Penyelesaian Transformator Voltan GIS Bebas SF₆ Berdasarkan Campuran Gas Mesra Alam
Ⅰ. Latar Belakang dan Cabaran
- Pengubahsuaian Berdasarkan Dasar
Gas SF₆ mempunyai Potensi Pemanasan Global (GWP) 23,500 kali lebih daripada CO₂. Ia menghadapi dasar pembatasan global seperti F-Gas Regulation EU dan Rancangan Kawalan Gas Rumah Hijau Bukan CO₂ China. - Masalah Industri
Pengubah tegangan GIS tradisional bergantung pada pengasingan SF₆, yang membawa risiko kebocoran gas. Jejak karbon sepanjang hayatnya melebihi 85% daripada jumlah pelepasan peralatan tersebut.
II. Penyelesaian Utama
Teknologi Penggantian Dielektrik Mesra Alam
|
Jenis Dielektrik |
Nilai GWP |
Kekuatan Pengasingan (berbanding SF₆) |
Skenario Aplikasi |
|
Campuran Udara Kering/N₂ |
≈0 |
30% |
Sistem medium-voltage ≤110kV |
|
C₅-PFK (Pentanon Perfluorinated) |
<1 |
90% |
Sistem high-voltage 220kV |
|
Rumus Campuran Gas |
GWP<1 |
Setara dengan SF₆ |
Cakupan seluruh julat voltan |
Nota: Mengoptimumkan nisbah gas (contohnya, 4% C₅-PFK + 96% Udara Kering) menyeimbangkan kekuatan pengasingan dan prestasi alam sekitar.
Pengesahan Jaminan
Disahkan kepada IEC 62271-203:2011 (peringkat penyegelan C2M2) dan GB/T 11022-2020, memastikan jangka hayat penyegelan ≥30 tahun.
III. Analisis Manfaat Terkuantiti
- Manfaat Pengurangan Karbon
Intensiti Pelepasan Gas Rumah Hijau: 0.02 tCO₂e/unit-tahun (penurunan 98% berbanding peralatan konvensional)
Jejak Karbon Sepanjang Hayat: Diturunkan sebanyak 5,200 tCO₂e bagi setiap 100 unit (sepanjang tempoh hayat 30 tahun) - Manfaat Ekonomi
|
Item Kos |
Peralatan Konvensional |
Penyelesaian Ini |
Penurunan |
|
Kos Pembelian Gas |
$18,000 |
$2,500 |
86% ↓ |
|
Pemeliharaan Kebocoran |
$7,500 |
$300 |
96% ↓ |
|
Perbelanjaan Cukai Karbon |
$12,000 |
$0 |
100% ↓ |
|
Jumlah Kos Pemilikan |
$375,000 |
$300,000 |
20% ↓ |
IV. Kes Aplikasi Kejuruteraan
Projek Zhuhai Hengqin Jaringan Selatan China (Komisen 2024):
• Peralatan: Pengubah tegangan mesra alam HGIS-252kV
• Data Operasi:
Kadar Kebocoran Tahunan: 0.08% (di bawah had IEC 0.5%)
Pelepasan Separuh: ≤3 pC (had IEC 60044: ≤10 pC)
Kadar Penuaan Pengasingan: Diturunkan sebanyak 40% (kawalan kelembapan <50ppm)
V. Laluan Evolusi Teknologi
- Optimisasi Campuran Gas: Membangunkan campuran baru CF₃SO₂F/CO₂ (GWP≈0.3, kekuatan pengasingan mencapai 95% SF₆).
- Teknologi Pengasingan Padat: R&D pada pengasingan vakum dicetak berbahan getah EPDM (voltan pilot: 145kV).
