
Tillämpningsområde: Extremt kalla regioner (-40°C-miljö), miljömässigt strikta projekt (t.ex. nordiska vindkraftsanbindningsstationer)
Kärnmål: Förbättra långsiktig tillförlitlighet för Strömmätare (CTs) inuti Gasisoleringsschakt (GIS) samtidigt som lågutsläppskraven uppfylls.
I. Optimering av isoleringsmediet: SF₆/N₂ Hybridgas-teknik
- Parameter - Lösningens design
- Gasmix: SF₆ (80%) + N₂ (20%) blandning
- Isoleringsstyrka: Vid 20°C & 0,5MPa, isoleringsstyrka >85% av ren SF₆
- Miljöprestanda: GWP (Global Uppvärmningspotential) minskad med 70%, vilket betydligt sänker växthusgaseffekten
- Anpassning till låga temperaturer: Vätsningspunkt för hybridgas ≤ -60°C, vilket garanterar ingen risk för vätsning vid -40°C i extremt kalla miljöer
II. Design av sköld mot partiell utsläppning
- Konstruktionell innovation:
- Epoxyhartsformning:
- CT-spolar framställda med vakuumformning, epoxyhartsfyllnadsgrad >99,9%, eliminera interna tomrum.
- Likpotentialmetallsköldnät:
- Zinkbelagt kopparnät tillagd på ytan av formningen, hålls vid likpotential med CT:s primärledare.
- Eliminerar yt-fältavvikelser och undertrycker partiell utsläppning.
- Prestandavalidering:
- PD (Partiell utsläppning) nivå <5 pC (enligt IEC 60270-standard)
- Godkänd efter -40°C-temperaturcykeltest, utan risk för isoleringskrackning.
III. Dynamisk system för temperaturökningkontroll
- Intelligent kontrollarkitektur:
Sensorlager → Kontrolllager → Utförandelager
PT100 Temp Sensorer → GIS Övervakningssystem → Fläktens hastighetskontrollmodul
- Funktionsimplementering:
- Real-tidsövervakning: Inbyggda PT100-prober (±1°C noggrannhet) lokalisera CT-varmepunkter.
- Aktiv kylning: Aktiverar automatiskt GIS-fläktarray när temperaturökningen överstiger tröskelvärde (t.ex. ΔT >40K).
- Energoptimering: Fläktens effekt justeras dynamiskt beroende på behov, vilket minskar energiförsurning.
IV. Nyckeltekniska fördelar jämfört
Indikator
|
Traditionell SF₆ CT
|
Denna lösning: Hybridgas CT
|
Isoleringslivslängd
|
25~30 år
|
>40 år
|
GWP-värde
|
100% (SF₆=23 900)
|
Minskad med 70%
|
Tillförlitlighet vid låga temperaturer
|
Lätt att vätsas vid -30°C
|
Stabil drift vid -40°C
|
Kontroll av partiell utsläppning
|
10~20 pC
|
<5 pC
|
V. Validering av scenariotillpassning
- Extremt kallt vindkraftsscenario (Nordic):
- Godkänd efter -40°C /72h kallstarttest; CT-förhållande fel ≤ ±0,2%.
- Optimerad tryck-temperaturkurva för hybridgas förhindrar excessivt tryckfall vid låga temperaturer.
- Miljökompatibilitet:
- Uppfyller EU F-gasförordning (Nr.517/2014) begränsningar för användning av SF₆.
- Livscykelkolfootprint minskad med 52% (enligt ISO 14067-standard).