
Použití: Extrémně chladné oblasti (-40°C), projekty s přísnými environmentálními požadavky (např. severské větrné elektrárny)
Základní cíl: Zlepšení dlouhodobé spolehlivosti proudových transformátorů (CT) v plynově izolovaném rozvodu (GIS) s ohledem na nízkou uhlíkovou stopu.
I. Optimalizace izolačního média: Hybridní plyn SF₆/N₂ Technologie
- Parametr - Návrh řešení
- Poměr plynů: SF₆ (80%) + N₂ (20%) směs
- Izolační síla: Při 20°C & 0,5MPa, izolační síla >85% čistého SF₆
- Environmentální výkon: GWP (Potenciál globálního zahřívání) snížen o 70%, což výrazně snižuje dopad skleníkových plynů
- Odolnost proti nízkým teplotám: Bod rozmělnění hybridního plynu ≤ -60°C, což zajišťuje bezpečnost před rozmělněním při -40°C v extrémně chladném prostředí
II. Design ochrany proti částečným výbojkům
- Inovační konstrukce:
- Lévování epoxidovou pryskyřicí:
- Cívek CT vyráběno procesem vakuového lévování, s obsahem epoxidové pryskyřice >99,9%, eliminací vnitřních dutin.
- Kovová rovnopotenciální ochranná síť:
- Zinkovaná měděná síť přidána na vnější vrstvu levaného tělesa, udržovaná v rovnopotenciálním stavu s primárním vodičem CT.
- Eliminuje deformaci povrchového elektrického pole a potlačuje částečné výbojky.
- Ověření výkonu:
- Úroveň PD (Částečných výbojků) <5 pC (podle normy IEC 60270)
- Prošlo termickým cyklickým testem při -40°C, bez rizika trhliny izolace.
III. Systém dynamické kontroly teplotního nárůstu
- Inteligentní kontrolní architektura:
Senzorová vrstva → Kontrolní vrstva → Výkonná vrstva
Teplotní čidlo PT100 → Monitorovací systém GIS → Modul řízení otáček ventilátoru
- Implementace funkcí:
- Reálné časové monitorování: Vestavěná sondy PT100 (±1°C přesnost) určují teploty horkých míst CT.
- Aktivní chlazení: Automaticky aktivuje pole ventilátorů GIS, když teplotní nárůst překročí prah (např. ΔT >40K).
- Optimalizace energetické efektivity: Výkon ventilátorů dynamicky upravuje podle poptávky, snižuje zbytečné spotřebu energie.
IV. Klíčové technické výhody porovnání
Ukazatel
|
Tradiční SF₆ CT
|
Tohoto řešení: Hybridní plynový CT
|
Doba životnosti izolace
|
25~30 let
|
>40 let
|
Hodnota GWP
|
100% (SF₆=23,900)
|
Sníženo o 70%
|
Spolehlivost při nízkých teplotách
|
Náchylné k rozmělnění při -30°C
|
Stabilní provoz při -40°C
|
Kontrola částečných výbojků
|
10~20 pC
|
<5 pC
|
V. Ověření adaptability scénáře
- Scénář extrémně chladné větrné elektrárny (Sever):
- Prošlo testem studeného startu při -40°C /72h; chyba poměru CT ≤ ±0,2%.
- Optimalizovaná křivka tlak-teplota pro hybridní plyn prevence nadměrného klesání tlaku při nízkých teplotách.
- Shoda s environmentálními požadavky:
- Splňuje omezení použití SF₆ podle nařízení EU o F-plynech (č. 517/2014).
- Uhlíková stopa za celý životní cyklus snížena o 52% (podle normy ISO 14067).