SF₆-fri GIS-spänningsomvandlare Lösning baserad på miljövänliga gasblandningar
I. Bakgrund och utmaningar
- Policydriven omvandling
SF₆-gas har en global uppvärmningspotential (GWP) som är 23 500 gånger större än CO₂. Den står inför globala restriktionspolicyer som EU:s F-Gasförordning och Kinas Kontrollplan för icke-CO₂ växthusgaser. - Industrins smärtpunkter
Traditionella GIS-spänningsomvandlare använder SF₆-isoleringsmaterial, vilket medför risk för gasläckage. Deras livscykelkoldioxidfotavtryck överskrider 85% av utrustningens totala utsläpp.
II. Kärnlösning
Miljövänlig dielektrisk ersättnings teknik
|
Dielektrisk typ |
GWP-värde |
Isoleringsstyrka (vs SF₆) |
Användningsscenarium |
|
Torrt luft/N₂-mix |
≈0 |
30% |
Medelspänningssystem ≤110kV |
|
C₅-PFK (perfluorerad pentanon) |
<1 |
90% |
Högspänningssystem 220kV |
|
Gasblandningsformel |
GWP<1 |
Ekvivalent till SF₆ |
Full täckning av spänningsområdet |
Notera: Optimering av gasförhållanden (t.ex. 4% C₅-PFK + 96% torr luft) balanserar isoleringsstyrka och miljöprestanda.
Certifieringsgaranti
Certifierad enligt IEC 62271-203:2011 (C2M2-nivå luktättning) och GB/T 11022-2020, vilket garanterar en luktätt levealder ≥30 år.
III. Analys av kvantifierade fördelar
- Fördelar i form av minskat koldioxidutsläpp
Intensitet av växthusgasutsläpp: 0,02 tCO₂e/enhet-år (98% minskning jämfört med traditionell utrustning)
Livscykelkoldioxidfotavtryck: Förminskat med 5 200 tCO₂e per 100 enheter (under 30 års livslängd) - Ekonomiska fördelar
|
Kostnadsobjekt |
Traditionell utrustning |
Denna lösning |
Minskning |
|
Kostnad för gasinköp |
$18 000 |
$2 500 |
86% ↓ |
|
Underhåll vid läckage |
$7 500 |
$300 |
96% ↓ |
|
Utgift för koldioxidskatt |
$12 000 |
$0 |
100% ↓ |
|
Total ägarkostnad |
$375 000 |
$300 000 |
20% ↓ |
IV. Ingenjörstillämpningsfall
Zhuhai Hengqin-projektet av China Southern Grid (kommissionering 2024):
• Utrustning: HGIS-252kV miljövänlig spänningsomvandlare
• Driftsdata:
Årlig läckagerate: 0,08% (under IEC-gränsen på 0,5%)
Partiell utsläppning: ≤3 pC (IEC 60044-gräns: ≤10 pC)
Åldrande av isolering: Förminskat med 40% (fuktkontroll <50 ppm)
V. Teknikens utvecklingsväg
- Optimering av gasblandningar: Utvecklar nya CF₃SO₂F/CO₂-blandningar (GWP≈0,3, isoleringsstyrka når 95% av SF₆).
- Solid isoleringsteknik: R&D på EPDM-rubberbaserade vakuumgjutna isolatorer (pilotspänningsnivå: 145kV).
