GIS ولٹیج ٹرانس فارمر ٹیکنالوجی کی میزبانی کا حل: ٹیکنالوجیکل نوآوری جو عایقیت کے کارکردگی اور پیمائش کی صحت کو بہتر بناتی ہے
Ⅰ. فنکشنل چیلنجز کا تھیوریٹیکل جائزہ
پرانے سائنسی طریقے کے ذریعے بنائے گئے GIS (غاز انسلیٹڈ سوچ گیئر) ولٹیج ٹرانس فارمرز پیچیدہ گرڈ ماحول میں دو بنیادی مسائل کا سامنا کرتے ہیں:
- انسلیشن سسٹم کی غیر مطمئن صلاحیت
- SF₆ گیس کی ناپاکیاں (نمی، تحلیل کے نتیجے میں بیان) سطحی خروج کا باعث بنتی ہیں، جس کے نتیجے میں انسلیشن کمزور ہوتا ہے۔
- درجہ حرارت کی تبدیلیاں (-40°C سے +80°C) گیس کے کثافت میں تبدیلی کا باعث بنتی ہیں، جس کے نتیجے میں پارشل ڈسچارج آغازی ولٹیج (PDIV) کم ہوجاتا ہے۔
- میزرنگ صحت کی کمی
- کور کی پیرمیابلٹی کی درجہ حرارت کی ڈریفٹ (معمولی ڈریفٹ: 0.05%/K)۔
- سیسٹم کی فریکوئنسی کی تبدیلیاں (±2Hz) ریٹیو/فیز اینگل کی غلطیوں کو حد سے زیادہ کرتی ہیں۔
فیلڈ کے مطابق: معمولی ڈیوائسز کسی بھی شدید ماحول میں کلاس 0.5 تک میزرنگ کی غلطی ظاہر کر سکتے ہیں، جس کی سالانہ فیلیو ریٹ 3% سے زیادہ ہوتی ہے۔
II. بنیادی ٹیکنیکل آپٹیمائزیشن حل
(1) نانو-کمپوزیٹ انسلیشن سسٹم کا اپگریڈ
|
ٹیکنیکل ماڈیول |
ایمپلیمنٹیشن پوائنٹس |
|
نانو انسلیشن میٹریل |
Al₂O₃-SiO₂ نانو-کمپوزیٹ کوٹنگ (پارٹیکل سائز: 50-80nm) استعمال کیا جاتا ہے ایپوکسی ریسن سرفس ٹریکنگ ریزنٹ کو ≥35% تک بڑھانے کے لیے۔ |
|
ہائبرڈ گیس آپٹیمائزیشن |
SF₆/N₂ (80:20) مکسچر فلینگ، ٹیمپریچر کو -45°C تک کم کرتا ہے اور لیکیج کے خطرے کو 40% تک کم کرتا ہے۔ |
|
بہتر سیلنگ ڈیزائن |
متال بیلوس ڈبل سیل سٹرکچر + لیزر ویلڈنگ پروسیسر، لیکیج ریٹ ≤ 0.1%/سال (IEC 62271-203 معیار)۔ |
ٹیکنیکل ویلیڈیشن: 150kV پاور فریکوئنسی ودرہ برداسٹ ولٹیج ٹیسٹ اور 1000 ٹھرمیل کا ٹیسٹ پاس کیا گیا؛ پارشل ڈسچارج لیول ≤3pC۔
(2) فل کنڈیشن ڈیجیٹل کمپینسیشن سسٹم
A[ٹیمپریچر سینسر] --> B(MCU کمپینسیشن پروسیسر)
C[فریکوئنسی مونیٹرنگ مودیول] --> B(MCU کمپینسیشن پروسیسر)
D[AD سینپلنگ سرکٹ] --> E(ایرر کمپینسیشن الگورتھم)
B(MCU کمپینسیشن پروسیسر) --> E(ایرر کمپینسیشن الگورتھم)
E(ایرر کمپینسیشن الگورتھم) --> F[کلاس 0.2 معیاری آؤٹ پٹ]
کور الگورتھم کی نفاذ:
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
جہاں:
- k1k_1k1 = 0.0035/°C (ٹیمپریچر کمپینسیشن کوئفیشینٹ)
- k2k_2k2 = 0.01/Hz (فریکوئنسی کمپینسیشن کوئفیشینٹ)
- k3k_3k3 = ایجنگ کمپینسیشن فیکٹر
ریل ٹائم کوریکشن ریسپانس ٹائم <20ms؛ آپریشنل ٹیمپریچر رینج کو -40°C ~ +85°C تک بڑھایا گیا ہے۔
III. کوانٹیٹیو بینیفٹ فارکاسٹ
|
میٹرک آئٹم |
معمولی حل |
یہ ٹیکنیکل حل |
آپٹیمائزیشن میگنیٹیوڈ |
|
میزرنگ صحت کلاس |
کلاس 0.5 |
کلاس 0.2 |
↑150% |
|
PD آغازی ولٹیج (PDIV) |
30kV |
≥50kV |
↑66.7% |
|
ڈیزائن لائف |
25 سال |
>32 سال |
↑30% |
|
سالانہ انスペクション頻度 |
2 次/年 |
1 次/年 |
↓50% |
|
ライフサイクル O&M コスト |
$180k/ユニット |
$95k/ユニット |
↓47.2% |
IV. ٹیکنیکل ویلیڈیشن ریزولٹس
- ٹائپ ٹیسٹ ڈیٹا (ٹرڈ پارٹی سرٹیفایڈ):
- ٹیمپریچر سائکلنگ ٹیسٹ: 100 سائکلز (-40°C ~ +85°C) کے بعد، ریٹیو ایرر چینج < ±0.05%۔
- لونگ ٹرم استحکام: 2000h تیز ہونے والے ایجنگ ٹیسٹ کے بعد، ایرر شفت ≤ 0.05 کلاس۔
- ڈیموںسٹریشن پروجیکٹ (750kV سب سٹیشن):
18 ماہ کے آپریشن کے بعد کوئی فیلیو ریکارڈ نہیں۔ زیادہ سے زیادہ میزرنگ ایرر: 0.12% (کلاس 0.2 کی مانگوں کو بہتر کرتا ہے)۔
V. انجینئرنگ نفاذ کا راستہ
- ایکوپمنٹ کسٹمائزیشن سائکل:
- حل ڈیزائن (15 دن) → پروٹوٹایپ منوفیکچرنگ (30 دن) → ٹائپ ٹیسٹنگ (45 دن)
- فیلڈ اپگریڈ سولیشن:
- موجودہ GIS گیس چیمبر انٹرفیس کے ساتھ موافق (فلینج سٹینڈرڈ IEC 60517)۔
- آؤٹیج ریپلیسمنٹ ٹائم ≤ 8 گھنٹے۔
- سمارٹ O&M سپورٹ:
- بیلٹ-ان H₂S/SO₂ مائیکرو-اینورنمنٹ سینسرز۔
- IEC 61850-9-2LE ڈیجیٹل آؤٹ پٹ کی حمایت۔
