Na drodze do neutralności emisyjnej nie wystarczy przestawić się na OZE. Energetyka musi podejmować także działania, które pozwolą jej osiągać zerowy współczynnik ocieplenia globalnego (GWP, ang. Global Warming Potential) w obszarze wytwarzania i przesyłu energii. Krokiem w tym kierunku jest unijne zalecenie w sprawie stosowania sześciofluorku siarki.

Izolacyjne wyzwania

Zrównoważony rozwój, a także wyjątkowa troska o środowisko naturalne są elementem strategii wielu firm. Stoen Operator, odpowiedzialny za dostawy energii elektrycznej na terenie Warszawy, od wielu lat wdraża innowacyjne rozwiązania i wspiera inicjatywy ekologiczne. W swoich działaniach wykorzystuje technologie, które ograniczają niekorzystny wpływ na otoczenie. Jest to ważny element transformacji energetycznej kraju i wsparcia OZE.

Wzrost popularności „zielonej energii” bezpośrednio przekłada się na rozwój infrastruktury elektroenergetycznej. To, z kolei, oznacza zwiększoną emisję SF₆, który jest wykorzystywany w rozdzielnicach wysokiego i średniego napięcia jako izolator. Ten związek chemiczny jest jednym z najsilniejszych gazów cieplarnianych, a ponieważ utrzymuje się w atmosferze przez bardzo długi czas, to jego wpływ na klimat jest długotrwały. Co niezwykle ważne, SF₆ ma bardzo wysoki współczynnik GWP, zatem jego potencjał cieplny 25 tys. razy wyższy niż CO₂.

Z tego powodu już dekadę temu Unia Europejska zakazała stosowania tego gazu w różnych produktach, a teraz stopniowo wycofuje się go z energetyki. Zgodnie z wymaganiami Parlamentu Europejskiego oraz Rady UE od 1 stycznia 2028 roku nie może on być wykorzystywany w nowych urządzeniach energetycznych o napięciu do 123 kV. O dwa lata wcześniej, od 1 stycznia 2026 roku, zostanie całkowicie wycofany z rozdzielnic średniego napięcia (do 24 kV).

Ekologiczne alternatywy

Propozycje nowych regulacji, które mają na celu ograniczenie emisji gazów fluorowanych, Komisja Europejska przedstawiła w 2022 roku. Parlament Europejski zatwierdził ten plan w 2023 roku, a ostateczna wersja została uzgodniona na początku października. Zgodnie z nią do 2050 roku gazy te zostaną całkowicie wycofane z użycia.

Sektor energetyki już od pewnego czasu przygotowywał się do takich wymogów. Na rynku dostępne są alternatywne technologie i substancje, które zastąpią SF6. Wykorzystuje się w tym zakresie np. powietrze, próżnię oraz mieszanki gazów (w tym CO2) lub mieszanki gazów naturalnych.

Unijne zalecenia w lokalnym wydaniu

Rozdzielnice odgrywają istotną rolę w bezpiecznym i efektywnym działaniu systemu elektroenergetycznego. Ponieważ unijne rozporządzenie zacznie wchodzić w życie już za kilka miesięcy, polscy operatorzy systemów dystrybucyjnych (OSD) zrzeszeni w Polskim Towarzystwie Przesyłu i Rozdziału Energii opracowali zasady zakupu nowych urządzeń z SF₆. Przygotowany dla producentów takich rozwiązań komunikat informuje o nowych wymogach i rekomenduje uwzględnienie ich w procesach produkcji, dostawy i dokumentowania urządzeń dla sieci OSD.

Jedną z pierwszych rozdzielnic wysokiego napięcia wolną od sześciofluorku siarki będzie model typu 8VN1 produkcji firmy Siemens Energy. Zostanie on zamontowany w stołecznej sieci elektroenergetycznej obsługiwanej przez Stoen Operator, w RPZ Batory. W ramach tej inwestycji wykonawca dostarczy pole mobilne oparte również na rozdzielnicy 8VN1 wyposażonej w niekonwencjonalne przekładniki małych mocy. Rozwiązanie to wpisuje się w politykę redukcji SF₆ obu firm oraz innowacyjny charakter tego przedsięwzięcia.

Źródło: Stoen Operator

Artykuł Polska energetyka odchodzi od SF6 w rozdzielnicach wysokiego i średniego napięcia pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Na terenach silnie zurbanizowanych, charakteryzujących się dużym zagęszczeniem zabudowy, planowanie prac eksploatacyjnych i modernizacyjnych wymaga szczególnej uwagi. Dla Stoen Operator, który jest odpowiedzialny za dostawy energii elektrycznej na terenie Warszawy i okolicznych gmin, kluczowym priorytetem jest minimalizowanie przerw w zasilaniu.

– Kable elektroenergetyczne są głównym elementem systemu przesyłu energii, zwłaszcza w sieciach o napięciu do 15 kV – mówi Dymitr Bujakowski, kierownik inwestycji w Stoen Operator. – Nasza sieć w znacznym stopniu jest zbudowana z linii kablowych. Dla sieci średniego napięcia tzw. stopień skablowania wynosi 96%, natomiast dla sieci niskiego napięcia osiąga on 82%. Choć technologia wykonania kabli może się różnić, to podstawowe elementy ich budowy są podobne.

Znaczenie wyładowań niezupełnych

Uszkodzenia izolacji czy niepoprawnie wykonane połączenia między kablami należą do najczęstszych przyczyn awarii w sieciach kablowych. Jednym z parametrów oceny stanu technicznego kabli są tzw. wyładowania niezupełne. Pozwalają one na wczesnym etapie wychwycić drobne wady, które zmniejszają trwałość izolacji.

Mikroskopijne pęcherzyki gazu, obecność obcych cząsteczek czy nawet drobne uszkodzenia struktury izolacji obniżają jej wytrzymałość, co zwiększa ryzyko wystąpienia wyładowań elektrycznych. To zjawisko, które polega na gwałtownym przepływie prądu przez materiał, w normalnych warunkach nieprzewodzący elektryczności. W przypadku wyładowań niezupełnych dochodzi jedynie do częściowego przebicia izolacji, jednak ich powtarzalność i natężenie sprawiają, że zwiększa się podatność materiału na działanie czynników zewnętrznych, takich jak temperatura czy naprężenia mechaniczne. W efekcie osłabione obszary stają się bardziej narażone na awarie.

Monitoring i diagnostyka

Stoen Operator, we współpracy z firmą ModemTec, zakończył testy pilotażowe dotyczące monitorowania wyładowań niezupełnych w kablach średniego napięcia. Zastosowane podczas badań urządzenie PD Doctor, wykorzystujące autorską technologię, umożliwia precyzyjne wykrywanie tych zjawisk na wczesnym etapie ich występowania.

– Rozwiązanie, z którego korzystamy w tych testach, pozwala nam uzyskiwać precyzyjne dane pomiarowe bez konieczności odłączania kabla spod napięcia. Sygnały są prezentowane w przejrzysty i intuicyjny sposób, a dodatkowo możliwe jest archiwizowanie danych historycznych. To pozwala śledzić zmiany w czasie i wspiera podejmowanie decyzji eksploatacyjnych. W ten sposób obserwujemy zmiany zachodzące w izolacji kabla elektroenergetycznego oraz mamy możliwość określenia tempa jego starzenia – dodaje ekspert stołecznego operatora sieci dystrybucyjnej.

Ważna jest także możliwość ręcznego ustawienia wartości ostrzegawczych. W sytuacji, gdy zostają one przekroczone, pracownik pogotowia energetycznego otrzymuje powiadomienie. Może zatem odpowiednio wcześnie zareagować i zaplanować modernizację tego elementu. Dzięki temu spółka skraca czas potrzebny na zlokalizowanie i usunięcie awarii. A to wpływa na poprawę kluczowych wskaźników niezawodności sieci, takich jak SAIDI i SAIFI, które określają czas i częstotliwość występowania przerw w dostawie energii.

– Monitoring poziomu wyładowań niezupełnych jest kolejną wdrażaną u nas technologią, która optymalizuje zarządzanie infrastrukturą elektroenergetyczną. Dodatkowo rozwiązanie to przyczynia się do zwiększenia bezpieczeństwa i niezawodności dostaw energii elektrycznej. Wczesna diagnostyka i przewidywanie potencjalnych awarii na podstawie danych historycznych umożliwiają minimalizację strat, redukcję kosztów awaryjnych napraw oraz zwiększenie stabilności systemu elektroenergetycznego. A to finalnie przekłada się na wyższą jakość usług dla odbiorców końcowych – podsumowuje dotychczasowe wyniki Dymitr Bujakowski.

Źródło: Stoen Operator

Artykuł Nowa metoda oceny stanu technicznego kabli w sieci Stoen Operator pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.