客户
比利时输电系统运营商Elia System Operator S.A
应用背景
WIKA GD-20-W气体密度传感器如何变革变电站监控
与Elia合作，打造兼具环保性和经济性的SF6解决方案
节约资源、保护环境、推动数字化转型——创新型无线GD-20-W气体密度传感器让这一切成为可能。作为传感解决方案的市场领导者，WIKA与比利时输电系统运营商Elia合作，历时两年多，共同开展GD-20-W的试点项目。该传感器可轻松集成到工业物联网（IIoT）环境中，并支持多种报警设置。即使在预定传输时间之外，当气体密度过低或温度过高时，它也能立即发出警报。这显著降低了SF6泄漏的风险。
挑战
SF6气体：
必不可少却又危险
SF6气体对电网运营商至关重要，广泛应用于变电站、风力涡轮机和气体绝缘开关设备（GIS），尤其是在陆上和海上风电场的高压系统中。然而，SF6是最具破坏性的温室气体。欧盟新的氟化气体法规（将于2035年1月生效）强制要求在维护中使用经过处理或回收的SF6，因此，出于环境和经济方面的考虑，SF6的回收利用至关重要。
目标：
更大限度地减少SF6泄漏
SF6气体通常使用密度监测器进行监测，当密度低于阈值时会发出警报。然而，此时可能已有7-8%的SF6泄漏。由于无法追踪每个工厂的SF6泄漏量，因此防止SF6泄漏至关重要。有效的监测对于维持系统可用性至关重要，因为处于“红色区域”的工厂可能需要停机，从而造成电力损失。 SF6 每 50 升的价格约为 1500 欧元，因此经济影响巨大。
解决方案
方法：
与比利时输电系统运营商 Elia 合作开展试点项目
WIKA 与长期客户 Elia 建立了合作关系。“Elia 的管网中含有大量 SF6 气体，”Jannik Schäfer 表示。“Elia 也乐于创新，”Manuel Micheler 补充道。此外，Elia 积极参与产品开发，并就解决方案的所需功能提供反馈。这使得 Elia 成为该项目的理想合作伙伴。
解决方案：
无线气体密度传感器
在现有变电站内铺设电缆并改造安装新的传感器是一项巨大的工程，现场手动读取机械密度监测器的数据也是如此。为了解决这个问题，我们开发了一种无线传感器。GD-20-W 气体密度传感器可对封闭储罐内的气体状态参数进行连续监测。Elia 要求每个 400 kV 变电站配备 100 至 400 个此类传感器。过去两年中，我们对预生产产品进行了密集的测试。
颠覆性创新：无线数据传输
GD-20-W 气体密度传感器采用电池供电，电池寿命长达 8-10 年，与 Elia 的维护计划完美契合。它持续监测泄漏情况，减少了频繁检查的需求。该传感器采用 LoRaWAN® 协议，可远距离传输数据。传感器每日发送“保持连接”消息，并在超过阈值时立即发出警报。数据在 WIKA 云端或运营商平台进行处理，从而实现实时监控，防止计划外停机，延长设备使用寿命。
轻松改造：即插即用，一分钟即可完成安装
Elia 还拥有 50Hertz 公司，该公司运营着德国多个州的输电网，包括勃兰登堡州、梅克伦堡-前波美拉尼亚州、萨克森州、萨克森-安哈尔特州、图林根州、柏林和汉堡。新型传感器将部署在指定地点，现有设备将采用“即插即用”的方式进行升级。这种方式安装简便，传感器设置仅需一分钟即可完成，不会造成任何组织上的难题。
微处理器确保气体密度测量的精确性
GD-20-W 气体密度传感器具有非常高的测量精度，可无缝集成到现有电网中，节省空间。它利用微处理器中的维里方程处理压力和温度数据，从而计算气体密度。温度引起的压力变化会自动补偿，以确保输出的精确性。该传感器适用于室内外SF6绝缘设备、替代气体以及电力传输中的变压器油等非腐蚀性介质。
兼容性：覆盖整个欧洲
GD-20-W 的独特卖点在于，它支持除意大利以外的欧洲所有频段。在气候保护至关重要的北欧国家，人们对六氟化硫 (SF6) 排放的认识以及泄漏检测和气体泄漏预防的重要性远高于其他地区，这使得这项新解决方案在提升安全性方面尤为引人注目。目前，针对其他全球地区的开发工作已在进行中，并制定了分阶段推广计划，以扩大频率兼容性并支持更广泛的气体浓度监测。
服务：持续可用
WIKA 通过工单系统提供每周七天的支持，并且是氟化气体认证机构，负责颁发六氟化硫 (SF6) 气体证书。所有现场工作人员均持有此证书。当传感器检测到泄漏时，WIKA 专家会迅速响应，并使用 GIR-10 气体检测仪等其他产品来定位泄漏源。
优势
即刻可用
WIKA 对其新产品充满信心，并通过与 Elia 的试点合作，对其实际应用性进行了严格的测试。双方的合作是短时间内成功开发出这款新型气体密度传感器的关键。客户可以期待获得品质卓越的解决方案。WIKA 团队很高兴推出 GD-20-W 传感器，它提供了一种环境友好且经济高效的 SF6 解决方案，将彻底改变变电站的监测方式。
结论
通过对开关设备中的SF6气体进行全面的数字化监测，Elia能够确保以更快的速度检测到泄漏，速度远超传统的气体密度计。这使Elia能够更快地启动维修，从而减少SF6的排放。WIKA正在帮助Elia实现减少SF6排放的目标。
