SF₆-mentes GIS feszültségátváltó megoldás környezetbarát gázkeverékek alapján
I. Háttér és kihívások
- Rendszabályok által meghatározott átalakulás
Az SF₆ gáz globális felmelegedési potenciálja (GWP) 23,500-szerese a CO₂-nek. Szembesül globális korlátozó rendszabályokkal, mint például az EU F-Gáz Rendszabálya és Kína Nem CO₂ Zöldházhatású Gáz Kontroll Terv. - Ipari fájdalékok
A hagyományos GIS feszültségátalakítók SF₆ izolációra támaszkodnak, ami gázcsapás kockázatot jelent. Életciklusuk alatt a szén-dioxid-kibocsátásuk 85%-nál is nagyobb része a berendezések teljes kibocsátásának.
II. Alapvető megoldás
Környezetbarát dielektrikus helyettesítő technológia
|
Dielektrikus típus |
GWP érték |
Izolációs erő (vs SF₆) |
Alkalmazási eset |
|
Száraz levegő/N₂ keverék |
≈0 |
30% |
Középfeszültségű rendszerek ≤110kV |
|
C₅-PFK (Perfluorált pentanon) |
<1 |
90% |
Magasfeszültségű rendszerek 220kV |
|
Gázkeverék formula |
GWP<1 |
Egyenértékű az SF₆-vel |
Teljes feszültség tartomány lefedése |
Megjegyzés: A gázarányok optimalizálása (pl., 4% C₅-PFK + 96% száraz levegő) egyensúlyt teremt az izolációs erő és a környezeti teljesítmény között.
Tanúsítvány biztosítás
Tanúsítva az IEC 62271-203:2011 (C2M2-szintű szigetelés) és GB/T 11022-2020 szerint, amely biztosítja, hogy a szigetelés élettartama ≥30 év.
III. Mennyiségi előnyök elemzése
- Szén-leküzdési előnyök
Zöldházhatású gáz kibocsátási intenzitás: 0.02 tCO₂e/egység-év (98%-os csökkentés a hagyományos berendezésekkel szemben)
Életciklus-szén-lábnyom: 5,200 tCO₂e csökkentése 100 egységenként (30 éves élettartam esetén) - Gazdasági előnyök
|
Költségtétel |
Hagyományos berendezés |
Ez a megoldás |
Csökkentés |
|
Gáz beszerzési költsége |
$18,000 |
$2,500 |
86% ↓ |
|
Csapás karbantartása |
$7,500 |
$300 |
96% ↓ |
|
Szénadó kiadás |
$12,000 |
$0 |
100% ↓ |
|
Teljes tulajdonjogi költség |
$375,000 |
$300,000 |
20% ↓ |
IV. Mérnöki alkalmazási eset
A Dél-Kínai Hálózat Zhuhai Hengqin Projektje (2024-es beüzemelés):
• Berendezés: HGIS-252kV környezetbarát feszültségátalakító
• Üzemeltetési adatok:
Éves csapástempó: 0.08% (IEC határérték alatt, 0.5%)
Részleges elszivárgás: ≤3 pC (IEC 60044 határérték: ≤10 pC)
Izolációs öregedési ütem: 40%-os csökkentés (páratartalom-ellenőrzés <50ppm)
V. Technológiai fejlődési út
- Gázkeverék optimalizálás: Új CF₃SO₂F/CO₂ keverékek fejlesztése (GWP≈0.3, izolációs erő 95%-a az SF₆-nak).
- Szilárd izolációs technológia: Kutatás és fejlesztés EPDM gumiba épített vakuum-öntött izolátorokon (pilot feszültségi szint: 145kV).
