
پروژه پیشینه:
چالشهای قطعکننده ولتاژ بالا
به عنوان یک کشور آرخبایی، فیلیپین دارای غلظتهای بسیار زیاد ابر نمک (اشکار نمک) در مناطق ساحلی (≥3 میلیگرم/متر مربع·روز تراوش سالانه) است که باعث فرسودگی شتابیده زیرساختهای برق میشود. قطعکنندههای ولتاژ بالا در این محیطهای مرطوب و گرمسیری حاوی ابر نمک با سه چالش عملیاتی اساسی روبرو هستند:
- خرابی فلزی قطعکننده ولتاژ بالا: نفوذ یونهای کلرید از ابر نمک محافظهای محافظ را تحت تاثیر قرار میدهد، اکسیداسیون سطح تماس (افزایش 120% مقاومت) و خرابیهای جوشکاری را القا میکند.
- خرابی عایق قطعکننده: تجمع ابر نمک فاصله لغزشی عایقهای سرامیکی را 35-40% کاهش میدهد و خطرات دی الکتریک را افزایش میدهد.
- هزینههای عملیاتی قطعکننده: قطعکنندههای ولتاژ بالا معمولی نیاز به تعویض هر 5-8 سال (در مقابل طراحی 15 ساله) در شرایط استرس ابر نمک دارند، که باعث 2.3 قطع برق/واحد-سال میشود.
راهحل بهینهسازی قطعکننده ولتاژ بالا
I. مهندسی مواد قطعکننده
حفاظت چندلایه برای قطعکنندههای ولتاژ بالا:
- پایه اپوکسی-آکریلیک با نسبت 5:1 با لایه بنزوترویازول 0.5 میکرومتر برای مقاومت در برابر ابر نمک
- پوشش فداکار G90 Zn-Al-Mg (محافظت 8-10 ساله در مناطق ابر نمک)
- سطح فلوئوروپلیمر 100±5 میکرومتر (نرخ فرسایش 0.02%)
- سیستم نظارت بر قطعکننده
- برچسبهای RFID ISO15693 فرسایش 0.01 میلیمتر/سال را روی قطعکنندهها در محیطهای ابر نمک تشخیص میدهند
- عملیات کنترلشده توسط SCADA امکان عملیات دورکاری قطعکننده را در کمتر از 30 ثانیه فراهم میکند
- شبکه نگهداری قطعکننده
- انبارهای مانیلا/سیبو خدمات تعمیر و نگهداری 72 ساعته را برای واحدهای تحت تاثیر ابر نمک ارائه میدهند
- فنیهای معتبر FLIR قطعکنندههای ولتاژ بالا را نگهداری میکنند
اعتبارسنجی عملکرد قطعکننده ولتاژ بالا
|
معیار
|
خط پایه
|
پس از بهروزرسانی
|
بهبود Δ
|
|
عمر مفید قطعکننده
|
5-8 سال
|
≥15 سال
|
+107%
|
|
MTBF قطعکننده
|
6.2 ماه
|
34.5 ماه
|
+456%
|
|
هزینه نگهداری قطعکننده
|
$12k/سال
|
$4.5k/سال
|
-62.5%
|
دادههای شبکه لووزن تأیید میکند که قطعکنندههای ولتاژ بالا 100% قابلیت اطمینان عایق را در 36 ماه با وجود تعرّض مزمن به ابر نمک به دست آوردهاند.