Беззагрязняюче рішення для GIS напруги на основі екологічно чистих газових сумішей SF₆-Free
І. Фон та Виклики
- Перетворення, спричинене політикою
Газ SF₆ має потенціал глобального потепління (GWP), який у 23 500 разів вищий за CO₂. Його обмежують глобальні політики, такі як Регуляція F-газів ЄС та План контролю парникових газів, крім CO₂ Китаю. - Болі точки індустрії
Традиційні перетворювачі напруги GIS залежать від ізоляції SF₆, що створює ризик витоку газу. Їхні викиди вуглецю протягом життєвого циклу перевищують 85% загальних викидів обладнання.
II. Основне Рішення
Екологічна технологія заміни диелектрика
|
Тип диелектрика |
Значення GWP |
Міцність ізоляції (порівняно з SF₆) |
Сценарій застосування |
|
Сухий повітрій/суміш N₂ |
≈0 |
30% |
Середньовольтові системи ≤110кВ |
|
C₅-PFK (перфтороване пентанон) |
<1 |
90% |
Високовольтові системи 220кВ |
|
Формула суміші газів |
GWP<1 |
Еквівалентний SF₆ |
Покриття всього діапазону напруг |
Примітка: Оптимізація співвідношення газів (наприклад, 4% C₅-PFK + 96% сухого повітря) забезпечує баланс між міцністю ізоляції та екологічними показниками.
Гарантія сертифікації
Сертифіковано згідно з IEC 62271-203:2011 (герметичність рівня C2M2) та GB/T 11022-2020, що гарантує тривалість герметичності ≥30 років.
III. Аналіз кількісних переваг
- Переваги зниження викидів вуглецю
Інтенсивність викидів парникових газів: 0,02 тCO₂e/одиниця-рік (зниження на 98% порівняно з традиційним обладнанням)
Викиди вуглецю протягом життєвого циклу: Зменшені на 5 200 тCO₂e на 100 одиниць (за 30-річний період служби) - Економічні переваги
|
Стаття витрат |
Традиційне обладнання |
Це рішення |
Зниження |
|
Вартість закупівлі газу |
$18 000 |
$2 500 |
86% ↓ |
|
Обслуговування витоків |
$7 500 |
$300 |
96% ↓ |
|
Витрати на вуглецевий податок |
$12 000 |
$0 |
100% ↓ |
|
Загальна вартість володіння |
$375 000 |
$300 000 |
20% ↓ |
IV. Приклад інженерного застосування
Проект Хенгкін Шанхайської Південної Мережі (комісіонування 2024 року):
• Обладнання: екологічний перетворювач напруги HGIS-252кВ
• Експлуатаційні дані:
Річний відсоток витоку: 0,08% (нижче межі IEC 0,5%)
Часткові витоки: ≤3 пК (межа IEC 60044: ≤10 пК)
Швидкість старіння ізоляції: Знижена на 40% (контроль вологості <50 ppm)
V. Шлях еволюції технології
- Оптимізація суміші газів: Розробка нових сумішей CF₃SO₂F/CO₂ (GWP ≈ 0,3, міцність ізоляції досягає 95% від SF₆).
- Технологія твердого диелектрика: Дослідження та розробка вакуумно-литих ізоляторів на основі EPDM-гуми (пілотний рівень напруги: 145кВ).
