Rozwiązanie Rockwill z wyłącznikiem SF6 dla stacji transformatorowych 33kV w Nigerii

Tło projektu​
Tropikalny klimat Nigerii, charakteryzujący się wysokimi temperaturami przez cały rok (średnia roczna 35°C) i wilgotnością (≥80%), stwarza istotne wyzwania dla szczelności, izolacji i zarządzania gazem w sprzęcie elektrycznym. Rockwill zostało zleceniodawcą modernizacji podstacji 33kV, wdrażając własny przerywacz obwodów typu SF6 o wysokim napięciu, aby rozwiązać kluczowe problemy:

1. ​Ryzyko awarii szczelności: Przyspieszone starzenie się uszczelnień z powodu ciepła i wnikania wody w okresie monsunów.
2. ​Zarządzanie gazem SF6: Wysoka wilgotność zwiększa ryzyko skraplania gazu i wilgotności (przekraczającej dopuszczalne limity), co osłabia izolację.
3. ​Częste operacje: Potrzeba ≥6,000 cykli mechanicznych do obsługi fluktuacji sieci poprzez przełączanie banków kondensatorów.

​Rozwiązania techniczne​

1. ​Standardowa instalacja​
   • Zgodność: Ścisłe przestrzeganie standardów GBJ147-90 oraz wytycznych producenta, uzupełnione szczegółowymi instrukcjami pracy.
   • Podnoszenie: Dźwig o ładowności 16 ton do precyzyjnego pozycjonowania, połączone z testami wytrzymałości izolatorów porcelanowych (napięcie sieciowe ≥33kV, napięcie impulsu błyskawicznego ≥170kV).
   • Spajanie przewodników: Narzędzia spajające hydrauliczne z błędem momentu obrotowego ≤5%, aby zminimalizować opór kontaktowy przy wysokich temperaturach.
2. ​Wysokoprecyzyjne opróżnianie i obsługa gazu​
   • Przygotowanie rurociągu: Rury czyszczono alkoholem bezwodnym; rowki szczelnościowe pokrywano smarem silikonowym 7501, aby zapobiec zanieczyszczeniom.
   • Proces opróżniania: Dwuetapowe opróżnianie do 133Pa, utrzymane przez 8 godzin, po którym następuje 4-godzinna obserwacja (≤1% fluktuacji).
   • Jakość gazu: Zawartość wilgoci w gazie SF6 zweryfikowana (≤8ppm na cylinder) oraz kontrole komory po napełnieniu (≤150ppm). Wykrywanie przecieków za pomocą detektorów o czułości 1×10⁻⁶.
3. ​Konstrukcja dostosowana do klimatu​
   • Uszczelnienia wodoszczelne: Rowki flanszowe pokrywane klejem wodoszczelnym (-20°C~120°C) i wzmacniane pierścieniami zasuwkowymi.
   • Ochrona przed skraplaniem: Wbudowane odwilżacze sterowane wilgotnością (prog: 70%) zapobiegają skraplaniu gazu.
   • Materiały odporne na wysokie temperatury: Kontakty ze stopu miedzi-wolframu pokryte srebrem wytrzymują temperatury łuku ≥2,000°C (opór kontaktu ≤35μΩ).
4. ​Obsługa i wsparcie lokalne​
   • Modularna obsługa: Odłączalne przegrody łuku umożliwiają szybkie wymiany komponentów, minimalizując czas przestoju.
   • Szkolenia lokalne: Lokalne centrum techniczne w Lagos oferuje praktyczne szkolenia w zakresie analizy gazu, nastawy mechanicznej i więcej.
   • Inteligentne monitorowanie: Zintegrowane czujniki ciśnienia i moduły bezprzewodowe śledzą gęstość SF6, temperaturę i operacje, z automatycznymi alertami w przypadku anomalii.

Kluczowe osiągnięcia​

1. ​Niezawodność: Po wdrożeniu roczna częstotliwość awarii <0,2%, wspierając ≥10 codziennych operacji przełączania kondensatorów.
2. ​Wytrzymałość środowiskowa: Przeszło test 72-godzinny (45°C, 95% wilgotności), przekraczając standardy szczelności IEC 62271-203.
3. ​Skuteczność kosztowa: Cykle konserwacji 8-letnie (w porównaniu z przerywaczami olejowymi) i 30% niższe koszty cyklu życia.

​Podsumowanie​
Rozwiązanie Rockwill łączy rygorystyczne kontrole procesowe (protokoły opróżniania, kontrola jakości gazu) i innowacje dostosowane do klimatu (uszczełnienia wodoszczelne, inteligentne odwilżanie), aby przezwyciężyć ekstremalne warunki w Nigerii, ustanawiając powielalną normę dla zastosowań przerywaczy SF6 w Afryce. Planowane są dalsze działania, w tym technologia hybrydowa SF6/N₂, aby jeszcze bardziej zmniejszyć emisje węglowe i koszty operacyjne.