Scenario di applicazione: Regioni estremamente fredde (ambiente a -40°C), progetti con requisiti ambientali rigorosi (ad esempio, stazioni di interconnessione eolica nordiche)
Obiettivo principale: Aumentare la affidabilità a lungo termine dei Trasformatori di Corrente (TC) all'interno degli Apparati Comandi Isolati al Gas (GIS) rispettando i requisiti ambientali a basso carbonio.
I. Ottimizzazione del mezzo di isolamento: Tecnologia ibrida SF₆/N₂
- Parametro - Progettazione della soluzione
- Rapporto gassoso: Miscela SF₆ (80%) + N₂ (20%)
- Resistenza dielettrica: A 20°C & 0,5MPa, resistenza dielettrica >85% del puro SF₆
- Prestazioni ambientali: Potere di riscaldamento globale (GWP) ridotto del 70%, riducendo significativamente l'impatto dei gas serra
- Adattabilità a basse temperature: Punto di liquefazione del gas ibrido ≤ -60°C, garantendo nessun rischio di liquefazione a -40°C in ambienti estremamente freddi
II. Progettazione di schermatura anti-discrezionale
- Innovazione strutturale:
- Colata di resina epoxidica:
- Bobine TC prodotte con processo di colata al vuoto, tasso di riempimento con resina epoxidica >99,9%, eliminando le bolle interne.
- Rete metallica di schermatura a potenziale equipotenziale:
- Rete di rame zinco aggiunta all'esterno del corpo fuso, mantenuta a potenziale equipotenziale al conduttore primario del TC.
- Elimina la distorsione del campo elettrico superficiale e sopprime la corona parziale.
- Validazione delle prestazioni:
- Livello di PD (discrezione parziale) <5 pC (secondo lo standard IEC 60270)
- Superato il test di cicli termici a -40°C, senza rischio di crepe nell'isolamento.
III. Sistema di controllo del riscaldamento dinamico
- Architettura di controllo intelligente:
Strato sensori → Strato di controllo → Strato di esecuzione
Sensori di temperatura PT100 → Sistema di monitoraggio GIS → Modulo di controllo della velocità dei ventilatori
- Implementazione funzionale:
- Monitoraggio in tempo reale: Sondini PT100 integrati (±1°C di precisione) localizzano le temperature dei punti caldi del TC.
- Raffreddamento attivo: Attiva automaticamente le batterie di ventilatori GIS quando l'aumento di temperatura supera la soglia (ad esempio, ΔT >40K).
- Ottimizzazione dell'efficienza energetica: La potenza dei ventilatori viene regolata dinamicamente in base alla richiesta, riducendo l'energia sprecata.
IV. Confronto dei vantaggi tecnici chiave
| Indicatore |
CT SF₆ tradizionale |
Questa soluzione: CT a gas ibrido |
| Vita utile dell'isolamento |
25~30 anni |
>40 anni |
| Valore GWP |
100% (SF₆=23,900) |
Ridotto del 70% |
| Affidabilità a basse temperature |
Prone a liquefazione a -30°C |
Operazione stabile a -40°C |
| Controllo della discrezione parziale |
10~20 pC |
<5 pC |
V. Validazione dell'adattabilità allo scenario
- Scenario eolico in regioni estremamente fredde (Nordiche):
- Superato il test di avvio a freddo a -40°C /72h; errore di rapporto del TC ≤ ±0,2%.
- Curva pressione-temperatura ottimizzata per il gas ibrido prevenendo un eccessivo calo di pressione a basse temperature.
- Conformità ambientale:
- In conformità con la Regolamentazione F-gas UE (No.517/2014) sulle restrizioni d'uso dello SF₆.
- Piede di carbonio nel ciclo di vita ridotto del 52% (secondo lo standard ISO 14067).
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