Smart SF6 surveillance des gaz

Comment le capteur de densité de gaz WIKA GD-20-W transforme la surveillance des sous-stations

Une solution SF₆ exceptionnelle sur les plans environnemental et économique, en partenariat avec Elia
Économiser les ressources, protéger l'environnement et favoriser la numérisation, tout cela à la fois : c'est ce que permet le capteur de densité de gaz sans fil innovant GD-20-W. Pendant deux ans, WIKA, leader sur le marché des solutions de mesure, a collaboré avec le gestionnaire de réseau de transport suédois Elia pour piloter le GD-20-W. Ce capteur, qui peut être facilement intégré dans des environnements IIoT, permet une large gamme de réglages d'alarme. En cas de basse densité ou de température élevée, il envoie instantanément un avertissement, même en-dehors des périodes de transmission prévues. Cela réduit considérablement le risque de fuites de SF₆.

"Nous disposons d'une énorme quantité d'équipements électriques haute tension dans toute la Belgique, et cela ne fait que croître en raison de la demande croissante d'énergie renouvelable. La surveillance numérique de ces équipements est l'étape logique pour suivre la croissance et assurer la disponibilité du réseau. »

Diederik Moers
Responsable Conditionnement et contrôle des actifs, Groupe Elia

Défi

Gaz SF₆:
Indispensable mais dangereux

Le gaz SF₆ est essentiel pour les exploitants de réseaux, utilisé dans les sous-stations, les éoliennes et les disjoncteurs à isolation gazeuse (GIS), en particulier dans les systèmes haute tension pour les parcs éoliens onshore et offshore. Cependant, le SF₆ est le gaz à effet de serre le plus nocif pour le climat. La nouvelle directive européenne sur les gaz F (effective en janvier 2035) impose l'utilisation de gaz SF₆ traité ou recyclé pour la maintenance, ce qui rend la récupération cruciale pour des raisons environnementales et économiques.

L'objectif :
Minimisation des fuites de SF₆

Le gaz SF₆ est généralement surveillé au moyen de densimètres, ce qui déclenche une alarme lorsque la densité descend en-dessous d'un seuil. Cependant, à ce stade, 7–8 % du SF₆ peuvent déjà être perdus. Il est essentiel de prévenir les fuites de SF₆, car la quantité perdue dans chaque installation n'est pas suivie. Une surveillance efficace est essentielle pour maintenir la disponibilité du système, car les usines en “zone rouge” pourraient devoir être mises à l'arrêt, ce qui risquerait d'entraîner une coupure de courant. Avec un coût du SF₆ d'environ 1.500€ pour 50 litres, l'impact financier est significatif.

Solution

L'approche :
Mise en œuvre d'un projet pilote avec le gestionnaire de réseau de transport belge Elia

WIKA a établi un partenariat avec Elia, un client de longue date. "Elia a beaucoup de gaz SF₆ dans son réseau", déclare Jannik Schäfer. "Elia est également prête à innover, ajoute Manuel Micheler. De plus, Elia a saisi cette occasion pour influencer directement le développement de produits et de fournir un retour d'information sur les caractéristiques requises de la solution. Cela fait d'Elia le partenaire idéal pour ce projet.

La solution :
Un capteur de densité de gaz sans fil

Poser le câblage dans une sous-station existante et installer de nouveaux capteurs est un effort important, tout comme la lecture manuelle des densimètres mécaniques sur site. Pour résoudre ce problème, un capteur sans fil a été développé. Le capteur de densité de gaz GD-20-W assure une surveillance continue des paramètres d'état du gaz dans des réservoirs fermés. Elia a besoin de 100 à 400 de ces capteurs par sous-station de 400 kV. Une phase de test intensive avec des produits pré-série a été effectuée au cours des deux dernières années.

Avantages

Prêt à partir

WIKA a pleinement confiance en son nouveau produit, dont elle a rigoureusement testé l'adéquation pratique dans le cadre d'un projet pilote mené avec Elia. Leur partenariat a été décisif pour développer avec succès en peu de temps le nouveau capteur de densité de gaz. Les clients peuvent s'attendre à une solution d'une qualité sans compromis. L'équipe WIKA est ravie de lancer le capteur GD-20-W, qui fournit une solution SF₆ exceptionnelle sur le plan environnemental et économique et qui transforme définitivement la surveillance des sous-stations.

Un partenariat réussi entre Elia et WIKA

“Grâce à la surveillance numérique complète du gaz SF₆ dans les disjoncteurs, nous garantissons une détection des fuites aussi rapide que possible, bien plus rapide qu'avec les densimètres à gaz classiques. Cela nous permet de réduire nos émissions de SF₆ en procédant plus rapidement à une réparation. WIKA nous aide à atteindre notre objectif de réduction des émissions de SF₆. »

Thomas Wijnhoven
Asset Manager Substations, Groupe Elia

Le produit : le capteur de densité de gaz GD-20-W avec un signal de sortie sans fil LoRaWAN®

Pour les équipements isolés au SF₆ et aux gaz de substitution, destinés à une utilisation en intérieur et en extérieur
Technologie de capteur haute précision
Surveillance permanente des paramètres pertinents de l'état du gaz dans les réservoirs fermés
Longue durée de fonctionnement de la batterie
Exécution super compacte

Solutions, produits et technologies associés

Distribution et transmission d'électricité (SF<sub>6</sub>) — Distribution et transmission d'électricité (SF₆)

Faits intéressants

À propos de l'hexafluorure de soufre

■ SF₆: le gaz à effet de serre le plus puissant
■ Potentiel de réchauffement global : PRG 24 300 – 1 kg de SF₆ ce gaz équivaut à 24 300 kg de CO₂
■ Durée de vie atmosphérique extrêmement longue : environ 3 200 ans
■ Propriétés isolantes exceptionnelles : une rigidité diélectrique cinq fois supérieure à celle de l'air
■ Indispensable pour les réseaux électriques : empêche les courts-circuits et les arcs électriques

A propos d'Elia System Operator S.A

■ Le gestionnaire de réseau de transport belge
■ Possède et exploite l'ensemble du réseau électrique haute tension belge
■ Le groupe Elia comprend également le gestionnaire de réseau de transport allemand 50Hertz
■ 50Hertz construit et exploite le réseau de transport d'électricité dans le nord et l'est de l'Allemagne avec plus de 2 100 spécialistes

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