راه‌حل قطع‌کننده SF6 شرکت Rockwill برای زیرстанسیون‌های ۳۳ کیلوولت در نیجریه

پیش‌زمینه پروژه​
این منطقه با آب و هوای گرمسیری نیجریه که با دمای بالا (میانگین سالانه ۳۵ درجه سانتی‌گراد) و رطوبت بالا (≥۸۰٪) مشخص می‌شود، چالش‌های قابل توجهی برای تمامیت بسته‌بندی، عملکرد عایق‌بندی و مدیریت گاز تجهیزات الکتریکی ایجاد می‌کند. شرکت راکویل به منظور به‌روزرسانی یک زیرстанسیون ۳۳kV مأمور شد و محصول اختصاصی خود از نوع شکن‌مدار SF6 فشار بالا را برای حل مسائل حیاتی زیر استفاده کرد:

1. ​ریسک‌های شکست بسته‌بندی: سن‌گیری سریع بسته‌ها به دلیل گرما و نفوذ آب در طول فصل‌های موسمی.
2. ​مدیریت گاز SF6: رطوبت بالا موجب افزایش خطرات تبدیل گاز به مایع و رطوبت (بیش از حد مجاز) می‌شود که عایق‌بندی را تضعیف می‌کند.
3. ​عملیات مکرر: نیاز به ≥۶,۰۰۰ دور مکانیکی برای مدیریت نوسانات شبکه از طریق تغییر وضعیت بانک‌های خازن.

​راه‌حل‌های فنی​

1. ​نصب استاندارد​
   • هماهنگی: رعایت دقیق استانداردهای GBJ147-90 و دستورالعمل‌های سازنده، همراه با دستورالعمل‌های کاری دقیق.
   • برداشتن: استفاده از کرنش ۱۶ تنی برای موقعیت‌دهی دقیق، همراه با تست‌های تحمل سرامیک‌های عایق (ولتاژ توان متناوب ≥۳۳kV، ولتاژ ضربه‌ای برق‌آبی ≥۱۷۰kV).
   • فشردن هادی: استفاده از ابزارهای فشردن هیدرولیک با خطای گشتاور ≤۵٪ برای کاهش مقاومت تماس در دمای بالا.
2. ​مدیریت خلاء و گاز با دقت بالا​
   • آماده‌سازی لوله‌ها: تمیز کردن لوله‌ها با الکل بی‌آب؛ پوشاندن چمنه‌های بسته‌بندی با چسب سیلیکون ۷۵۰۱ برای جلوگیری از آلودگی.
   • فرآیند خلاء: پمپاژ خلاء دو مرحله‌ای به ۱۳۳Pa، نگهداری برای ۸ ساعت، دنباله‌روی ۴ ساعته (≤۱٪ نوسان).
   • کیفیت گاز: تأیید محتوای رطوبت SF6 (≤۸ppm برای هر ظرف) و بررسی‌های بعد از پر کردن کامره (≤۱۵۰ppm). تشخیص نشت با استفاده از تشخیص‌دهنده‌های با حساسیت ۱×۱۰⁻⁶.
3. ​طراحی تطبیقی با آب و هوای محلی​
   • بسته‌بندی‌های ضدآب: پوشاندن چمنه‌های فلنژ با چسب ضدآب (-۲۰ درجه سانتی‌گراد ~ ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد) و تقویت با حلقه‌های نگهداری میل.
   • جلوگیری از تراکم: دپاره‌های کنترل رطوبت داخلی (آستانه: ۷۰٪) برای جلوگیری از تبدیل گاز به مایع.
   • مواد مقاوم در برابر دمای بالا: تماس‌های آلیاژ مس-تنگستن با پوشش نقره که می‌توانند دمای کمان ≥۲,۰۰۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل کنند (مقاومت تماس ≤۳۵μΩ).
4. ​نگهداری و حمایت محلی​
   • نگهداری ماژولی: قابلیت جدا کردن چمنه‌های کمان برای تعویض سریع مؤلفه‌ها و کاهش زمان توقف.
   • آموزش محلی: مرکز فنی مستقر در لاگوس خدمات آموزشی عملی در تجزیه و تحلیل گاز، رفع عیب مکانیکی و غیره ارائه می‌دهد.
   • نظارت هوشمند: سنسورهای فشار یکپارچه و ماژول‌های بی‌سیم برای ردیابی چگالی SF6، دمای و عملیات، با هشدار خودکار برای ناهماهنگی‌ها.

دستاوردهای کلیدی​

1. ​قابلیت اطمینان: نرخ خرابی سالانه پس از نصب <۰.۲٪، پشتیبانی از ≥۱۰ عملیات تغییر وضعیت خازن روزانه.
2. ​مقاومت در برابر محیط زیست: گذراندن تست ۷۲ ساعته (۴۵ درجه سانتی‌گراد، ۹۵٪ رطوبت)، بیش از استانداردهای بسته‌بندی IEC 62271-203.
3. ​کارایی هزینه‌ای: چرخه‌های نگهداری ۸ ساله (در مقابل شکن‌مدارهای روغنی) و هزینه‌های چرخه عمر ۳۰٪ کمتر.

​نتیجه‌گیری​
راه‌حل راکویل با ترکیب کنترل‌های فرآیند دقیق (پروتکل‌های خلاء، کنترل کیفیت گاز) و نوآوری‌های تطبیقی با آب و هوای محلی (بسته‌بندی‌های ضدآب، رطوبت‌زدایی هوشمند) می‌تواند شرایط شدید نیجریه را غلبه کند و یک معیار قابل تکرار برای کاربردهای شکن‌مدار SF6 در آفریقا ایجاد کند. نقشه‌های آینده شامل فناوری گاز ترکیبی SF6/N₂ برای کاهش بیشتر انتشار کربن و هزینه‌های عملیاتی است.