Giải pháp biến áp đo điện áp định hướng an toàn có độ tin cậy cao cho thiết bị đóng cắt cách điện không khí
Phân tích điểm đau của ngành
Các biến áp điện áp truyền thống đối mặt với hai mối nguy hiểm lớn trong điều kiện khắc nghiệt:
- Susceptibility to Earthquakes: Bộ cách điện sứ dễ bị gãy giòn dưới tác động của động đất hoặc dòng điện ngắn mạch, dẫn đến nổ ngắn mạch thứ cấp.
- Rủi ro vỡ: Vỏ kim loại dễ bị vỡ trong trường hợp lỗi hồ quang bên trong, với khí SF₆ rò rỉ làm tăng mức độ nghiêm trọng của tai nạn.
Kết cấu giải pháp sáng tạo
I. Hệ thống bảo vệ chống động đất ba lớp
• Cơ sở phân ly động: Thiết bị giảm chấn thủy lực có bằng sáng chế + cơ chế lưu trữ năng lượng lò xo (được chứng nhận IEC 61166:2025 cho độ rung động 9).
• Kết nối dẫn điện linh hoạt: Thiết kế mạch dẫn điện dạng bellow (±15mm dịch chuyển trục/±8mm dịch chuyển hướng kính).
• Hỗ trợ cách điện tổng hợp: Cột nhựa epoxy được cốt sợi thủy tinh (độ bền uốn 380MPa, cao hơn 3,2 lần so với sứ).
II. Cấu trúc chống nổ chủ động
Đo áp suất → Giải phóng áp suất nhanh → Phát thải định hướng → Cách ly cơ học
• Vỏ hợp chất ma trận gốm nano: ≥120MPa độ bền uốn, độ dẻo dai chịu va đập cao hơn 400% so với thép truyền thống.
• Hệ thống giải phóng áp suất hai kênh: Đĩa vỡ (kích hoạt ở 0,15MPa) + kênh lưu thông khí dạng mê cung (≥800mm chiều dài suy giảm ngọn lửa hồ quang).
• Giảm dần năng lượng hồ quang theo cấp: Bảng dẫn hồ quang hợp kim đồng-đen + điện trở không tuyến tính ZnO để kìm hãm.
III. Thiết kế thích ứng môi trường toàn diện
• Hệ thống cách điện rắn khô:
o Chất cách điện composite epoxy/silicone rubber được đúc chân không (CTI ≥600V).
o Thay thế hoàn toàn khí SF₆ (GWP=0, tuân thủ yêu cầu môi trường IEC 62271-1:2024).
• Mức bảo vệ IP6X: Cấu trúc kín hoàn toàn chống bụi mỏ/ẩm ướt.
• Bù nhiệt độ rộng: Giữ độ chính xác 0,2 từ -40℃ đến +85℃.
Dữ liệu kiểm chứng trong điều kiện cực đoan
|
Item kiểm tra |
Tiêu chuẩn |
Kết quả đạt được |
Cấp chứng nhận |
|
Chịu đựng ngắn mạch |
IEC 60044 |
63kA/3s |
Đạt |
|
Tác động cơ học |
IEC 62271 |
Năng lượng tác động 20J |
IK10 |
|
Hiệu suất chống động đất |
IEC 61166 |
Gia tốc 0,5g |
Độ rung động 9 |
|
Độ bền môi trường |
IEC 60068 |
1000 chu kỳ nhiệt |
Không suy giảm |
Các kịch bản ứng dụng điển hình
- Khu vực động đất cao: Các cơ sở hạt nhân ven biển (≥ Yêu cầu độ rung động 8).
- Vị trí có nguy cơ nổ:
o Hệ thống phân phối hầm mỏ than (tuân thủ tiêu chuẩn chống nổ GB 3836).
o Khu vực chống nổ nhà máy hóa chất (chứng nhận ATEX Zone 1). - Ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt:
o Trạm biến áp ở độ cao (hoạt động bình thường ở 4.500m).
o Nền tảng gió ngoài khơi (kháng ăn mòn phun muối C5-M).
Khung giá trị đề xuất
Chống nổ thiết bị → Tiếp tục hệ thống → An toàn người lao động → Không ô nhiễm môi trường
• Chi phí vòng đời thấp 40%: Thiết kế không cần bảo dưỡng (hoạt động 30 năm không dầu/khí kín).
• Tỷ lệ hỏng hóc giảm 92%: Phân tích dữ liệu vận hành (so với VT ngâm dầu truyền thống).
• Lợi ích giảm carbon: Giảm ít nhất 12,6 tấn CO₂ tương đương mỗi đơn vị hàng năm.
