de pression moyenne à élevée et de basse température.
3. Le SF₆ liquide est automatiquement stocké dans le réservoir de stockage pressurisé intégré en s'appuyant sur la différence de pression ; Avantages : la densité de stockage du liquide est beaucoup plus élevée que celle du gaz, et le même volume de réservoir de stockage peut stocker des dizaines de fois plus de gaz SF₆.

Étape 4 : Nettoyage des équipements électriques à l’aspirateur (essentiel après la maintenance)

Une fois le recyclage terminé et l'inspection et la maintenance des équipements achevées :

1. Arrêtez la boucle de récupération du SF₆ et inversez le pipeline de la pompe à vide ;
2. Une pompe à vide à palettes rotatives à deux étages extrait l'air et la vapeur d'eau de la cavité et des canalisations du GIS ;
3. Le manomètre à vide contrôle le niveau de vide. Une fois ce niveau atteint, la vanne à vide se ferme pour isoler l'atmosphère et préparer le gonflage.

Étape 5 : Remplissage SF₆ (gonflage par vaporisation)

1. Mettez en marche le dispositif de chauffage du réservoir, et le SF₆ liquide absorbe la chaleur et se vaporise en gaz pur à haute pression ;
2. Deux modes de gonflage sont disponibles :

• Faible différentiel de pression : le gaz est fourni par écoulement gravitaire grâce à la pression propre du réservoir.
• Différence de pression insuffisante : Démarrez le compresseur pour augmenter la pression jusqu’à ce que la pression dans la chambre à air atteigne la pression de service nominale de l’équipement ;
  3. Le manomètre contrôle la pression de gonflage en temps réel et s'arrête automatiquement lorsque la valeur définie est atteinte.

IV. Suppléments relatifs à la valeur environnementale et économique

1. Respect de l'environnement Le SF₆ a un effet de serre plus de 20 000 fois supérieur à celui du CO₂, et ses émissions directes contreviennent à la réglementation environnementale. L’équipement permet un recyclage zéro émission.
2. Les économies de coûts : Le coût d'acquisition élevé du gaz SF₆ neuf, associé à la possibilité de recycler à plusieurs reprises le gaz purifié, réduit considérablement les coûts d'exploitation et de maintenance.
3. Sécurité des équipements : Élimine l'humidité et les impuretés acides, prévenant ainsi la corrosion des composants internes en aluminium et le vieillissement de l'isolation des GIS, et prolongeant la durée de vie des interrupteurs haute tension.

Pour vos besoins en matière de récupération et de purification du gaz SF6, notamment pour des tests par lots dans des usines d'appareillages haute tension et des ateliers d'équipements GIS complets, des réparations d'urgence de réseaux de distribution et la maintenance sur site d'appareillages/transformateurs extérieurs, veuillez consulter le personnel commercial de DEMIKS POWER.

Adresse électronique de contact : contact@demikspower.com