Висока влажност/висока замърсеност AIS? Решение за подобряване на надеждността на трансформатори при трудни условия

Приложение на фона
Подстанции в крайбрежни области, химически индустриални паркове и региони с висока солна мъгла се изправят пред екстремни условия, характеризирани с постоянно висока влажност на въздуха (RH > 85%) и високи концентрации на сол и промишлени замърсители. Такива условия представляват значителни предизвикателства за трансформаторите на тока (CTs) в AIS апаратура:

Вреда на изолацията: Влага и замърсители (сол, прах, химически аерозоли), които се прилепват и разтварят на повърхността на изолацията, формират проводими слоеве, които значително намаляват повърхностното съпротивление и причиняват повърхностен пробой (замърсяващ пробой).
Вътрешна кондензация: При колебания на температурата, влажността във вътрешността на отсеклата лесно достига насищане, формирайки водни капки, които директно заплашват дългосрочната надеждност на вътрешните електрически връзки и изолационни материали.
Корозия на металните компоненти: Корозионни агенти като хлоридни йони и диоксид на сяра ускоряват ръжавеенето на метални облекчилици и връзки, довеждайки до намалена структурна цялост, намалена електрическа проводимост и дори риск от разцепване.

Традиционните AIS CTs показват значително по-високи ниво на дефектности в такива условия, съкращавайки жизнения период на оборудването и застрашавайки сигурната и стабилна работа на електроенергийната мрежа. Това решение специално се насочва към тези проблеми с мерки за подобряване на надеждността.

Основни решения

1. Хидрофобна композитна технология за изолация

Основна технология: Покритие на повърхностите на външните изолатори на CT и ключовите изолационни компоненти с материал Фторирани етиленпропилен (FEP).
Ключови характеристики:

Изключителна хидрофобност: Статичен контактен ъгъл **>110°**. Водата формира явни капки на повърхността, предотвратявайки разпространение и ефективно се противопоставяйки на мокрене и проникване.
Постоянна антизамърсяваща защита: Дори при сериозно замърсяване (например, симулирана солна мъгла), покритието поддържа отлични хидрофобни миграционни свойства, предотвратявайки формирането на непрекъснат проводим воден слой от замърсители.
Високо обемно/повърхностно съпротивление: След строг 480-часов тест на солна мъгла (ASTM B117 или еквивалент), повърхностното съпротивление остава над 10¹² Ω, далеч надхвърляйки традиционните епоксидни смоли или порцеланови изолационни материали, значително подобрявайки съпротивлението към замърсяващ пробой.

Преимущество: Значително намалява риска от замърсяващ пробой, осигурявайки дългосрочна изолационна стабилност в условия на висока влажност и замърсяване.

2. Активна система за контрол на кондензацията

Основна технология: Интегриране на PTC (Positive Temperature Coefficient) саморегулиращ се нагревателен елемент във вътрешността на CT отсеклата/камера, свързан с високоточен сензор за влажност, за да се формира затворена система за контрол.
Режим на работа:

Сензорите за влажност мониторират относителната влажност (RH) на отсеклата в реално време.
Когато регистрираната RH > 85% (конфигурируем праг), системата за управление автоматично активира PTC нагревателния елемент.
Нагревателният елемент работи (номинална мощност ~15W), леко увеличавайки температурата на вътрешния въздух.
Цел на контрола: Поддържане на температурата в отсеклата винаги > точка на роса + 5°C.

Ключова защита: Точното контролиране на температурата гарантира, че относителната влажност във вътрешността остава далеч под насищане (например, прага на 85% RH), напълно предотвратявайки формирането на водни капки.
Преимущество: Елиминира рисковете, свързани с кондензацията, включително абсорбция на влага от вътрешната изолация, корозия на металните части и електрически късо-свързване.

3. Конструктивен дизайн за антикорозия

Обновления на материали:

Основна обвивка: Използва 316L Неръждаема стомана, предлагайки много по-висока устойчивост към питингова и шарна корозия в среда, съдържаща хлориди (например, солна мъгла, химическа атмосфера), в сравнение с традиционната 304 неръждаема или въглеродна стомана.
Подобряване на повърхността: Прилага AlMg₃ (Алуминиево-магнезиев сплав) жертвен аноден слой на ключови точки за свързване или уязвими области. Този слой предоставя активна катодна защита, допълнително подобрявайки общата устойчивост към корозия.

Потвърждение на надеждността: Комплексният конструктивен дизайн трябва да премине строги тестове според ISO 9227 Стандарт за тест на солна мъгла Клас C5-H (високо корозиращи индустриални и морски среди), които обикновено изискват хиляди часове тестове. Това представлява най-високата международна класификация за корозираща среда.
Увеличаване на жизнения период: В сравнение с традиционната въглеродна стомана или стандартни повърхностни обработки, общата устойчивост към корозията на структурата се увеличава поне 3 пъти.
Преимущество: Значително удължава жизнения период на оборудването, издържа екстремни корозиращи условия и осигурява дългосрочна надеждност на механичната сила и електрическите връзки.

Комплексни преимущества

Точна сценарна съответствие: Това решение е специално проектирано, за да се справи с болезнените точки на надеждността на AIS CTs в екстремно сурови условия, включително крайбрежни подстанции, химически паркове, области с солна мъгла и силно замърсени индустриални зони.
Значително подобрена надеждност: Чрез три ключови технологични иновации (хидрофобна изолация, активна антикондензационна система, силна антикорозионна защита), средният интервал между дефектности (MTBF) на оборудването може да бъде повишен до над 250,000 часа (приблизително 28.5 години).
Безопасност и икономическа ефективност:

Осигурява безопасността на мрежата: Значително намалява рисковете от дефектности на CT, причинени от пробой на изолацията, късо-свързване, причинено от кондензация, и корозия на структурата, предотвратявайки непланувани прекъсвания и големи аварии.
Продължава интервалите за поддръжка: Намалява честите потребности за поддръжка и замяна, причинени от екологични фактори, значително намалявайки Life-Cycle Cost (LCC).
Подобрява инвестициите (ROI): Единичната инвестиция дава дългосрочни ползи, предоставяйки силна подкрепа за стабилната работа на мрежата в екстремни условия.
Намалява загубите от прекъсвания: Предотвратява регионални прекъсвания, причинени от дефектности на CT, което води до значителни икономически ползи – особено за важни индустриални и гражданско потребител (например, предотвратява загуби, оценени на ¥0.5-1 милион или повече за типичен 10-часов инцидентен прекъсване).