Giải pháp Bộ ngắt mạch SF6 của Công ty Rockwill cho Trạm biến áp ở Cao nguyên Ethiopia

I. Nền tảng Dự án​
Cao nguyên Ethiopia có độ cao lớn (trung bình trên 2.500 mét), khí hậu cực lạnh (nhiệt độ mùa đông thấp nhất -30°C) và nằm trong Khu vực Rạn san hô Đông Phi hoạt động địa chấn. Những điều kiện này đặt ra những thách thức đáng kể cho thiết bị điện:

1. ​Rủi ro Liquefaction SF6: Tại áp suất làm việc 0,6 MPa, khí SF6 sẽ hóa lỏng ở -25°C. Nhiệt độ cực lạnh có thể gây ra hiện tượng hóa lỏng, dẫn đến giảm hiệu quả cách điện và mất khả năng dập hồ quang.
2. ​Nguy cơ Địa chấn: Khu vực này trải qua cường độ địa chấn trên 8 độ. Các kết nối cứng truyền thống dễ bị hư hại cơ học hoặc rò rỉ khí do hoạt động địa chất.
3. ​Phụ thuộc nhiều vào Bảo dưỡng Ngoại vi: Chuyên môn kỹ thuật địa phương hạn chế, đòi hỏi phải phụ thuộc lâu dài vào các nhà thầu quốc tế để bảo dưỡng, dẫn đến chi phí cao và phản ứng chậm.
   Để giải quyết những thách thức này, Rockwill phải thiết kế một giải pháp cầu chì SF6 phù hợp với điều kiện cao nguyên, lạnh và địa chấn, đồng thời đảm bảo vận hành và bảo dưỡng bền vững.

​II. Thiết kế và Lắp đặt Cầu chì SF6 Đặc biệt​

1. ​Thiết kế Chống Liquefaction​
   • ​Đơn vị Sưởi ấm Trong: Dựa trên giải pháp đã được chứng minh từ các vùng lạnh của Trung Quốc, các dải sưởi ấm bằng hợp kim niken-chromium (800-1.200 W) được tích hợp ở đáy sứ cách điện của cầu chì. Kết hợp với cảm biến nhiệt độ để kiểm soát vòng kín, điều này đảm bảo khí SF6 luôn ở trên -18°C (cao hơn điểm hóa lỏng -25°C tại 0,6 MPa).
   • ​Tối ưu Hóa Cách nhiệt Nhiệt: Vật liệu aerogel nanogel bọc xung quanh sứ cách điện và đường ống, giảm mất nhiệt và cải thiện hiệu suất sưởi ấm lên 30% trong điều kiện lạnh cực.
2. ​Thiết kế Tăng cường Địa chấn​
   • ​Kết nối Đường ống Linh hoạt: Đường ống SF6 gợn sóng cho phép dịch chuyển trục (±15 mm) và dịch chuyển bán kính (±10 mm), ngăn chặn sự thất bại của gioăng do tập trung căng thẳng địa chấn.
   • ​Bản lề và Bộ phận Cách ly Được tăng cường: Bản lề sử dụng thép Q345B với thanh chống chéo, trong khi bộ phận cách ly bằng đĩa ma sát ở đáy hấp thụ 80% năng lượng địa chấn, giảm phản ứng gia tốc của thiết bị xuống dưới 0,3g.
3. ​Hệ thống Bảo dưỡng Địa phương​
   • ​Trung tâm Đào tạo Kỹ thuật: Một cơ sở đào tạo tại Addis Ababa cung cấp các khóa học song ngữ (Tiếng Anh/Tiếng Amharic) tập trung vào phát hiện khí SF6, hiệu chuẩn hệ thống sưởi ấm và đánh giá thiết bị sau động đất.
   • ​Hệ thống Giám sát Thông minh: Các cảm biến IoT giám sát áp suất khí, nhiệt độ và rung động theo thời gian thực. Các thuật toán AI dự đoán sự cố và tạo lệnh bảo dưỡng, giảm số lần kiểm tra thủ công xuống 50%.

​III. Kết quả Dự kiến​

1. ​Tăng cường Độ tin cậy Chống Liquefaction: Hệ thống sưởi ấm ổn định nhiệt độ buồng dập hồ quang trên -18°C, loại bỏ rủi ro liquefaction SF6. Tỷ lệ hỏng cầu chì hàng năm giảm xuống dưới 0,5 vụ mỗi đơn vị.
2. ​Chuẩn Địa chấn: Kết nối linh hoạt và thiết kế cách ly giúp thiết bị chịu đựng được cường độ địa chấn 8 độ, với ≥95% chức năng hoàn chỉnh sau động đất.
3. ​Tối ưu Chi phí Bảo dưỡng: Chu kỳ đào tạo kỹ thuật viên địa phương rút ngắn xuống còn 3 tháng. Thời gian phản ứng bảo dưỡng cải thiện từ 72 giờ xuống 8 giờ, giảm chi phí chu kỳ sống 40%.
4. ​Khả năng Thích ứng Môi trường Được xác nhận: Giải pháp đã vượt qua các bài kiểm tra nhiệt độ thấp -40°C và thử nghiệm trên nền tảng mô phỏng động đất, đáp ứng nhu cầu tổng hợp của môi trường cao nguyên, nhiệt độ thấp và hoạt động địa chấn cao ở Đông Phi.