Rockwill's SF6 Circuit Breaker Solution for 33kV Substations in Nigeria

Prosjektbakgrunn​
Nigerias tropiske klima, kjennetegnet ved høye temperaturer (årlig gjennomsnitt på 35°C) og fuktighet (≥80%), stiller betydelige utfordringer for tettighet, isolasjonsevne og gasshåndtering av elektrisk utstyr. Rockwill ble ansett til å oppgradere et 33kV transformasjonsanlegg, med innsats av sitt egenutviklede HV-type SF6 bryter for å løse kritiske problemer:

1. ​Risiko for tettelementfeil: Forhastet aldring av tettelementer på grunn av varme og vanninntrenging under monsunperioder.
2. ​SF6-gasshåndtering: Høy fuktighet øker risikoen for gasslikvefying og fuktighet (over grensen), som svekker isolasjonen.
3. ​Høy frekvens av operasjoner: Behov for ≥6,000 mekaniske sykluser for å håndtere nettfluktuasjoner via kondensatorbankeswitching.

​Tekniske løsninger​

1. ​Standardisert installasjon​
   • Overholdelse: Streng overholdelse av GBJ147-90-standarder og produsentretningslinjer, supplerert med detaljerte arbeidsinstruksjoner.
   • Heising: 16-tonn kraan for nøyaktig plassering, kombinert med porcelænsisolatortest (nettspenningsfrekvens ≥33kV, lynimpulsspenn ≥170kV).
   • Konduktorklemming: Hydrauliske klemmeverktøy med ≤5% dreieeffektfeil for å minimere kontaktmotstand under høye temperaturer.
2. ​Høypræcis vakuum- og gasshåndtering​
   • Rørforberedelse: Rør rengjøres med anhydrid alkohol; tettingsgrover belages med 7501 silikonfett for å forebygge forurensning.
   • Vakuumprosess: To-trinns vakuumpumping til 133Pa, holdt i 8 timer, fulgt av 4-timers observasjon (≤1% fluktuasjon).
   • Gasskvalitet: SF6-fuktighetsinnhold verifisert (≤8ppm per beholder) og etterfyllingskontroller (≤150ppm). Leckasjeavsporing via detektorer med sensitivitet 1×10⁻⁶.
3. ​Klimatilpasset design​
   • Vannbestandige tettelementer: Flange grover belages med vannbestandig lim (-20°C~120°C) og forsterket med akseretainerringe.
   • Fuktighetssikring: Innbygde fuktighetkontrollerte avfuktningselementer (terskel: 70%) for å forebygge gasslikvefying.
   • Materiale for høye temperaturer: Silversprengte kobber-volfram legeringkontakter tål bueltemperaturer ≥2,000°C (kontaktmotstand ≤35μΩ).
4. ​Vedlikehold og lokal støtte​
   • Modulært vedlikehold: Detachable buelkanaler muliggjør rask komponenterstatning, minimerer nedetid.
   • Lokal opplæring: Teknisk senter i Lagos tilbyr praktisk opplæring i gassanalyse, mekanisk feilsøking, og mer.
   • Smart overvåking: Integrasjon av trykksensorer og trådløse moduler sporer SF6-tetthet, temperatur og operasjoner, med automatiske varsler for avvik.

Nøkkelresultater​

1. ​Reliabilitet: Årlig feilrate etter innføring <0.2%, støtter ≥10 daglige kondensatorswitching-operasjoner.
2. ​Miljøbestandighet: Bestod 72-timers prøve (45°C, 95% fuktighet), overgikk IEC 62271-203-sealingstandarder.
3. ​Kostnadseffektivitet: Vedlikeholdsintervaller på 8 år (vs. oljebrytere) og 30% lavere livslengdeomkostninger.

​Konklusjon​
Rockwills løsning kombinerer strenge prosesskontroller (vakuumprotokoller, gass QA) og klimatilpassede innovasjoner (vannbestandige tettelementer, smart avfuktning) for å overvinne Nigerias ekstreme forhold, setter en repliserbar standard for SF6-bryterapplikasjoner i Afrika. Fremtidige planer inkluderer SF6/N₂-hybridgasteknologi for å ytterligere redusere karbonutslipp og driftskostnader.