Solusyon ng Voltage Transformer na Walang SF₆-GIS Batay sa Eco-Friendly na Gas Mixtures
Ⅰ. Background at mga Hamon
- Policy-Driven Transformation
Ang gas na SF₆ ay may Global Warming Potential (GWP) na 23,500 beses kaysa sa CO₂. Ito ay nasa ilalim ng mga patakaran ng pagbabawal sa buong mundo tulad ng EU’s F-Gas Regulation at ang Non-CO₂ Greenhouse Gas Control Plan ng Tsina. - Mga Hamon sa Industriya
Ang mga tradisyonal na GIS voltage transformers ay umaasa sa insulasyon ng SF₆, na nagpapahiwatig ng mga panganib sa pagkalason ng gas. Ang kanilang lifecycle carbon footprint ay lumampas sa 85% ng kabuuang emisyon ng equipment.
II. Pangunahing Solusyon
Eco-Friendly Dielectric Replacement Technology
|
Uri ng Dielectric |
Halaga ng GWP |
Lakas ng Insulasyon (vs SF₆) |
Sitwasyon ng Paggamit |
|
Dry Air/N₂ Mixture |
≈0 |
30% |
Mga sistema ng medium-voltage ≤110kV |
|
C₅-PFK (Perfluorinated pentanone) |
<1 |
90% |
Mga sistema ng high-voltage 220kV |
|
Gas Mixture Formula |
GWP<1 |
Katumbas ng SF₆ |
Buong saklaw ng voltage range |
Note: Ang pag-optimize ng ratio ng gas (hal. 4% C₅-PFK + 96% Dry Air) ay nagbibigay ng balanse sa lakas ng insulasyon at performance ng kapaligiran.
Certification Assurance
Certified sa IEC 62271-203:2011 (C2M2-level sealing) at GB/T 11022-2020, na nag-aangkin ng sealing lifespan ≥30 taon.
III. Quantified Benefits Analysis
- Mga Benepisyo sa Carbon Reduction
Greenhouse Gas Emission Intensity: 0.02 tCO₂e/unit-year (98% reduction vs conventional equipment)
Lifecycle Carbon Footprint: Nabawasan ng 5,200 tCO₂e per 100 units (sa loob ng 30-taong lifespan) - Mga Benepisyo sa Ekonomiya
|
Cost Item |
Conventional Equipment |
This Solution |
Reduction |
|
Gas Procurement Cost |
$18,000 |
$2,500 |
86% ↓ |
|
Leakage Maintenance |
$7,500 |
$300 |
96% ↓ |
|
Carbon Tax Expenditure |
$12,000 |
$0 |
100% ↓ |
|
Total Cost of Ownership |
$375,000 |
$300,000 |
20% ↓ |
IV. Engineering Application Case
China Southern Grid’s Zhuhai Hengqin Project (2024 Commissioning):
• Equipment: HGIS-252kV environmentally friendly voltage transformer
• Operational Data:
Annual Leakage Rate: 0.08% (below IEC limit of 0.5%)
Partial Discharge: ≤3 pC (IEC 60044 limit: ≤10 pC)
Insulation Aging Rate: Nabawasan ng 40% (humidity control <50ppm)
V. Technology Evolution Path
- Gas Mixture Optimization: Pag-unlad ng bagong CF₃SO₂F/CO₂ blends (GWP≈0.3, insulation strength reaches 95% of SF₆).
- Solid Insulation Technology: R&D sa EPDM rubber-base vacuum-cast insulators (pilot voltage level: 145kV).
