Lösungen für Tropenklimata: Hochspannungs-Gas-isolierte Schaltanlagen (HV GIS) - Ein Fallbeispiel aus Malaysia

1. Projektbackground​
Malaysia, gelegen in der Nähe des Äquators, hat ein typisches tropisches Regenwald- und Monsunklima mit ganzjährig hohen Temperaturen (durchschnittlich 23–32°C), extremer Feuchtigkeit, starken Niederschlägen (durchschnittlich über 2.000 mm pro Jahr), häufigen Gewittern und saisonalen Überschwemmungen. Das Stromnetzsystem steht vor den folgenden Herausforderungen:

3.1 ​Leistungsbeschränkungen von Hochspannung-Gas-isolierten Schaltanlagen (HV GIS):

Hohe Luftfeuchtigkeit fördert die Kondensation, was die Korrosion metallischer Komponenten in herkömmlichen Anlagen beschleunigt, während hohe Temperaturen zu Druckschwankungen im SF6-Gas führen, was die Isolierleistung beeinträchtigt.

3.2 Extremwetter:

Monsunschauer und Überschwemmungen bedrohen die Wasserdichtigkeit der Ausrüstung, während häufige Blitzaktivitäten das Risiko von Betriebsüberspannungen erhöhen.

3.3 Integration erneuerbarer Energien:

Malaysia strebt an, bis 2050 70% erneuerbare Energien (z.B. Solarenergie, Wasserkraft) zu erreichen, was sehr zuverlässige Übertragungssysteme erfordert. ​Hochspannung-Gas-isolierte Schaltanlagen (HV GIS)​​—mit ihrer kompakten Struktur und vollständig gasisolierten Bauweise—bieten entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen luftisolierten Schaltanlagen (AIS), die in feuchten Umgebungen um 30% höhere Ausfallraten aufweisen.

​2. Vorgeschlagene Lösungen​
Um die klimatischen und netzspezifischen Anforderungen Malaysias zu bewältigen, wird die ​Hochspannung-Gas-isolierte Schaltanlage (HV GIS)​​ durch die folgenden Innovationen optimiert:

2.1 ​Klimaanpassung des HV GIS-Designs​

• Feuchtigkeits- und Hitzebeständigkeit:
  Verbundversiegelung und dynamische Gasdruckregelung sorgen dafür, dass das ​HV GIS​ bei extremen Temperaturen eine stabile SF6-Isolation aufrechterhält.
• Schutz vor Überschwemmungen und Staub:
  Erhöhte Montage und Nanofiltration verbessern direkt die Widerstandsfähigkeit des ​HV GIS​ gegen Monsune.

2.2 ​Intelligente Überwachung im HV GIS​
Künstliche-Intelligenz-gesteuerte Sensoren und modulares Wartungskonzept reduzieren die Stillstandszeit um 85%, eine wichtige Weiterentwicklung für ​HV GIS​ in tropischen Klimazonen.

2.3 Lokalisierung und Nachhaltigkeit:
Materialoptimierungen senken die Produktionskosten des ​HV GIS​, während SF6/N2-Mischungen den Umweltvorschriften Malaysias entsprechen.

3.  Erzielte Ergebnisse​

3.1 Verbesserte Zuverlässigkeit:
Die Hochspannung-Gas-isolierte Schaltanlage (HV GIS)​​reduzierte die Ausfälle von Solarenergieprojekten in Sarawak um 88%, wobei eine branchenführende mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen (MTBF) von 15 Jahren erreicht wurde.

3.2 Wirtschaftliche Effizienz:
​HV GIS​-Modularität beschleunigte die Inbetriebnahme des Umspannwerks in Penang, was 12 Millionen MYR einsparte.

3.3 Umweltvorteile:
Durch die Unterstützung der Wasserkraftintegration reduzierte die ​HV GIS​-Einsatz jährlich 120.000 Tonnen CO2-Emissionen.