GIS ولټیکي ترانسفورمر تکنالوژۍ اوبتياليزه کول: تکنالوژيکي نوښت د عایقې ورته او پوهېدل سره د دقت لپاره تقويتول

Ⅰ. تحلیل چالش‌های فنی​

ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی GIS (سیستم مبادله کننده عایق گازی) در محیط‌های شبکه پیچیده با دو مشکل اصلی مواجه هستند:

1. ​قابلیت اطمینان ناکافی سیستم عایق​
• آلودگی‌های گاز SF₆ (رطوبت، محصولات تجزیه) باعث تخلیه سطحی شده و منجر به تخریب عایق می‌شوند.
• نوسانات دما (-40°C تا +80°C) باعث تغییر چگالی گاز می‌شوند و ولتاژ آغاز تخلیه جزئی (PDIV) را کاهش می‌دهند.
2. ​کاهش دقت سنجش​
• حرارت‌پخشی هسته (حرارت‌پخشی معمول: 0.05%/K).
• نوسانات فرکانس سیستم (±2Hz) باعث می‌شوند خطاهای نسبت/زاویه فاز بیش از حد مجاز شوند.

داده‌های میدانی نشان می‌دهد: دستگاه‌های سنتی می‌توانند در شرایط حدی خطاهای سنجش تا کلاس 0.5 نشان دهند و نرخ خرابی سالانه آن‌ها بیش از 3% است.

​II. راه‌حل‌های بهینه‌سازی فنی اصلی​

​​(1) به‌روزرسانی سیستم عایق نانوکامپوزیت​

اعتبارسنجی فنی:​​ گذراندن آزمون تحمل ولتاژ قدرت فرکانس 150kV و 1000 چرخه حرارتی؛ سطح تخلیه جزئی ≤3pC.

​​(2) سیستم جبران دیجیتال تمام شرایط​

    A[سنسور دما] --> B(پردازنده جبران MCU)

    C[مدول نظارت فرکانس] --> B(پردازنده جبران MCU)

    D[مدار نمونه‌برداری AD] --> E(الگوریتم جبران خطا)

    B(پردازنده جبران MCU) --> E(الگوریتم جبران خطا)

    E(الگوریتم جبران خطا) --> F[خروجی استاندارد کلاس 0.2]

​اجرای الگوریتم اصلی:​​
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
که:

• k1k_1k1​ = 0.0035/°C (ضریب جبران دما)
• k2k_2k2​ = 0.01/Hz (ضریب جبران فرکانس)
• k3k_3k3​ = عامل جبران کاهش پیری

زمان پاسخ اصلاح زنده <20ms؛ محدوده دمای عملیاتی گسترش یافته به -40°C ~ +85°C.

​III. پیش‌بینی مزایای کمی​

​IV. نتایج اعتبارسنجی فنی​

• ​داده‌های آزمون نوع (مجاز سومی):​​
• آزمون چرخه دما: پس از 100 چرخه (-40°C ~ +85°C)، تغییر خطای نسبت < ±0.05%.
• پایداری بلندمدت: پس از آزمون پیری شتابی 2000 ساعت، انتقال خطا ≤ 0.05 کلاس.
• ​پروژه نمایشی (زیرمجموعه 750kV):​​
  بدون ثبت خرابی پس از 18 ماه عملیات. خطای سنجش بیشینه: 0.12% (بیشتر از نیاز کلاس 0.2).

​V. مسیر اجرای مهندسی​

1. ​چرخه سفارشی‌سازی تجهیزات:​​
• طراحی راه‌حل (15 روز) → تولید نمونه اولیه (30 روز) → آزمون نوع (45 روز)
2. ​راه‌حل به‌روزرسانی میدانی:​​
• سازگار با رابط‌های کامره گاز GIS موجود (استاندارد فلانژ IEC 60517).
• زمان تعویض در حالت خاموش ≤ 8 ساعت.
3. ​پشتیبانی هوشمند حفاظت و نگهداری:​​
• سنسورهای میکرومحیط H₂S/SO₂ داخلی.
• پشتیبانی از خروجی دیجیتال IEC 61850-9-2LE.