GIS Tentsio Trasformagailu Teknologiaren Hobekuntza Soluzioa: Teknologia Berriak Erabiliak Aislamendu Prestazioak eta Neurketa Zehaztasuna Mehatu
Ⅰ. Teknologiako Erronkak Analitzen
Tradizionalen GIS (Gas-Insulated Switchgear) tensio-transformadoreek bi oinarrizko arazo dituzte ingurune hutsik eta konplexuetan:
- Izolamendu-sistemaaren Fidagarritasuna Ezagabea
- SF₆ gasaren impuritateak (eguzki-urrats, desosatze-produktuak) gainazal-eskarrenak sortzen dituzte, izolamendua gorde egiten dutenean.
- Tenperatura aldaketak (-40°Ctik +80°Craino) gas-dentsitate aldaketak sortzen dituzte, eskarren osagaia hasieratzeko tenperatura (PDIV) murrizten duena.
- Neurketa Zehaztasunaren Murrizketa
- Nukleoaren permeabilitatearen tenperatura drifta (drift arrunta: 0.05%/K).
- Sistema-frekuentziaren aldaketak (±2Hz) erlazio/angelu faseen erroreak muga gainditzen dituzte.
Eremuko datuak adierazten dute: Dispositiboen neurketarako erroreak klasifikazio 0.5ra iritsi daitezke baldintza estremeetan, urteko hutsegite ehunekoa 3% baino gehiago izan daitekeela.
II. Oinarri Tekniko Optimizazio Soluzioak
(1) Nano-Kompositu Izolamendu Sistemaren Eguneratzea
|
Teknologia Modulua |
Ehite Puntuak |
|
Nano Izolamendu Materiala |
Al₂O₃-SiO₂ nano-kompositu gainjoko (partikula-tamaina: 50-80nm) erabiliz epoxy resinaren gainazalaren zigorretasuna ≥35% gehitu da. |
|
Konbinatu Gas Optimizazioa |
SF₆/N₂ (80:20) konbinazio bete, liketazio tenperatura -45°Cra murriztu eta ihara arriskua 40% murriztu. |
|
Hobetu Sealtasuna Diseinua |
Metal bellows bikerrako-seal egitura + laser soldadura prozesua, ihara ehunekoa ≤ 0.1%/urte (IEC 62271-203 estandarra). |
Teknologia Balidazioa: 150kV indarraren maiztasun testa igarota eta 1000 tenperatura ziklo; osagaia eskarren ≤3pC.
(2) Denbora-Ondoren Digitaleko Konpentsazio Sistema
A[Tenperatura Sensorra] --> B(MCU Konpentsazio Prozesatzailea)
C[Frekentzia Monitorizazio Modulua] --> B(MCU Konpentsazio Prozesatzailea)
D[AD Laguntza Sampligaitza] --> E(Errore Konpentsazio Algoritmoa)
B(MCU Konpentsazio Prozesatzailea) --> E(Errore Konpentsazio Algoritmoa)
E(Errore Konpentsazio Algoritmoa) --> F[Klasifikazio 0.2 Estandar Irteera]
Nukleo Algoritmoa Ehitea:
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
Non:
- k1k_1k1 = 0.0035/°C (Tenperatura Konpentsazio Koeffizientea)
- k2k_2k2 = 0.01/Hz (Frekentzia Konpentsazio Koeffizientea)
- k3k_3k3 = Adina Irazo Kontsultoriarra
Denbora erreala egokitzeko erantzun denbora <20ms; lan egiteko tenperatura tartea hedatuta -40°C ~ +85°Cra.
III. Benetako Arrazoia Aurresanatzeko
|
Neurria |
Soluzio Tradizionala |
Honen Teknologia Soluzioa |
Optimizazio Magnitudua |
|
Neurketa Zehaztasun Klasifikazioa |
Klasifikazio 0.5 |
Klasifikazio 0.2 |
↑150% |
|
Osagaia Eskarren Hasieratzeko Tenperatura (PDIV) |
30kV |
≥50kV |
↑66.7% |
|
Diseinua Egotea |
25 urte |
>32 urte |
↑30% |
|
Urteko Inspeizio Maiztasuna |
2 aldiz/urte |
1 aldiz/urte |
↓50% |
|
Zikloaren O&M Kostua |
$180k/unit |
$95k/unit |
↓47.2% |
IV. Teknologia Balidazio Emaitzak
- Mota Test Datuak (Hirugarren Taldeak Ziurtatua):
- Tenperatura Ziklo Testa: 100 ziklo (-40°C ~ +85°C) ostean, erlazio errore aldaketa < ±0.05%.
- Luzera Stabilitatea: 2000h azeleratutako adin testtan, errore aldatu ≤ 0.05 klasifikazioa.
- Adierazpen-Proiektua (750kV Subestazioa):
18 hilabete lan egite ondoren, hutsegite ez da bat ere adierazi. Neurketaren errore handiena: 0.12% (klasifikazio 0.2 eskaeren gainean).
V. Ingeniariaren Implementazio Bidea
- Zabalkundeko Zikloa:
- Soluzio Diseinua (15 egun) → Prototipo Egondua (30 egun) → Mota Testa (45 egun)
- Eremuko Eguneratze Soluzioa:
- Existitzen diren GIS gas gela interfazeekin bateragarria (Flange estandarra IEC 60517).
- Ordezkapen denbora ≤ 8 ordu.
- Intelligentzia O&M Laguntza:
- Barne H₂S/SO₂ mikro-ingurumen sensorrak.
- IEC 61850-9-2LE digitaleko irteera laguntza.
