
Sovellusalue: Äärimmäisen kylmät alueet (-40°C ympäristö), tiukasti säännellyt projektit (esim. pohjoismaiset tuulivoiman verkkoyhteydet)
Pääasiallinen tavoite: Parantaa pitkän aikavälin luotettavuutta virta-anturien (CT) sisällä kaasulla eristettyjen kytkentälaatikoiden (GIS) yhteydessä samalla täyttäen matalahampaisten ympäristövaatimukset.
I. Erityisvälineiden optimointi: SF₆/N₂ yhdistelmäkaasutekniikka
- Parametri - ratkaisusuunnittelu
- Kaasun suhde: SF₆ (80%) + N₂ (20%) seos
- Eristyskyky: 20°C & 0,5MPa, eristyskyky >85% puhtaasta SF₆:stä
- Ympäristötehokkuus: GWP (maapallon lämpenemisen potentiaali) vähennetty 70%, huomattava vähennys kasvihuonekaasujen vaikutuksessa
- Matalan lämpötilan soveltuvuus: Yhdistelmäkaasuun liukenevuustemperatuuri ≤ -60°C, taatakseen ei liukenevuusriskiä -40°C:ssä äärimmäisessä kylmässä ympäristössä
II. Osittaisen varautumisen suojalauseke
- Rakenteellinen innovaatio:
- Epoxyresinin kaivostus:
- Virta-anturin kierrokset valmistettu tyhjiön kaivostusprosessilla, epoxyresinin täyttöaste >99,9%, poistaa sisäiset tyhjyydet.
- Yhtäpotentiaalinen metallinen suojaverkko:
- Sinkkitynnyreillä kaltiutettu kupariverkko lisätty kaivostusruumiin ulkopintaan, pidetty yhtäpotentiaalisena virta-anturin ensimmäiseen johtoon.
- Poistaa pintaelektroniikkadistoritio ja hillitsee osittaisvarautumista.
- Suorituskyvyn validointi:
- PD (osittainen varautuminen) taso <5 pC (IEC 60270 -standardin mukaan)
- Menestyi -40°C lämpötilavaihtelutesti, ei eristyksen rikkoutumisen riskiä.
III. Dynaaminen lämpötilan nouseminen ohjaussysteemi
- Älykäs ohjausarkkitehtuuri:
Anturitaso → Ohjaustaso → Suoritustaso
PT100 Lämpömittari → GIS-valvontajärjestelmä → Tuuletinkulman ohjausmoduuli
- Toiminnon toteuttaminen:
- Todellisajan valvonta: Sisäänrakennetut PT100-probepit (±1°C tarkkuudella) paikallistavat virta-anturin kuuman pisteen lämpötilan.
- Aktiivinen jäähtyminen: Aktivoi automaattisesti GIS-tuuletinryhmät, kun lämpötilan nousu ylittää rajan (esim. ΔT >40K).
- Energiatehokkuuden optimointi: Tuuletinvoima dynaamisesti säädetty tarpeen mukaan, vähentää hukattua energiaa.
IV. Tärkeiden teknisten etujen vertailu
Indikaattori
|
Perinteinen SF₆ CT
|
Tämä ratkaisu: Yhdistelmäkaasu CT
|
Eristysikä
|
25~30 vuotta
|
>40 vuotta
|
GWP-arvo
|
100% (SF₆=23 900)
|
Vähennetty 70%
|
Matalan lämpötilan luotettavuus
|
Altistuu liukenevuudelle -30°C:ssä
|
Vakaana -40°C:ssä
|
Osittaisen varautumisen hallinta
|
10~20 pC
|
<5 pC
|
V. Skenaariosoveltuvuuden validointi
- Äärimmäisen kylmä tuulivoimaskenaario (Pohjoismaat):
- Menestyi -40°C /72h kylmä käynnistys testi; virta-anturin suhteellinen virhe ≤ ±0,2%.
- Optimoitu paine-lämpötilakäyrä yhdistelmäkaasulle estää liian suuren paineen laskun alhaisissa lämpötiloissa.
- Ympäristösääntöjen noudattaminen:
- Noudattaa EU:n F-kaasusäännöstä (No.517/2014) SF₆-käytön rajoituksia.
- Elinkaaren hiilijalanjälki vähennetty 52% (ISO 14067 -standardin mukaan).