Soluzzjoni ta' Ottimizzazzjoni tal-Teknoloġija tal-Transformer tal-Voltàġi GIS: InnuwaZZjoni Teknoloġika li Tgħalad il-Prestazzjoni tal-Izolazzjoni u l-Aċċuratessa tal-Misurazzjoni
Ⅰ. Analisi tal-Klassi Teknikali
Il-voltmetri tradizzjonali ta' GIS (Gas-Insulated Switchgear) jaffrontaw żewġ problemi kruċjali fl-ambjent komplikat tal-gra:
- Affidabilità Insufficienti tas-Sistema ta' Isolament
- L-imballanġar tas-gass SF₆ (umidità, prodotti ta' decomposizzjoni) jiġi għal discharges superficiali, li jilgħasbu l-isolament.
- Varjazzjonijiet ftit-tuljad (-40°C sa +80°C) jiġu għal varjazzjonijiet fid-densità tal-gass, li jirridu l-inception voltage ta' partial discharge (PDIV).
- Degradazzjoni ta' L-aċċuratza tal-Misur
- Drift tal-permeabilità tal-core fit-tuljad (drift tipiku: 0.05%/K).
- Fluttuazzjonijiet fis-frekwenza tas-sistema (±2Hz) jiġu għal erori f’l-rapport/fase angle li jiġu miftuħa.
Id-data mill-field tindika: L-apparat normali jistgħu jippermettu erori ta' misur ta' class 0.5 fid-kondizzjonijiet ekstremi, bl-ażar tal-falliment senzili jispiċċa l-3%.
II. Soluzzjonijiet ta' Ottimizzazzjoni Tekniki Kruċjali
(1) Agġornament tas-Sistema ta' Isolament Nano-Composite
|
Modulu Tekniku |
Punti ta' Implementazzjoni |
|
Material ta' Isolament Nano |
Coating ta' Al₂O₃-SiO₂ nano-composite (tagħmel partikli: 50-80nm) użat biex iżdied l-resistanza ta' tracking tal-epoxy resin minn ≥35%. |
|
Ottimizzazzjoni ta' Gass Mixta |
Mixta ta' SF₆/N₂ (80:20) imqadda, b'temp ta' liquefaction minn -45°C u bil-erġa ta' leakage nkisra minn 40%. |
|
Disinn ta' Sigill Mqassam |
Struttura sigill dubju ta' metal bellows + proċess ta' laser welding, rate ta' leakage ≤ 0.1%/sena (standard IEC 62271-203). |
Validazzjoni Teknika: Passat test ta' withstand voltage ta' potenza 150kV u 1000 thermal cycles; livell ta' partial discharge ≤3pC.
(2) Sistema ta' Kompensazzjoni Digital Full-Condition
A[Sensor ta' Tuljad] --> B(Processor ta' Kompensazzjoni MCU)
C[Modulu ta' Monitoraggio tal-Frekwenza] --> B(Processor ta' Kompensazzjoni MCU)
D[Circuit ta' AD Sampling] --> E(Algoritmu ta' Kompensazzjoni tal-Errore)
B(Processor ta' Kompensazzjoni MCU) --> E(Algoritmu ta' Kompensazzjoni tal-Errore)
E(Algoritmu ta' Kompensazzjoni tal-Errore) --> F[Standard Output ta' Class 0.2]
Implementazzjoni ta' l-Algoritmu Kruċjali:
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
Fejn:
- k1k_1k1 = 0.0035/°C (Koeffiċjent ta' Kompensazzjoni tal-Tuljad)
- k2k_2k2 = 0.01/Hz (Koeffiċjent ta' Kompensazzjoni tal-Frekwenza)
- k3k_3k3 = Fattur ta' Kompensazzjoni ta' Attenuazzjoni tal-Aging
Temp ta' risposta ta' korezzjoni real-time <20ms; intervall ta' tuljad ta' operazzjoni estesa sa -40°C ~ +85°C.
III. Prognoż ta' Benefiċċji Quantitativi
|
Item ta' Metrica |
Soluzzjoni Konvenzjonali |
Din il-Soluzzjoni Teknika |
Magnitudine ta' Ottimizzazzjoni |
|
Class ta' L-aċċuratza tal-Misur |
Class 0.5 |
Class 0.2 |
↑150% |
|
Inception Voltage ta' PD (PDIV) |
30kV |
≥50kV |
↑66.7% |
|
Durata ta' Design |
25 snin |
>32 snin |
↑30% |
|
Freqwenza ta' Inpezzjoni Annwali |
2 darba/sena |
1 darba/sena |
↓50% |
|
Ċost ta' O&M tal-Ċiklu tal-Ħajja |
$180k/unit |
$95k/unit |
↓47.2% |
IV. Risultati ta' Validazzjoni Teknika
- Data ta' Test ta' Tip (Certifikat ta' Terża Parti):
- Test ta' Cycling tal-Tuljad: Wara 100 cycles (-40°C ~ +85°C), varjazzjoni ta' errog ta' rapport < ±0.05%.
- Stabbiltà ta' Long-Term: Wara 2000h test ta' aging accelerat, shift ta' errog ≤ 0.05 class.
- Proġett ta' Demonstrazzjoni (Substation ta' 750kV):
Rekord ta' zero falliment wara 18 xahar ta' operazzjoni. Errog massimu misurata: 0.12% (tqaddem fuq ir-requisiti ta' class 0.2).
V. Permess tal-Implementazzjoni Inġeniera
- Ciklu ta' Customizazzjoni tal-Equipament:
- Design ta' Soluzzjoni (15 ġimgħat) → Manifattura ta' Prototip (30 ġimgħat) → Test ta' Tip (45 ġimgħat)
- Soluzzjoni ta' Upgrade fil-Field:
- Kompatibbli mal-interfases esistenti tal-chamber ta' GIS gas (standard Flange IEC 60517).
- Temp ta' rilazzjoni ta' outage ≤ 8 oħrajn.
- Support ta' O&M Smart:
- Sensors mikro-ambientali built-in ta' H₂S/SO₂.
- Supponi l-output digital ta' IEC 61850-9-2LE.
