GIS वोल्टेज ट्रान्सफार्मर प्रौद्योगिकी अनुकूलन समाधान: प्रौद्योगिकीय नवाचार द्वारा इन्सुलेशन प्रदर्शन र मापन योग्यता को बढाउने

Ⅰ. तकनीकी चुनौतिहरुको विश्लेषण​

पारम्परिक GIS (गैस-इनसुलेटेड स्विचगियर) वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरु सम्मिश्र ग्रिड परिवेशमा दुई मुख्य समस्याहरुसँग सामना गर्छन्:

1. ​अपर्याप्त इन्सुलेशन प्रणालीको विश्वसनीयता​
• SF₆ गैसको अशुद्धताहरु (मौसम, विघटन उत्पाद) सतह डिस्चार्ज उत्पन्न गर्छन्, जसले इन्सुलेशन विकार गर्छ।
• तापमानको परिवर्तन (-40°C देखि +80°C सम्म) गैसको घनत्व बदल गर्छ, जसले भागश: डिस्चार्ज उत्पन्न हुने वोल्टेज (PDIV) घटाउँछ।
2. ​मापन योग्यता विकार​
• कोरको परमियाबिलिटीको तापमान फ्लक्टुएशन (सामान्य फ्लक्टुएशन: 0.05%/K)।
• प्रणालीको आवृत्ति फ्लक्टुएशन (±2Hz) अनुपात/चाप कोण त्रुटिलाई सीमा भन्दा बढी गर्छ।

फील्ड डाटाले दर्शाउँछ: विशेष परिस्थितिमा पारम्परिक उपकरणहरुले श्रेणी 0.5 त्रुटि देखाउन सक्छन्, र वार्षिक विफलता दर 3% भन्दा बढी हुन सक्छ।

​II. मुख्य तकनीकी अनुकूलन समाधानहरु​

​​(1) नैनो-कम्पोजिट इन्सुलेशन प्रणालीको अपग्रेड​

तकनीकी प्रमाणीकरण:​​ 150kV शक्ति-आवृत्ति धारा धारण टेस्ट र 1000 तापमान चक्र पार गरेको; भागश: डिस्चार्ज स्तर ≤3pC।

​​(2) सम्पूर्ण-स्थिति डिजिटल कम्पेनसेशन प्रणाली​

    A[तापमान सेन्सर] --> B(MCU कम्पेनसेशन प्रोसेसर)

    C[आवृत्ति निरीक्षण माड्युल] --> B(MCU कम्पेनसेशन प्रोसेसर)

    D[AD नमुना लिने परिपथ] --> E(त्रुटि कम्पेनसेशन अल्गोरिथ्म)

    B(MCU कम्पेनसेशन प्रोसेसर) --> E(त्रुटि कम्पेनसेशन अल्गोरिथ्म)

    E(त्रुटि कम्पेनसेशन अल्गोरिथ्म) --> F[श्रेणी 0.2 मानक आउटपुट]

​मुख्य अल्गोरिथ्म निष्पादन:​​
\Delta U_{comp} = k_1 \cdot \Delta T + k_2 \cdot \Delta f + k_3 \cdot e^{-\alpha t}\Delta U_{comp} = k_1 \cdot \Delta T + k_2 \cdot \Delta f + k_3 \cdot e^{-\alpha t}\Delta U_{comp} = k_1 \cdot \Delta T + k_2 \cdot \Delta f + k_3 \cdot e^{-\alpha t}
जहाँ:

• k_1 = 0.0035/°C (तापमान कम्पेनसेशन गुणांक)
• k_2 = 0.01/Hz (आवृत्ति कम्पेनसेशन गुणांक)
• k_3 = वृद्धि न्यूनीकरण कम्पेनसेशन गुणांक

वास्तविक समयमा संशोधन प्रतिक्रिया समय <20ms; संचालन तापमान रेञ्ज -40°C ~ +85°C लाई विस्तार गरियो।

​III. मापनीय लाभ अनुमान​

​IV. तकनीकी प्रमाणीकरण नतिजाहरु​

• ​प्रकार टेस्ट डाटा (तीस्रो पक्ष वालिदेटेड):​​
• तापमान चक्र टेस्ट: 100 चक्र (-40°C ~ +85°C) पछि, अनुपात त्रुटि परिवर्तन < ±0.05%।
• दीर्घकालीन स्थिरता: 2000h त्वरित वयस्क टेस्ट पछि, त्रुटि विस्थापन ≤ 0.05 श्रेणी।
• ​प्रदर्शन परियोजना (750kV सबस्टेशन):​​
  18 महिना संचालन पछि शून्य विफलता रेकर्ड। अधिकतम मापित त्रुटि: 0.12% (श्रेणी 0.2 दर्शाइएको आवश्यकता भन्दा बढी)।

​V. अभियान्त्रिक निष्पादन मार्ग​

1. ​उपकरण अनुकूलन चक्र:​​
• समाधान डिजाइन (15 दिन) → प्रोटोटाइप निर्माण (30 दिन) → प्रकार टेस्ट (45 दिन)
2. ​फील्ड अपग्रेड समाधान:​​
• मौजूदा GIS गैस चेम्बर इन्टरफेसहरुसँग संगत (फ्लेंज मानक IEC 60517)।
• प्रतिबन्ध बदल गर्ने समय ≤ 8 घण्टा।
3. ​स्मार्ट O&M समर्थन:​​
• बिल्ट-इन H₂S/SO₂ माइक्रो-वातावरण सेन्सरहरु।
• IEC 61850-9-2LE डिजिटल आउटपुट समर्थन।