روکویل راهکارهای برقی یکپارچه برای شبکه‌های هوشمند، زیرساخت‌های شهری، یکپارچگی انرژی‌های تجدیدپذیر و کاربردهای صنعتی ارائه می‌دهد. از خودکارسازی ولتاژ متوسط تا شبکه‌های شارژ خودروهای الکتریکی و زیرстанسیون‌های پیش ساخته، سیستم‌های ما اطمینان می‌دهند که توزیع برق پایدار، کارآمد و آماده آینده باشد. سفارشی. متصل. قابل اعتماد.

راه‌حل بهینه‌سازی فناوری ترانسفورماتور ولتاژ GIS: نوآوری فناوری برای افزایش عملکرد عایقی و دقت سنجش

Rockwill 07/11/2025

Ⅰ. تجزیه و تحلیل چالش‌های فنی

تبدیل‌دهنده‌های ولتاژ سنتی GIS (Switchgear عایق‌گذاری شده با گاز) در محیط‌های شبکه پیچیده با دو مشکل اصلی مواجه هستند:

قابلیت اطمینان کم سیستم عایق‌بندی

آلودگی‌های گاز SF₆ (رطوبت، محصولات تجزیه) باعث تخلیه سطحی می‌شوند که منجر به کاهش عایق‌بندی می‌گردد.
تغییرات دما (-40°C تا +80°C) باعث تغییر چگالی گاز می‌شود که ولتاژ آغاز تخلیه جزئی (PDIV) را کاهش می‌دهد.

کاهش دقت اندازه‌گیری

حرکت نفوذپذیری هسته با دما (حرکت معمول: 0.05%/K).
تغییرات فرکانس سیستم (±2Hz) باعث می‌شود خطاهای نسبت/زاویه فاز بیش از حد مجاز شوند.

داده‌های میدانی نشان می‌دهد: دستگاه‌های سنتی می‌توانند تحت شرایط شدید خطاهای اندازه‌گیری تا کلاس 0.5 داشته باشند و نرخ خرابی سالانه بیش از 3% باشد.

II. راه‌حل‌های بهینه‌سازی فنی اصلی

(1) به‌روزرسانی سیستم عایق‌بندی نانوکامپوزیت

ماژول فنی	نقاط اجرا
مواد عایق‌بندی نانو	پوشش کامپوزیت نانو Al₂O₃-SiO₂ (اندازه ذرات: 50-80nm) برای افزایش مقاومت ردیابی سطح رزین اپوکسی به ≥35% استفاده می‌شود.
بهینه‌سازی گاز ترکیبی	مخلوط SF₆/N₂ (80:20) پر کردن، دمای تبخیر را به -45°C کاهش می‌دهد و خطر لکه‌گیری را 40% کاهش می‌دهد.
طراحی بسته‌سازی افزایش یافته	ساختار دوگانه بسته‌سازی زنگ‌آویز فلزی + فرآیند لیزری، نرخ لکه‌گیری ≤ 0.1%/سال (استاندارد IEC 62271-203).

اعتبارسنجی فنی: تست تحمل ولتاژ 150kV با فرکانس قدرت و 1000 دور حرارتی را عبور داد؛ سطح تخلیه جزئی ≤3pC.

(2) سیستم جبران دیجیتال تمام شرایط

A[سنسر دما] --> B(پردازنده جبران MCU)

C[ماژول نظارت بر فرکانس] --> B(پردازنده جبران MCU)

D[مدار نمونه‌برداری AD] --> E(الگوریتم جبران خطا)

B(پردازنده جبران MCU) --> E(الگوریتم جبران خطا)

E(الگوریتم جبران خطا) --> F[خروجی استاندارد کلاس 0.2]

اجرای الگوریتم اصلی:
\Delta U_{comp} = k_1 \cdot \Delta T + k_2 \cdot \Delta f + k_3 \cdot e^{-\alpha t}\Delta U_{comp} = k_1 \cdot \Delta T + k_2 \cdot \Delta f + k_3 \cdot e^{-\alpha t}
که:

k_1 = 0.0035/°C (ضریب جبران دما)
k_2 = 0.01/Hz (ضریب جبران فرکانس)
k_3 = عامل جبران کاهش سن

زمان پاسخ جبران در زمان حقیقی <20ms؛ محدوده دمای عملیاتی به -40°C ~ +85°C گسترش یافته است.

III. پیش‌بینی سودمندی کمّی

مورد اندازه‌گیری	راه‌حل سنتی	این راه‌حل فنی	میزان بهینه‌سازی
کلاس دقت اندازه‌گیری	کلاس 0.5	کلاس 0.2	↑150%
ولتاژ آغاز تخلیه جزئی (PDIV)	30kV	≥50kV	↑66.7%
عمر طراحی	25 سال	>32 سال	↑30%
فرکانس بازرسی سالانه	2 بار/سال	1 بار/سال	↓50%
هزینه عمر مفید (O&M)	$180k/واحد	$95k/واحد	↓47.2%