GIS Voltage Transformer Technology Optimization Solution: Teknologia Inovaĵo Enhancanta Izola Performon kaj Mezurprecizecon
I. Analizo de Teknikaj Defioj
Tradiciaj GIS (Gas-Insulated Switchgear) volttransformiloj konfrontas du kernajn problemojn en kompleksaj retecaj medioj:
- Maltrankvila Insulada Sistemo
- SF₆ gazaj impurajoj (humido, disociigaj produktoj) kaŭzas surfacajn eldonadojn, kiu kondukas al insuladodegradado.
- Temperatura fluktuo (-40°C ĝis +80°C) kaŭzas ŝanĝon de gaza denseco, malpliigante la partian eldonadkomencan voltanon (PDIV).
- Degradado de Mezurakurateco
- Temperatura derivaĵo de ferokernpermeableco (tipa derivaĵo: 0.05%/K).
- Sisteman frekvenco-fluktuoj (±2Hz) kaŭzas rilatum/fazangulo erarojn super la limoj.
Kampta dateno indikas: Konvenciaj aparatoj povas montri mezurerarojn ĝis klasi 0.5 sub ekstremaj kondiĉoj, kun jara defekta proporcio superanta 3%.
II. Kernaj Teknikaj Optimumigaj Solvoj
(1) Nana-Kompozita Insulada Sistemo Ĝisdatigo
|
Teknika Modulo |
Realizaj Punktoj |
|
Nana Insulada Materialo |
Al₂O₃-SiO₂ nana-kompozita koŝtro (partikla grandeco: 50-80nm) uzata por plibonigi epoksidresina surfacon tra iritresistanco per ≥35%. |
|
Hibrida Gazo Optimumigo |
SF₆/N₂ (80:20) miksaĵa plenigo, malaltigante likvaĵtemperaturon al -45°C kaj malpliigante fuitecriskon per 40%. |
|
Plibonigita Sigela Dizajno |
Metala belovo duobla sigela strukturo + laserda ludi-proceso, fuitecproporcion ≤ 0.1%/jaro (IEC 62271-203 normo). |
Teknika Validacio: Pasa 150kV potencfrekvenco resistema testo kaj 1000 varmcikloj; partia eldonadnivelo ≤3pC.
(2) Plena Kondiĉa Cifereca Kompenso Sistemo
A[Tempersensoro] --> B(MCU Kompenso Procesoro)
C[Frekvenca Kontrolo Modulo] --> B(MCU Kompenso Procesoro)
D[AD Echantprocezo] --> E(Erarkompenso Algoritmo)
B(MCU Kompenso Procesoro) --> E(Erarkompenso Algoritmo)
E(Erarkompenso Algoritmo) --> F[Klasi 0.2 Standarda Eligo]
Kerna Algoritma Realigo:
ΔUcomp=k1⋅ΔT+k2⋅Δf+k3⋅e−αt\Delta U_{comp} = k_1 \cdot \Delta T + k_2 \cdot \Delta f + k_3 \cdot e^{-\alpha t}ΔUcomp=k1⋅ΔT+k2⋅Δf+k3⋅e−αt
Kie:
- k1k_1k1 = 0.0035/°C (Temperatura Kompenso Koeficiento)
- k2k_2k2 = 0.01/Hz (Frekvenca Kompenso Koeficiento)
- k3k_3k3 = Aĝiga Atenua Kompenso Faktoro
Realtempa korrektrespondo tempo <20ms; operacia temperaturostirpe etendita al -40°C ~ +85°C.
III. Kvantitativa Benefa Prognozo
|
Metrica Itemo |
Tradicia Solvo |
Ĉi Teknika Solvo |
Optimumiga Magnitudo |
|
Mezurakuratecklaso |
Klasi 0.5 |
Klasi 0.2 |
↑150% |
|
PD Inicio Voltano (PDIV) |
30kV |
≥50kV |
↑66.7% |
|
Dizaina Vivo |
25 jaroj |
>32 jaroj |
↑30% |
|
Jara Kontrolfrekvenco |
2 fojoj/jaro |
1 fojo/jaro |
↓50% |
|
Cikla O&M Kosto |
$180k/unuo |
$95k/unuo |
↓47.2% |
IV. Teknikaj Validaĵrezultoj
- Tipo Testdatenoj (3-a Parto Certigita):
- Temperatura Ciklotesto: Post 100 cikloj (-40°C ~ +85°C), rilatumerarŝanĝo < ±0.05%.
- Longtermeco: Post 2000h akceligita vetusteco testo, eraroŝanĝo ≤ 0.05 klaso.
- Demonstraprojekto (750kV Substaĵo):
Nul defekta rekordo post 18 monatoj da operacio. Maksimuma mezurita eraro: 0.12% (superanta klasi 0.2 postuloj).
V. Inĝeniera Realigmapo
- Aparataro Adaptita Ciklo:
- Solvo Dizajno (15 tagoj) → Prototipo Fabrikado (30 tagoj) → Tipo Testado (45 tagoj)
- Kampa Aktualigo Solvo:
- Kompatibla kun ekzistantaj GIS gasĉambro interfacoj (Flanĝnormo IEC 60517).
- Mal funkcianta anstataŭigotempo ≤ 8 horoj.
- Smart O&M Subteno:
- Enkonstruita H₂S/SO₂ mikromedio sensoroj.
- Subtenas IEC 61850-9-2LE ciferecan eligon.
