SF₆-मुक्त GIS वोल्टेज ट्रान्सफार्मर समाधान: पारिस्थितिकी-अनुकूल गैस मिश्रण आधारित
Ⅰ. प्रारूप र चुनौतीहरू
- नीति-निर्देशित परिवर्तन
SF₆ ग्यासको ग्लोबल वार्मिङ पोटेन्सियल (GWP) CO₂को 23,500 गुना हुन्छ। यसलाई यूएसको F-Gas Regulation र चीनको Non-CO₂ Greenhouse Gas Control Plan जस्ता विश्वव्यापी प्रतिबंध नीतिहरू लगाउँदछन्। - औद्योगिक दुखालहरू
परम्परागत GIS वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरू SF₆ इन्सुलेशन प्रयोग गर्दछन्, जसले ग्यास लीक रिस्क ल्याउँछ। यी उपकरणहरूको लाइफसाइकल कार्बन फुटप्रिन्ट उपकरणको कुल उत्सर्जनको 85% भन्दा बढी छ।
II. मुख्य समाधान
पर्यावरण अनुकूल डाइइलेक्ट्रिक प्रतिस्थापन प्रविधि
|
डाइइलेक्ट्रिक प्रकार |
GWP मान |
इन्सुलेशन शक्ति (SF₆ भन्दा) |
अनुप्रयोग स्थिति |
|
शुष्क हवा/N₂ मिश्रण |
≈0 |
30% |
मध्यम-वोल्टेज प्रणाली ≤110kV |
|
C₅-PFK (Perfluorinated pentanone) |
<1 |
90% |
उच्च-वोल्टेज प्रणाली 220kV |
|
ग्यास मिश्रण सूत्र |
GWP<1 |
SF₆ भन्दा बराबर |
सम्पूर्ण वोल्टेज विस्तार समावेश |
नोट: ग्यास अनुपातको अनुकूलन (जस्तै, 4% C₅-PFK + 96% शुष्क हवा) इन्सुलेशन शक्ति र पर्यावरण व्यवहारको बीच तुलनात्मक संतुलन ल्याउँछ।
प्रमाणीकरण सुनिश्चय
IEC 62271-203:2011 (C2M2-स्तरीय सीलिंग) र GB/T 11022-2020 मापदण्डमा प्रमाणित, जसले ≥30 वर्षसम्म कार्यकालीन सीलिंग जीवनकाल सुनिश्चित गर्छ।
III. मापनीकृत लाभ विश्लेषण
- कार्बन रिडक्सन लाभ
ग्रीनहाउस ग्यास उत्सर्जन तीव्रता: 0.02 tCO₂e/युनिट-वर्ष (परम्परागत उपकरण भन्दा 98% घटाउ)
लाइफसाइकल कार्बन फुटप्रिन्ट: 100 युनिट भन्दा 5,200 tCO₂e घटाउँदछ (30 वर्षको जीवनकालमा) - आर्थिक लाभ
|
लागत आइटम |
परम्परागत उपकरण |
यो समाधान |
घटाउ |
|
ग्यास खरीद लागत |
$18,000 |
$2,500 |
86% ↓ |
|
लीकेज रखरखाह |
$7,500 |
$300 |
96% ↓ |
|
कार्बन टक्स खर्च |
$12,000 |
$0 |
100% ↓ |
|
कुल स्वामित्व लागत |
$375,000 |
$300,000 |
20% ↓ |
IV. अभियान्त्रिक अनुप्रयोग उदाहरण
चीन दक्षिणी ग्रिडको झुहाई हेंगकिन परियोजना (2024 आयोजन):
• उपकरण: HGIS-252kV पर्यावरण अनुकूल वोल्टेज ट्रान्सफार्मर
• संचालन डाटा:
वार्षिक लीकेज दर: 0.08% (IEC लिमिट 0.5% भन्दा निम्न)
आंशिक डिस्चार्ज: ≤3 pC (IEC 60044 लिमिट: ≤10 pC)
इन्सुलेशन वयस्करण दर: 40% घटाउँदछ (आर्द्रता नियंत्रण <50ppm)
V. प्रविधि विकास मार्ग
- ग्यास मिश्रण अनुकूलन: नयाँ CF₃SO₂F/CO₂ मिश्रण (GWP≈0.3, इन्सुलेशन शक्ति SF₆को 95% पुग्छ) विकसित गर्दै।
- ठोस इन्सुलेशन प्रविधि: EPDM रबर-आधारित भाक्यो-कास्ट इन्सुलेटरहरू (पायलट वोल्टेज स्तर: 145kV) एक R&D गर्दै।
