Решение за трансформатор на напрежението в SF₆-Free GIS, базирано на екологични газови смеси
Ⅰ. Фон и предизвикателства
- Трансформация, водена от политики
Газът SF₆ има потенциал за глобално затопляне (GWP) 23 500 пъти по-голям от CO₂. Той се сблъсква с глобални ограничаващи политики като Регламента на ЕС за F-газове и Плана на Китай за контрол на неплатинените парникови газове. - Болезнени точки в индустрията
Традиционните GIS трансформатори за напрежение разчитат на изолация с SF₆, което представлява рискове от утечки на газ. Ихарбонния отпечатък през целия живот превишава 85% от общите емисии на оборудването.
II. Основно решение
Екологична технология за замяна на диелектрика
|
Тип диелектрик |
Стойност GWP |
Изоляционна сила (в сравнение с SF₆) |
Сценарий за приложение |
|
Сух въздух/смес от N₂ |
≈0 |
30% |
Системи със средно напрежение ≤110kV |
|
C₅-PFK (Перфлуорирани пентанон) |
<1 |
90% |
Високонапреженчески системи 220kV |
|
Формула за смес от газове |
GWP<1 |
Еквивалентно на SF₆ |
Покритие на целия диапазон на напрежението |
Забележка: Оптимизацията на съотношенията на газовете (например 4% C₅-PFK + 96% сух въздух) балансира изоляционната сила и екологичната ефективност.
Гаранция за сертификация
Сертифициран според IEC 62271-203:2011 (Nivo C2M2 на герметизирането) и GB/T 11022-2020, гарантиращ живот на герметизирането ≥30 години.
III. Анализ на количествените ползи
- Ползи от намаляването на въглеродните емисии
Интензитет на емисиите на парникови газове: 0.02 tCO₂e/единица-година (98% намаление в сравнение с традиционното оборудване)
Карбонен отпечатък през целия живот: Намалено с 5 200 tCO₂e за 100 единици (за 30-годишен период на използване) - Икономически ползи
|
Елемент на разходи |
Традиционно оборудване |
Това решение |
Намаление |
|
Разходи за закупуване на газ |
$18 000 |
$2 500 |
86% ↓ |
|
Поддръжка при утечи |
$7 500 |
$300 |
96% ↓ |
|
Разходи за данък върху въглерода |
$12 000 |
$0 |
100% ↓ |
|
Общ разход за собственост |
$375 000 |
$300 000 |
20% ↓ |
IV. Инженерен приложен случай
Проектът Zhuhai Hengqin на Южната мрежа на Китай (въвеждане в действие през 2024):
• Оборудване: Екологичен трансформатор за напрежение HGIS-252kV
• Оперативни данни:
Годишен темп на утечка: 0.08% (под границата на IEC от 0.5%)
Частична дисперсия: ≤3 pC (гранична стойност на IEC 60044: ≤10 pC)
Темп на стареене на изолацията: Намален с 40% (контрол на влажност <50ppm)
V. Път на еволюция на технологията
- Оптимизация на смес от газове: Разработване на нови смеси CF₃SO₂F/CO₂ (GWP≈0.3, изоляционна сила достига 95% от тази на SF₆).
- Технология за твърда изолация: НИОКР върху EPDM каучукови изолатори, изливани под вакуум (пилотен ниво на напрежение: 145kV).
