SF₆-Free GIS 전압 변환기 솔루션 기반 친환경 가스 혼합물
Ⅰ. 배경 및 도전과제
- 정책 주도 변화
SF₆ 가스는 CO₂의 전지적 온실효과(GWP)보다 23,500배 더 높습니다. 이는 EU의 F-가스 규제와 중국의 비 CO₂ 온실가스 관리 계획과 같은 글로벌 제한 정책을 직면하고 있습니다. - 산업의 문제점
전통적인 GIS 전압 변환기는 SF₆ 절연에 의존하며, 가스 누출 위험을 내포하고 있습니다. 그들의 수명주기 탄소발자국은 장비의 총 배출량의 85%를 초과합니다.
II. 핵심 솔루션
친환경 유전체 대체 기술
|
유전체 유형 |
GWP 값 |
절연 강도 (SF₆ 대비) |
응용 시나리오 |
|
건조 공기/N₂ 혼합물 |
≈0 |
30% |
중간 전압 시스템 ≤110kV |
|
C₅-PFK (퍼플루오린화 펜타논) |
<1 |
90% |
고압 시스템 220kV |
|
가스 혼합 공식 |
GWP<1 |
SF₆와 동등 |
전압 범위 전체 커버리지 |
참고: 가스 비율 최적화(예: 4% C₅-PFK + 96% 건조 공기)는 절연 강도와 환경 성능 간의 균형을 유지합니다.
인증 보장
IEC 62271-203:2011 (C2M2-레벨 밀봉) 및 GB/T 11022-2020 인증을 받았으며, 30년 이상의 밀봉 수명을 보장합니다.
III. 양적 이익 분석
- 탄소 감축 이익
온실가스 배출 강도: 0.02 tCO₂e/단위-년 (기존 장비 대비 98% 감소)
수명주기 탄소발자국: 100대당 5,200 tCO₂e 감소 (30년 수명) - 경제적 이익
|
비용 항목 |
기존 장비 |
이 솔루션 |
감소 |
|
가스 구매 비용 |
$18,000 |
$2,500 |
86% ↓ |
|
누출 유지보수 |
$7,500 |
$300 |
96% ↓ |
|
탄소세 지출 |
$12,000 |
$0 |
100% ↓ |
|
총 소유 비용 |
$375,000 |
$300,000 |
20% ↓ |
IV. 엔지니어링 적용 사례
중국 남방 전력그룹의 주하이 헹진 프로젝트 (2024년 운영):
• 장비: HGIS-252kV 친환경 전압 변환기
• 운영 데이터:
연간 누출률: 0.08% (IEC 한도 0.5% 미만)
부분 방전: ≤3 pC (IEC 60044 한도: ≤10 pC)
절연 노화율: 40% 감소 (습도 제어 <50ppm)
V. 기술 발전 경로
- 가스 혼합 최적화: 새로운 CF₃SO₂F/CO₂ 혼합물 개발 (GWP≈0.3, SF₆의 절연 강도 95% 달성).
- 고체 절연 기술: EPDM 고무 기반 진공 주입 절연기 R&D (시범 전압 수준: 145kV).
07/11/2025
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