حل تبدیل‌دهنده ولتاژ GIS بدون SF₆ بر اساس مخلوط‌های گازی دوستدار محیط زیست

Ⅰ. پیشینه و چالش‌ها​

1. ​تغییرات سیاست‌محور​
   گاز SF₆ دارای توان گرمایی جهانی (GWP) ۲۳،۵۰۰ برابر CO₂ است. این گاز مواجه با محدودیت‌های سیاسی جهانی مانند مقررات گاز فلوئوره شده (F-Gas Regulation) در اتحادیه اروپا و برنامه کنترل گازهای گلخانه‌ای غیر CO₂ در چین است.
2. ​نکات دردناک صنعت​
   ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی GIS به دی الکتریک SF₆ متکی هستند که خطر نشتی گاز را دارد. اندازه گرفته شده از کربن طول عمر آن بیش از ۸۵٪ از کل تولید گازهای گلخانه‌ای تجهیزات است.

​II. راه‌حل اصلی​
فناوری جایگزینی دی الکتریک محیط‌زیست‌دوستانه​

یادداشت: بهینه‌سازی نسبت‌های گاز (مانند ۴٪ C₅-PFK + ۹۶٪ هوای خشک) تعادل قدرت عایق‌بندی و عملکرد محیط‌زیستی را برقرار می‌کند.

 تضمین گواهینامه​
گواهی شده توسط IEC 62271-203:2011 (سطح C2M2 تنگی) و GB/T 11022-2020، که عمر طولانی‌مدت بسته‌بندی ≥30 سال را تضمین می‌کند.

​III. تحلیل مزایای کمی​

1. ​مزایای کاهش کربن​
   شدت تولید گازهای گلخانه‌ای: ​۰.۰۲ tCO₂e/واحد-سال (کاهش ۹۸٪ نسبت به تجهیزات سنتی)
   کربن طول عمر: ​کاهش ۵,۲۰۰ tCO₂e برای هر ۱۰۰ واحد (در طول عمر ۳۰ ساله)
2. ​مزایای اقتصادی​

​IV. مطالعه موردی کاربرد مهندسی​
​پروژه هنگ کنگ زونگ (در سال ۲۰۲۴):​​
• تجهیزات: ترانسفورماتور ولتاژ HGIS-252kV محیط‌زیست‌دوستانه
• داده‌های عملیاتی:
نرخ نشتی سالانه: ​۰.۰۸٪​ (زیر حد IEC ۰.۵٪)
انتشار جزئی: ​≤3 pC (حد IEC 60044: ≤10 pC)
نرخ پیری عایق: ​کاهش ۴۰٪ (کنترل رطوبت <50ppm)

​V. مسیر تکامل فناوری​

1. ​بهینه‌سازی مخلوط گازی: توسعه مخلوط‌های جدید CF₃SO₂F/CO₂ (GWP≈0.3، قدرت عایق‌بندی به ۹۵٪ SF₆ می‌رسد).
2. ​فناوری عایق جامد: تحقیق و توسعه روی عایق‌های پلاستیکی EPDM مبتنی بر ریخته‌گری خلاء (ولتاژ آزمایشی: ۱۴۵kV).