Proposition technique : Solution d'amélioration de la fiabilité des transformateurs courant basée sur l'isolation hybride au gaz
Scénario d'application: Régions extrêmement froides (environnement à -40°C), projets environnementaux stricts (par exemple, stations de raccordement au réseau éolien nordique)
Objectif principal: Améliorer la fiabilité à long terme des transformateurs de courant (TC) dans les postes de commutation isolés à gaz (PCI) tout en répondant aux exigences environnementales à faible teneur en carbone.
I. Optimisation du milieu d'isolation: Technologie de gaz hybride SF₆/N₂
- Paramètre - Conception de la solution
- Ratio de gaz: Mélange SF₆ (80%) + N₂ (20%)
- Résistance à l'isolation: À 20°C et 0,5 MPa, la résistance à l'isolation >85% de celle du SF₆ pur
- Performance environnementale: Le PTE (Potentiel de réchauffement global) réduit de 70%, diminuant considérablement l'impact des gaz à effet de serre
- Adaptabilité aux basses températures: Point d'ébullition du gaz hybride ≤ -60°C, garantissant qu'il n'y a aucun risque de liquéfaction à -40°C dans les environnements extrêmement froids
II. Conception de blindage anti-décharge partielle
- Innovation structurelle:
- Moulage en résine époxy:
- Les bobines de TC sont fabriquées par un procédé de moulage sous vide, avec un taux de remplissage en résine époxy >99,9%, éliminant les vides internes.
- Grille de blindage métallique à potentiel électrique égal:
- Une grille de cuivre galvanisée est ajoutée à la couche externe du corps moulé, maintenue à un potentiel électrique égal au conducteur primaire du TC.
- Élimine la distorsion du champ électrique de surface et supprime la décharge partielle.
- Validation des performances:
- Niveau de DP (décharge partielle) <5 pC (selon la norme IEC 60270)
- A passé le test de cyclage thermique à -40°C, sans risque de fissuration de l'isolation.
III. Système de contrôle de l'augmentation dynamique de la température
- Architecture de contrôle intelligente:
Couche de capteurs → Couche de contrôle → Couche d'exécution
Capteurs de température PT100 → Système de surveillance PCI → Module de contrôle de la vitesse des ventilateurs - Mise en œuvre des fonctions:
- Surveillance en temps réel: Les sondes PT100 intégrées (précision ±1°C) localisent les points chauds des TC.
- Refroidissement actif: Active automatiquement les tableaux de ventilateurs PCI lorsque l'augmentation de température dépasse le seuil (par exemple, ΔT >40K).
- Optimisation de l'efficacité énergétique: La puissance des ventilateurs est ajustée dynamiquement en fonction de la demande, réduisant l'énergie gaspillée.
IV. Comparaison des avantages techniques clés
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Indicateur |
TC traditionnel au SF₆ |
Cette solution: TC au gaz hybride |
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Durée de vie de l'isolation |
25~30 ans |
>40 ans |
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Valeur PTE |
100% (SF₆=23,900) |
Réduite de 70% |
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Fiabilité à basse température |
Sujet à la liquéfaction à -30°C |
Fonctionnement stable à -40°C |
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Contrôle de la décharge partielle |
10~20 pC |
<5 pC |
V. Validation de l'adaptabilité au scénario
- Scénario éolien en région froide extrême (Nordique):
- A passé le test de démarrage à froid à -40°C pendant 72 heures; erreur de rapport du TC ≤ ±0,2%.
- Courbe de pression-température optimisée pour le gaz hybride empêche une baisse excessive de pression à basse température.
- Conformité environnementale:
- Conforme à la réglementation sur les gaz fluorés de l'UE (no 517/2014) concernant les restrictions d'utilisation du SF₆.
- Empreinte carbone sur le cycle de vie réduite de 52% (selon la norme ISO 14067).
