Висока вологість/високе забруднення AIS? Система підвищення надійності КТ для складних умов

Застосування на тлі
Підстанції у прибережних ділянках, хімічних промислових парках та регіонах з високим рівнем солоного туману знаходяться у складних умовах, характеризуються постійною високою вологістю повітря (RH > 85%) та високою концентрацією солей та промислових забруднювачів. Такі умови створюють значні проблеми для трансформаторів струму (CT) в обладнанні AIS:

Погіршення ізоляції: Волога та забруднювачі (сіль, пил, хімічні аерозолі) що прилипають до поверхні ізоляції та розчиняються на ній, формують провідний шар, значно знижуючи опір поверхні та спричинюючи поверхневий пробій (забруднення пробій).
Конденсація всередині: Під час коливань температури вологість всередині камери легко може досягнути насичення, утворюючи краплі води, що безпосередньо загрожують довготривалій надійності внутрішніх електричних з'єднань та ізоляційних матеріалів.
Корозія металевих компонентів: Корозійні агенти, такі як хлорид-іони та двоокис серни, прискорюють заржавіння металевих корпусів та з'єднань, що призводить до зниження конструктивної цілісності, втрата електричної провідності та навіть ризик поділу.

Традиційні AIS CT мають значно більшу частоту відмов у таких умовах, що скорочує тривалість життя обладнання та загрожує безпечному та стабільному функціонуванню електроенергетичної мережі. Це рішення спеціально орієнтоване на ці проблеми з заходами з підвищення надійності.

Основні рішення

1. Технологія гідрофобної композитної ізоляції

Основна технологія: Нанесення покриття з матеріалу FEP (фторованого етиленпропилену) на поверхні зовнішніх ізоляторів CT та ключових ізоляційних компонентів.
Основні характеристики:

Виняткова гідрофобність: Статичний кут контакту **>110°**. Вода утворює відокремлені краплі на поверхні, запобігаючи розповсюдженню та ефективно протистоячи намоканню та проникненню.
Тривала антизабруднююча властивість: Навіть при сильному забрудненні (наприклад, в умовах імітації солоного туману), покриття зберігає відмінні властивості міграції гідрофобності, запобігаючи утворенню неперервного провідного водного шару забруднювачів.
Висока об'ємна/поверхнева провідність: Після строгого 480-годинного тесту на солевий туман (ASTM B117 або еквівалент), поверхнева провідність залишається понад 10¹² Ω, значно перевищуючи традиційні епоксидні смоли або фарфорові ізоляційні матеріали, радикально підвищуючи стійкість до пробою через забруднення.

Перевага: Значно знижує ризик пробою через забруднення, забезпечуючи довготривалу стабільність ізоляції в умовах високої вологісті та забруднення.

2. Активна система контроля конденсації

Основна технологія: Інтеграція PTC (Positive Temperature Coefficient) саморегульованого нагрівального елемента всередині камери/камери CT, з'єднаного з високоточним датчиком вологісті для формування замкненої системи керування.
Режим роботи:

Датчики вологісті в реальному часі контролюють відносну вологість (RH) камери.
При виявленні RH > 85% (налаштований поріг), система керування автоматично активує PTC нагрівальний елемент.
Нагрівальний елемент працює (номінальна потужність ~15W), плавно підвищуючи внутрішню температуру повітря.
Ціль керування: Зберігання температури камери завжди > точки роси + 5°C.

Основна захиста: Точне керування температурою забезпечує, що внутрішня відносна вологість залишається значно нижче насичення (наприклад, поріг 85% RH), повністю запобігаючи утворенню крапель води.
Перевага: Елімінує ризики, пов'язані з конденсацією, включаючи виглинання внутрішньої ізоляції, корозію металевих деталей та електричні короткі замикання.

3. Антикорозійний конструктивний дизайн

Оновлення матеріалів:

Основний корпус: Використовується нержавіюча сталь 316L, що надає набагато кращу стійкість до питтингової та краватської корозії в оточеннях, що містять хлориди (наприклад, солоний туман, хімічні атмосфери) порівняно з традиційною нержавіючою сталью 304 або сталлю.
Покращення поверхні: Застосовується AlMg₃ (Алюмінієво-магнієвий сплав) жертвувальний анодний шар до ключових точок з'єднання або вразливих ділянок. Цей шар надає активну катодну захисту, що значно підвищує загальну стійкість до корозії.

Підтвердження надійності: Повний конструктивний дизайн має пройти строгі тестування відповідно до стандарту ISO 9227 Salt Spray Test Standard Class C5-H (високо корозійні промислові та морські оточення), що зазвичай потребує тисяч годин тестування. Це представляє найвищий міжнародний рейтинг корозійного оточення.
Підвищення терміну служби: Порівняно з традиційною сталлю або стандартними поверхневими обробками, загальний термін служби конструкції зростає принаймні у 3 рази.
Перевага: Значно продовжує термін служби обладнання, стійко переносить екстремальні корозійні оточення та забезпечує довготривалу надійність механічної міцності та електричних з'єднань.

Загальні переваги

Точне відповідність сценарію: Це рішення спеціально розроблене для вирішення проблем надійності AIS CT у надзвичайно важких умовах, включаючи прибережні підстанції, підстанції хімічних парків, ділянки з солоним туманом та сильно забруднені промислові зони.
Значно підвищена надійність: Через три ключові технологічні інновації (гідрофобна ізоляція, активна антиконденсаційна система, сильна антикорозійна конструкція), MTBF (середній час між відмовами) обладнання може бути підвищений до понад 250 000 годин (близько 28,5 років).
Безпека та економічна ефективність:

Забезпечує безпеку мережі: Значно знижує ризики відмов CT через пробій ізоляції, короткі замикання, спричинені конденсацією, та корозію конструкцій, запобігаючи неплановим простоям та серйозним аварійним ситуаціям.
Продовжує інтервали технічного обслуговування: Зменшує частоту технічного обслуговування та потребу в заміні, викликані екологічними проблемами, значно знижуючи Життєвий цикл вартості (LCC).
Покращує повернення інвестицій (ROI): Одноразова інвестиція дає довготривалі переваги, надаючи стійку підтримку стабільному функціонуванню мережі в екстремальних умовах.
Зменшує втрати від простоїв: Уникнення регіональних простоїв, викликаних відмовами CT, що приносить значні економічні переваги — особливо для ключових промислових та громадських споживачів (наприклад, уникнення втрат, оцінених в ¥0.5-1 мільйон або більше для типового 10-годинного інциденту відключення).