Solución de transformador de voltaxe GIS sen SF₆ baseada en mezclas de gases ecolóxicos
I. Antecedentes e desafíos
- Transformación impulsada por políticas
O gas SF₆ ten un potencial de calentamento global (GWP) 23.500 veces maior que o CO₂. Enfréntase a restricións xlobais como o Reglamento F-Gas da UE e o Plan de Control de Gases de Efecto Invernadero Non CO₂ de China. - Dores do sector
Os transformadores de tensión GIS tradicionais dependen do aislamento con SF₆, o que supón un risco de fuga de gas. A súa pegada de carbono ao longo da vida útil supera o 85% das emisións totais do equipo.
II. Solución central
Tecnoloxía de substitución de dieléctricos ecolóxicos
|
Tipo de dieléctrico |
Valor GWP |
Fuerza de aislamento (vs SF₆) |
Escenario de aplicación |
|
Mezcla de aire seco/N₂ |
≈0 |
30% |
Sistemas de media tensión ≤110kV |
|
C₅-PFK (pentanona perfluorinada) |
<1 |
90% |
Sistemas de alta tensión 220kV |
|
Fórmula de mezcla de gases |
GWP<1 |
Equivalente a SF₆ |
Cobertura total de rango de tensión |
Nota: Optimizar as proporcións de gas (por exemplo, 4% C₅-PFK + 96% aire seco) equilibra a forza de aislamento e o rendemento ambiental.
Garantía de certificación
Certificado segundo IEC 62271-203:2011 (sellado de nivel C2M2) e GB/T 11022-2020, garantizando unha vida útil de sellado ≥30 anos.
III. Análise de beneficios cuantificables
- Beneficios de redución de carbono
Intensidade de emisións de gases de efecto invernadero: 0,02 tCO₂e/unidade-ano (redución do 98% respecto ao equipo convencional)
Pegada de carbono ao longo da vida útil: Reducida en 5.200 tCO₂e por 100 unidades (durante unha vida útil de 30 anos) - Beneficios económicos
|
Concepto de coste |
Equipo convencional |
Esta solución |
Reducción |
|
Coste de adquisición de gas |
$18.000 |
$2.500 |
86% ↓ |
|
Mantenimiento de fugas |
$7.500 |
$300 |
96% ↓ |
|
Gasto de impuesto sobre o carbono |
$12.000 |
$0 |
100% ↓ |
|
Coste total de propiedade |
$375.000 |
$300.000 |
20% ↓ |
IV. Caso de aplicación enxeñeira
Proxecto Zhuhai Hengqin da Rede Meridional de China (Comisionamento en 2024):
• Equipo: Transformador de tensión HGIS-252kV ecolóxico
• Datos operativos:
Taxa anual de fuga: 0,08% (por debaixo do límite IEC de 0,5%)
Descarga parcial: ≤3 pC (límite IEC 60044: ≤10 pC)
Taxa de envejecemento do aislamento: Reducida en 40% (control de humidade <50ppm)
V. Camiño de evolución tecnolóxico
- Optimización de mezclas de gases: Desenvolvendo novas mezclas CF₃SO₂F/CO₂ (GWP≈0,3, forza de aislamento alcanza o 95% do SF₆).
- Tecnoloxía de aislamento sólido: I+D en aisladores de caucho EPDM de fundición ao vacío (nivel de tensión piloto: 145kV).
