GIS वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर तकनीक ऑप्टिमाइजेशन समाधान: प्रौद्योगिकी नवाचार अनुवर्तिता और मापन यथार्थता को बढ़ावा देने में

Ⅰ. तकनीकी चुनौतियों का विश्लेषण​

पारंपरिक GIS (गैस-इनसुलेटेड स्विचगियर) वोल्टेज ट्रांसफार्मर जटिल ग्रिड परिवेश में दो मुख्य समस्याओं का सामना करते हैं:

1. ​इनसुलेशन प्रणाली की अपर्याप्त विश्वसनीयता​
• SF₆ गैस के दूषित पदार्थ (आर्द्रता, विघटन उत्पाद) सतही डिस्चार्ज का कारण बनते हैं, जो इनसुलेशन की गिरावट का कारण बनते हैं।
• तापमान की भिन्नता (-40°C से +80°C) गैस के घनत्व में परिवर्तन का कारण बनती है, जो आंशिक डिस्चार्ज आरंभ वोल्टेज (PDIV) को कम करती है।
2. ​मापन यथार्थता की गिरावट​
• कोर परमीयता की तापमान ड्रिफ्ट (सामान्य ड्रिफ्ट: 0.05%/K)।
• सिस्टम आवृत्ति की भिन्नता (±2Hz) अनुपात/कोणीय त्रुटियों को सीमा से ऊपर ले जाती है।

फील्ड डेटा दर्शाता है: चरम परिस्थितियों में पारंपरिक उपकरण 0.5 वर्ग की मापन त्रुटियों को प्रदर्शित कर सकते हैं, जिसकी वार्षिक विफलता दर 3% से अधिक होती है।

​II. मुख्य तकनीकी ऑप्टिमाइजेशन समाधान​

​​(1) नैनो-कंपोजिट इनसुलेशन प्रणाली का अपग्रेड​

तकनीकी प्रमाणित:​​ 150kV विद्युत आवृत्ति धारण वोल्टेज परीक्षण और 1000 थर्मल चक्र पारित; आंशिक डिस्चार्ज स्तर ≤3pC।

​​(2) फुल-कंडीशन डिजिटल कंपेंसेशन सिस्टम​

    A[तापमान सेंसर] --> B(MCU कंपेंसेशन प्रोसेसर)

    C[आवृत्ति मॉनिटरिंग मॉड्यूल] --> B(MCU कंपेंसेशन प्रोसेसर)

    D[AD सैंपलिंग सर्किट] --> E(त्रुटि कंपेंसेशन एल्गोरिथ्म)

    B(MCU कंपेंसेशन प्रोसेसर) --> E(त्रुटि कंपेंसेशन एल्गोरिथ्म)

    E(त्रुटि कंपेंसेशन एल्गोरिथ्म) --> F[0.2 वर्ग मानक आउटपुट]

​मुख्य एल्गोरिथ्म का लागू करना:​​
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
जहाँ:

• k1k_1k1​ = 0.0035/°C (तापमान कंपेंसेशन गुणांक)
• k2k_2k2​ = 0.01/Hz (आवृत्ति कंपेंसेशन गुणांक)
• k3k_3k3​ = उम्र द्वारा घटने का कंपेंसेशन गुणांक

वास्तविक समय में संशोधन प्रतिक्रिया समय <20ms; संचालन तापमान विस्तार -40°C ~ +85°C।

​III. मात्रात्मक लाभ भविष्यवाणी​

​IV. तकनीकी प्रमाणित परिणाम​

• ​टाइप परीक्षण डेटा (थर्ड पार्टी प्रमाणित):​​
• तापमान चक्र परीक्षण: 100 चक्र (-40°C ~ +85°C) के बाद, अनुपात त्रुटि परिवर्तन < ±0.05%।
• दीर्घकालिक स्थिरता: 2000h त्वरित उम्रीकरण परीक्षण के बाद, त्रुटि विस्थापन ≤ 0.05 वर्ग।
• ​प्रदर्शन परियोजना (750kV सबस्टेशन):​​
  18 महीने के संचालन के बाद शून्य विफलता रिकॉर्ड। अधिकतम मापी गई त्रुटि: 0.12% (वर्ग 0.2 की आवश्यकताओं से बेहतर)।

​V. इंजीनियरिंग लागू करने का मार्ग​

1. ​उपकरण व्यक्तिगतरण चक्र:​​
• समाधान डिजाइन (15 दिन) → प्रोटोटाइप निर्माण (30 दिन) → टाइप परीक्षण (45 दिन)
2. ​फील्ड अपग्रेड समाधान:​​
• मौजूदा GIS गैस चैंबर इंटरफेस (फ्लेंज मानक IEC 60517) के साथ संगत।
• आउटेज रिप्लेसमेंट समय ≤ 8 घंटे।
3. ​स्मार्ट O&M समर्थन:​​
• बिल्ट-इन H₂S/SO₂ माइक्रो-वातावरण सेंसर।
• IEC 61850-9-2LE डिजिटल आउटपुट का समर्थन।