Rockwill's SF6-Leistungsschalterlösung für 33kV-Umspannwerke in Nigeria

Projektbackground​
Das tropische Klima Nigerias, gekennzeichnet durch ganzjährig hohe Temperaturen (durchschnittlich 35°C) und Luftfeuchtigkeit (≥80%), stellt erhebliche Herausforderungen für die Dichtheit, die Isolierleistung und das Gasmanagement elektrischer Ausrüstung dar. Rockwill wurde beauftragt, eine 33kV-Umspannstation zu modernisieren, indem es seinen proprietären Hochspannungsschalter vom Typ SF6 einsetzte, um kritische Probleme anzugehen:

1. ​Risiken bei Versiegelungsfehlern: Beschleunigte Alterung von Dichtungen aufgrund von Hitze und Wassereinwirkung während der Monsunsaison.
2. ​SF6-Gasmanagement: Hohe Luftfeuchtigkeit erhöht die Risiken der Gasverflüssigung und Feuchtigkeit (über Grenzwerte), was die Isolierung beeinträchtigt.
3. ​Häufige Betriebsvorgänge: Anforderung an ≥6.000 mechanische Zyklen zur Bewältigung von Nettschwankungen durch Kondensatorenbankschaltungen.

​Technische Lösungen​

1. ​Standardisierte Installation​
   • Konformität: strikte Einhaltung der GBJ147-90-Normen und Herstellerrichtlinien, ergänzt durch detaillierte Arbeitsanweisungen.
   • Hebung: 16-Tonnen-Kran für präzise Positionierung, kombiniert mit Porzellanisolatoren-Festigkeitstests (Netzfrequenzspannung ≥33kV, Blitzimpulsspannung ≥170kV).
   • Leiteranschlusspressen: Hydraulische Presswerkzeuge mit ≤5% Drehmomentfehler, um den Kontaktwiderstand bei hohen Temperaturen zu minimieren.
2. ​Hochpräzises Vakuum- und Gasmanagement​
   • Rohrvorbereitung: Rohre mit wasserfreiem Alkohol gereinigt; Dichtfugen mit 7501-Silikonfett beschichtet, um Verunreinigungen zu verhindern.
   • Vakuumprozess: Zweistufiges Vakuumpumpen auf 133Pa, 8 Stunden gehalten, gefolgt von einer 4-Stunden-Beobachtung (≤1% Fluktuation).
   • Gasqualität: SF6-Wassergehalt überprüft (≤8ppm pro Flasche) und Kammerprüfungen nach dem Füllen (≤150ppm). Leckdetektion mit Detektoren der Empfindlichkeit 1×10⁻⁶.
3. ​klimagerechte Konstruktion​
   • Wasserdichte Dichtungen: Flanschfugen mit wasserfestem Kleber (-20°C~120°C) beschichtet und verstärkt mit Wellenringsicherungen.
   • Feuchtigkeitskontrolle: Integrierte, feuchtigkeitsgesteuerte Entfeuchter (Schwellenwert: 70%) zur Verhinderung der Gasverflüssigung.
   • Materialien für hohe Temperaturen: Silberbeschichtete Kupfer-Wolfram-Legierungskontakte, die Bogenströme bei Temperaturen ≥2.000°C aushalten (Kontaktwiderstand ≤35μΩ).
4. ​Wartung und lokale Unterstützung​
   • Modulare Wartung: Abnehmbare Bogenkanäle ermöglichen schnelle Bauteilwechsel und minimieren Ausfallzeiten.
   • Lokale Schulungen: Das technische Zentrum in Lagos bietet praktische Schulungen in Gasanalyse, mechanischer Fehlerbehebung und mehr.
   • Intelligente Überwachung: Integrierte Drucksensoren und drahtlose Module verfolgen die SF6-Dichte, Temperatur und Betriebsvorgänge, mit automatischen Warnungen bei Auffälligkeiten.

Wichtige Erfolge​

1. ​Zuverlässigkeit: Jahresausfallrate nach der Inbetriebnahme <0,2%, unterstützt ≥10 tägliche Kondensatorenschaltvorgänge.
2. ​Umweltbeständigkeit: Bestanden 72-stündige Prüfung (45°C, 95% Luftfeuchtigkeit), überschreitet IEC 62271-203-Versiegelungsstandards.
3. ​Kosteneffizienz: 8-jährliche Wartungszyklen (im Vergleich zu Ölstromschaltern) und 30% niedrigere Lebenszykluskosten.

​Fazit​
Rockwills Lösung kombiniert strenge Prozesskontrollen (Vakuumprotokolle, Gas-QA) und klimagerechte Innovationen (wasserdichte Dichtungen, intelligente Entfeuchter), um die extremen Bedingungen in Nigeria zu bewältigen und setzt damit einen replizierbaren Standard für SF6-Schalteranwendungen in Afrika. Zukünftige Pläne umfassen SF6/N₂-Hybridgastechnologie, um CO2-Emissionen und Betriebskosten weiter zu reduzieren.