
Escenario de aplicación: Regións extremadamente frías (ambiente de -40°C), proxectos con criterios ambientais estritos (por exemplo, estacións de conexión á rede eólica no norte de Europa)
Obxectivo central: Melorar a fiabilidade a longo prazo dos Transformadores de Corrente (TC) dentro do Interruptor de Aislamento a Gás (GIS) mentres se cumpren os requisitos ambientais de baixa emisión de carbono.
I. Optimización do medio de aislamento: Tecnoloxía de gas híbrido SF₆/N₂
- Parámetro - Diseño da solución
- Proporción de gases: Mezcla de SF₆ (80%) + N₂ (20%)
- Forza de aislamento: A 20°C & 0,5MPa, forza de aislamento >85% do SF₆ puro
- Rendemento ambiental: PPA (Potencial de Calentamento Global) reducido en 70%, diminuíndo significativamente o impacto dos gases de efecto invernadero
- Aptitude para bajas temperaturas: Punto de licuefacción do gas híbrido ≤ -60°C, asegurando que non hai risco de licuefacción a -40°C en entornos extremadamente fríos
II. Diseño de escudo antidesgasificación parcial
- Innovación estructural:
- Fundición de resina epoxi:
- Bobinas de TC fabricadas mediante un proceso de fundición a vacío, taxa de relleno de resina epoxi >99,9%, eliminando espazos internos.
- Red metálica de escudo a potencial equipotencial:
- Adición dunha malla de cobre galvanizada na capa exterior do corpo fundido, mantida a potencial equipotencial co conductor primario do TC.
- Elimina a distorsión do campo eléctrico superficial e suprime a desgasificación parcial.
- Validación de rendemento:
- Nivel de DP (Desgasificación Parcial) <5 pC (segundo a norma IEC 60270)
- Superou a proba de ciclos térmicos a -40°C, sen risco de fisuras no aislamento.
III. Sistema de control de aumento de temperatura dinámico
- Arquitectura de control inteligente:
Capa de sensores → Capa de control → Capa de execución
Sensores de temperatura PT100 → Sistema de monitorización GIS → Módulo de control de velocidade do ventilador
- Implementación de función:
- Monitorización en tempo real: Sondas PT100 incorporadas (±1°C de precisión) localizan as temperaturas máis altas nos TC.
- Enfriamento activo: Activa automáticamente as series de ventiladores GIS cando o aumento de temperatura supera o límite (por exemplo, ΔT >40K).
- Optimización da eficiencia energética: Potencia do ventilador axustada dinamicamente segundo a demanda, reducindo o consumo de enerxía inútil.
IV. Comparación das principais vantaxes técnicas
Indicador
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CT tradicional de SF₆
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Esta solución: CT de gas híbrido
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Vida útil do aislamento
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25~30 anos
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>40 anos
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Valor PPA
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100% (SF₆=23,900)
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Reducido en 70%
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Fiabilidade a bajas temperaturas
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Propenso a licuefacción a -30°C
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Operación estable a -40°C
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Control de desgasificación parcial
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10~20 pC
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<5 pC
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V. Validación da adaptabilidade ao escenario
- Escenario de eólica en rexións extremadamente frías (norte de Europa):
- Superou a proba de arranque a frio a -40°C /72h; erro de proporción do TC ≤ ±0,2%.
- Curva optimizada de presión-temperatura para o gas híbrido previne a caída excesiva de presión a bajas temperaturas.
- Cumprimento ambiental:
- Cumple coas restriccións do Rexulamento F-gas da UE (No.517/2014) sobre o uso de SF₆.
- Huella de carbono ao longo do ciclo de vida reducida en 52% (segundo a norma ISO 14067).