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Technisches Angebot: Lösung zur Verbesserung der CT-Verlässlichkeit basierend auf hybrider Gasdichtung

Rockwill 07/10/2025

Anwendungsszenario: Extrem kalte Regionen (-40°C Umgebung), umweltstrengen Projekte (z. B. nordische Windkraft-Netzanschlussstationen)

Kernziel: Steigerung der langfristigen Zuverlässigkeit von Stromwandlern (CTs) in gasisolierten Schaltanlagen (GIS), während gleichzeitig die Anforderungen an eine niedrig-kohlenstoffige Umwelt erfüllt werden.

I. Optimierung des Isoliermediums: SF₆/N₂ Hybridgastechnologie

Parameter - Lösungsdesign

Gasverhältnis: SF₆ (80%) + N₂ (20%) Mischung
Isolationsstärke: Bei 20°C & 0,5 MPa, Isolationsstärke >85% reines SF₆
Umweltleistung: GWP (Global Warming Potential) um 70% reduziert, signifikante Reduzierung des Treibhausgas-Einflusses
Eignung für Tieftemperaturen: Verflüssigungspunkt der Hybridgase ≤ -60°C, gewährleistet keine Verflüssigungsgefahr bei -40°C in extrem kalten Umgebungen

II. Anti-Teilentladungsschirm-Design

Strukturale Innovation:

Epoxyharz-Guss:

CT-Spulen hergestellt mit Vakuum-Gießprozess, Epoxyharzauffüllrate >99,9%, beseitigt interne Hohlräume.

Potentialgleiche Metallschirmnetze:

Zinkiertes Kupfernetz hinzugefügt zur äußeren Schicht des Gussteils, auf dem gleichen Potential wie der CT-Primärleiter gehalten.
Beseitigt Oberflächenfeldverzerrungen und unterdrückt Teilentladungen.

Leistungsvalidierung:

TE (Teilentladung) <5 pC (gemäß IEC 60270 Standard)
Bestanden -40°C-Thermoschwankungstest, ohne Risiko von Isolierungsrissen.

III. Dynamisches Temperaturanstieg-Kontrollsystem

Intelligentes Kontrollarchitektur:
Sensorebene → Kontrollebene → Ausführungsebene
PT100-Temperatursensoren → GIS-Überwachungssystem → Lüftergeschwindigkeitssteuermodul
Funktionsimplementierung:

Echtzeitüberwachung: Integrierte PT100-Sonden (±1°C Genauigkeit) lokalisieren CT-Heißpunkttemperaturen.
Aktive Kühlung: Aktiviert automatisch GIS-Lüftergruppen, wenn der Temperaturanstieg den Schwellenwert überschreitet (z. B. ΔT >40K).
Energieeffizienzoptimierung: Lüfterleistung dynamisch anpassbar nach Bedarf, reduziert verschwendete Energie.

IV. Vergleich der wichtigsten technischen Vorteile

Kenngröße	Traditioneller SF₆ CT	Diese Lösung: Hybridgas-CT
Isolationsdauer	25~30 Jahre	>40 Jahre
GWP-Wert	100% (SF₆=23.900)	Um 70% reduziert
Zuverlässigkeit bei tiefen Temperaturen	Verflüssigung bei -30°C möglich	Stabile Betrieb bei -40°C
Teilentladungs-Kontrolle	10~20 pC	<5 pC

V. Validierung der Szenarioanpassungsfähigkeit

Extrem kaltes Windkraftszenario (Nordisches):

Bestanden -40°C /72h Kaltstarttest; CT-Verhältnisfehler ≤ ±0,2%.
Optimierter Druck-Temperatur-Verlauf für Hybridgase verhindert einen zu starken Druckabfall bei niedrigen Temperaturen.

Umweltkonformität:

Erfüllt die EU-F-Gas-Verordnung (Nr. 517/2014) bezüglich Einschränkungen der SF₆-Nutzung.
Lebenszyklus-Kohlendioxidfußabdruck um 52% reduziert (gemäß ISO 14067 Standard).

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