تطبيق السيناريو: المناطق الباردة للغاية (بيئة -40°C)، المشاريع الصعبة بيئياً (مثل محطات ربط الطاقة الرياحية في الشمال)
الهدف الرئيسي: تعزيز الموثوقية طويلة الأمد لمحولات التيار (CTs) داخل معدات التحويل المعزولة بالغاز (GIS) مع استيفاء متطلبات البيئة منخفضة الكربون.
I. تحسين الوسط العازل: تقنية الغاز المختلط SF₆/N₂
- المعلمة - تصميم الحل
- نسبة الغاز: خليط من SF₆ (80%) + N₂ (20%)
- قوة العزل: عند 20°C & 0.5MPa، قوة العزل >85% من SF₆ النقي
- الأداء البيئي: انخفاض GWP (قدرة التسخين العالمي) بنسبة 70%، مما يقلل بشكل كبير من تأثير غازات الدفيئة
- الملاءمة للبرودة الشديدة: نقطة تجمد الغاز المختلط ≤ -60°C، مما يضمن عدم وجود خطر للتجمد عند -40°C في البيئات الباردة الشديدة
II. تصميم الدرع ضد التفريغ الجزئي
- صب الراتنج الإبوكسي:
- تصنيع ملفات CT باستخدام عملية الصب تحت الفراغ، نسبة الملء للراتنج الإبوكسي >99.9%، مما يقضي على الفراغات الداخلية.
شبكة الدرع المعدنية ذات الجهد المتساوي:
- إضافة شبكة نحاسية مغلفنة إلى الطبقة الخارجية للجسم المصبوب، وحفظها عند الجهد المتساوي مع الموصل الأساسي لـ CT.
- التخلص من التشوه في المجال الكهربائي السطحي والقضاء على التفريغ الجزئي.
تأكيد الأداء:
- مستوى التفريغ الجزئي <5 pC (وفقًا للمعيار IEC 60270)
- اجتياز اختبار الدورة الحرارية عند -40°C، دون خطر حدوث تشققات في العزل.
III. نظام التحكم الديناميكي في ارتفاع درجة الحرارة
- الهندسة الذكية للتحكم:
طبقة المستشعر → طبقة التحكم → طبقة التنفيذ
مستشعرات درجة الحرارة PT100 → نظام مراقبة GIS → وحدة تحكم سرعة المراوح
- تنفيذ الوظائف:
- المراقبة الفورية: مستشعرات PT100 المدمجة (±1°C دقة) تحديد درجات الحرارة الساخنة في CT.
- التبريد النشط: تفعيل مجموعات المراوح في GIS تلقائيًا عندما يتجاوز ارتفاع درجة الحرارة الحد الأقصى (مثل ΔT >40K).
- تحسين كفاءة الطاقة: ضبط قوة المراوح بشكل ديناميكي بناءً على الطلب، مما يقلل من استهلاك الطاقة غير الضروري.
IV. مقارنة المزايا التقنية الرئيسية
مؤشر
CT التقليدي SF₆
حلنا: CT الغاز المختلط
عمر العزل
25~30 سنة
>40 سنة
قيمة GWP
100% (SF₆=23,900)
انخفاض بنسبة 70%
موثوقية درجات الحرارة المنخفضة
عرضة للتجمد عند -30°C
عمل مستقر عند -40°C
التحكم في التفريغ الجزئي
10~20 pC
<5 pC
V. تأكيد ملاءمة السيناريو
- سيناريو طاقة الرياح في البرد الشديد (الشمال):
- اجتياز اختبار بدء التشغيل البارد عند -40°C /72 ساعة؛ خطأ نسبة CT ≤ ±0.2%.
- تحسين منحنى الضغط-درجة الحرارة للغاز المختلط يمنع انخفاض الضغط الزائد في درجات الحرارة المنخفضة.
الامتثال البيئي:
- توافق مع قواعد الاتحاد الأوروبي بشأن غازات F (رقم 517/2014) بشأن استخدام SF₆.
- تخفيض بصمة الكربون خلال دورة الحياة بنسبة 52% (وفقًا للمعيار ISO 14067).
