GIS வோல்டேஜ் டிரான்ச்பார்மர் தொழில்நுட்ப அமைப்பு மேம்படுத்தல் தீர்வு: தொழில்நுட்ப புதுவித்தல் குறிப்பெண் செயல்திறனையும் அளவிடல் துல்லியத்தையும் உயர்த்துகிறது
Ⅰ. தொழில்நுட்ப சவால்களின் பகுப்பாய்வு
தரமான GIS (காற்று-விடுத்தல் இணைப்பு சாதனம்) வோல்டேஜ் மாற்றிகள் சிக்கலான கம்பை சூழல்களில் இரு முக்கிய சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன:
- சுற்றுத்தோற்றத்தின் மாதிரி நம்பிக்கையின் தோல்வி
- SF₆ காற்றின் அசுத்தியங்கள் (நீர்ப்பொருள், விலக்கு உற்பத்திகள்) மேற்பரப்பு விலக்குகளை ஏற்படுத்துவதன் மூலம் சுற்றுத்தோற்றத்தின் அழிவை விளைவுக்கொண்டு வருகின்றன.
- நிலையான வெப்பநிலை மாற்றங்கள் (-40°C முதல் +80°C வரை) காற்றின் அடர்த்தியில் மாற்றங்களை ஏற்படுத்துவதன் மூலம் பகுதியான விலக்கு உருவாக்கும் வோல்டேஜ் (PDIV) குறைக்கின்றன.
- அளவிடல் துல்லியத்தின் அழிவு
- மைய மேற்கோள் துருக்கம் (வழக்கமான துருக்கம்: 0.05%/K).
- செயல்பாட்டு அதிர்வெண் மாற்றங்கள் (±2Hz) விகித/வட்டவிலக்கு பிழைகளை வரம்புகளை விட அதிகமாக விளைவுக்கொண்டு வருகின்றன.
வெளியில் பெறப்பட்ட தரவுகள் காட்டுகின்றன: வழக்கமான சாதனங்கள் முன்னோட்டப்பட்ட நிலைகளில் அளவிடல் பிழைகள் வகை 0.5 வரை விளைவுக்கொண்டு வரலாம், ஒவ்வொரு ஆண்டும் தோல்விய விகிதம் 3% வரை விட்டு கூடுதலாக வந்து விடலாம்.
II. முக்கிய தொழில்நுட்ப மேம்பாட்டு தீர்வுகள்
(1) நானோ-கலைகளஞ்சிய சுற்றுத்தோற்ற மேம்பாட்டு அமைப்பு
|
தொழில்நுட்ப மாதிரி |
இயக்க புள்ளிகள் |
|
நானோ சுற்றுத்தோற்ற பொருள் |
Al₂O₃-SiO₂ நானோ-கலைகளஞ்சிய மேல்பொருள் (கூர்மை: 50-80nm) போலி ரசவை மேல்பரப்பின் தோற்ற எதிர்த்து விளைவு ≥35% அதிகரிக்கின்றது. |
|
கலைகளஞ்சிய காற்று மேம்பாடு |
SF₆/N₂ (80:20) கலைகளஞ்சிய நிரப்பல், நீர்வெளியாக்க வெப்பநிலையை -45°C வரை குறைக்கின்றது மற்றும் விலக்கு அவசியத்தை 40% குறைக்கின்றது. |
|
தோற்ற அமைப்பு மேம்பாடு |
மெத்தால் பெலோஸ் இருமுக அமைப்பு + லேசர் விண்டல் செயல்முறை, விலக்கு வீதம் ≤ 0.1%/ஆண்டு (IEC 62271-203 தேர்வு). |
தொழில்நுட்ப உறுதி: 150kV மின்சக்தி அதிர்வெண் தாக்க சோதனையை மற்றும் 1000 வெப்ப சுழற்சிகளை கடந்து வந்தது; பகுதியான விலக்கு அளவு ≤3pC.
(2) முழுவை நிலை திட்ட விட்டம் மாற்று அமைப்பு
A[வெப்பநிலை தொடர்பாளர்] --> B(MCU விட்டம் மாற்று செயல்பாட்டி)
C[அதிர்வெண் கண்காணிப்பு மாதிரி] --> B(MCU விட்டம் மாற்று செயல்பாட்டி)
D[AD மாதிரி செயல்பாடு] --> E(பிழை விட்டம் மாற்று அல்காரிதம்)
B(MCU விட்டம் மாற்று செயல்பாட்டி) --> E(பிழை விட்டம் மாற்று அல்காரிதம்)
E(பிழை விட்டம் மாற்று அல்காரிதம்) --> F[வகை 0.2 தரமான வெளியீடு]
முக்கிய அல்காரித இயக்கம்:
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
இங்கு:
- k1k_1k1 = 0.0035/°C (வெப்பநிலை விட்டம் மாற்று கெழு)
- k2k_2k2 = 0.01/Hz (அதிர்வெண் விட்டம் மாற்று கெழு)
- k3k_3k3 = வயது வீந்திர விட்டம் மாற்று காரணி
வினாடி நேரத்தில் திருத்த விளைவு நேரம் <20ms; செயல்பாட்டு வெப்பநிலை வீச்சு -40°C ~ +85°C வரை விரிவுபடுத்தப்பட்டுள்ளது.
III. கணித பயன் முன்னறிக்கை
|
மதிப்பீடு அமைப்பு |
வழக்கமான தீர்வு |
இந்த தொழில்நுட்ப தீர்வு |
மேம்பாட்டின் அளவு |
|
அளவிடல் துல்லியத்தின் வகை |
வகை 0.5 |
வகை 0.2 |
↑150% |
|
PD உருவாக்க வோல்டேஜ் (PDIV) |
30kV |
≥50kV |
↑66.7% |
|
டிசைன் வாழ்க்கை |
25 வருடங்கள் |
>32 வருடங்கள் |
↑30% |
|
ஆண்டு தொடர்பாளர் அதிகாரம் அளவு |
2 முறை/ஆண்டு |
1 முறை/ஆண்டு |
↓50% |
|
இரு வாரிய செயல்பாடு மற்றும் ஐந்திரம் செலவு |
$180k/ஒரு அலகு |
$95k/ஒரு அலகு |
↓47.2% |
IV. தொழில்நுட்ப உறுதி விளைவுகள்
- வகை சோதனை தரவுகள் (மூன்றாவது பக்க உறுதி):
- வெப்பநிலை சுழற்சி சோதனை: 100 சுழற்சிகள் (-40°C ~ +85°C) பிறகு, விகித பிழை மாற்றம் < ±0.05%.
- நீண்ட கால நிலைத்தன்மை: 2000h விரைவான வயது சோதனை பிறகு, பிழை மாற்றம் ≤ 0.05 வகை.
- உதாரண திட்டம் (750kV உள்ளே சப்ஸ்டேஷன்):
18 மாதங்கள் செயல்பாட்டிற்கு பிறகு தோல்விகள் இல்லை. அதிகாரமான அளவிடல் பிழை: 0.12% (வகை 0.2 தேவைகளை விட மிகவும் நல்லது).
V. பொறியியல் இயக்க வழிமுறை
- சாதன தனித்தன்மை சுழற்சி:
- தீர்வு வடிவமைப்பு (15 நாட்கள்) → மாதிரி உற்பத்தி (30 நாட்கள்) → வகை சோதனை (45 நாட்கள்)
- வெளியில் மேம்பாட்டு தீர்வு:
- உள்ளத்துவ சாதன காற்று அறை இணைப்புகளுடன் சேர்ந்து போகும் (Flange தரம் IEC 60517).
- வெளியில் மாற்ற நேரம் ≤ 8 மணி நேரம்.
- உத்வேக இயக்க மற்றும் ஐந்திரம் ஆதரவு:
- உள்ளத்துவ H₂S/SO₂ சிறு சூழல் தொடர்பாளர்கள்.
- IEC 61850-9-2LE திட்ட வெளியீட்டை ஆதர்க்கின்றது.
