Rockwill levererar integrerade elektriska lösningar för smarta nät, urbana infrastrukturer, integration av förnybara energikällor och industriella tillämpningar. Från medelspänningsautomation till elbils-laddningsnätverk och förfabrikerade ombordssättningar säkrar våra system stabil effektiv och framtidssäker elförsörjning. Anpassade. Anslutna. Betroubare.

GIS-spänningsomvandlaroptimering: Teknisk innovation förbättrar isoleringsprestanda och mätförmåga

Rockwill 07/11/2025

I. Analys av tekniska utmaningar

Traditionella GIS (Gas-isolerade växlingsapparater) spänningsomvandlare står inför två kärnproblem i komplexa nätverksmiljöer:

Otillräcklig tillförlitlighet i isoleringssystemet

Förureningar i SF₆-gas (fukt, nedbrytningsprodukter) orsakar ytsken, vilket leder till försämring av isoleringen.
Temperatursvängningar (-40°C till +80°C) orsakar förändringar i gasdensitet, vilket minskar startspänningen för partiella sken (PDIV).

Försämrad mätförhöjdhet

Temperaturdrift av kärnpermeabilitet (typisk drift: 0,05%/K).
Systemfrekvenssvängningar (±2Hz) orsakar att förhållande/vinkelavvikelse överskrider gränserna.

Fältdata visar: Konventionella enheter kan visa mätfel upp till klass 0,5 under extrema förhållanden, med en årlig felprocent över 3%.

II. Kärntekniska optimeringslösningar

(1) Uppgradering av nano-kompositisoleringssystem

Teknisk modul	Implementeringspunkter
Nano-isoleringsmaterial	Al₂O₃-SiO₂ nano-kompositbeläggning (partikelstorlek: 50-80nm) används för att förbättra epoxiförbindelsens ytspenningsresistans med ≥35%.
Hybridgasoptymisering	SF₆/N₂ (80:20) blandning, sänker flytningstemperaturen till -45°C och minskar läckagerisken med 40%.
Förbättrad tätningsskonstruktion	Metallbälgsdubbel-tätningsskonstruktion + lasersvetsningsprocess, läckagehastighet ≤ 0,1%/år (IEC 62271-203-standard).

Teknisk validering: Genomgick 150kV nätspänningstest och 1000 termiska cykler; partiell skennivå ≤3pC.

(2) Fullständigt digitalt kompensationsystem

A[Tempersensor] --> B(MCU-kompensationsprocessor)

C[Frekvensövervakningsmodul] --> B(MCU-kompensationsprocessor)

D[AD-samplingsschakt] --> E(Felkompensationsalgoritm)

B(MCU-kompensationsprocessor) --> E(Felkompensationsalgoritm)

E(Felkompensationsalgoritm) --> F[Klass 0,2-standardutmatning]

Kärnalgoritmsimplementering:
ΔUcomp=k1⋅ΔT+k2⋅Δf+k3⋅e−αt\Delta U_{comp} = k_1 \cdot \Delta T + k_2 \cdot \Delta f + k_3 \cdot e^{-\alpha t}ΔUcomp=k1⋅ΔT+k2⋅Δf+k3⋅e−αt
Där:

k1k_1k1 = 0,0035/°C (temperaturkompensationskoefficient)
k2k_2k2 = 0,01/Hz (frekvenskompensationskoefficient)
k3k_3k3 = åldersbaserad dämpningskompensationsfaktor

Realtidskorrekturssvarstid <20ms; drifttemperaturintervall utvidgat till -40°C ~ +85°C.

III. Kvantitativ prognos av fördelar

Måttobjekt	Konventionell lösning	Denna tekniska lösning	Optimeringsmångfald
Mätklass	Klass 0,5	Klass 0,2	↑150%
Startspänning för partiella sken (PDIV)	30kV	≥50kV	↑66,7%
Designlivslängd	25 år	>32 år	↑30%
Årlig inspektionstidpunkt	2 gånger/år	1 gång/år	↓50%
Livscykluskostnad för underhåll och drift (O&M)	$180k/enhet	$95k/enhet	↓47,2%

IV. Tekniska valideringsresultat

Typprovdata (certifierade av tredje part):

Temperaturcykeltest: Efter 100 cykler (-40°C ~ +85°C), förhållandeavvikelse < ±0,05%.
Långsiktig stabilitet: Efter 2000h accelererat åldringstest, felavvikelse ≤ 0,05 klass.

Demonstrationsprojekt (750kV transformatorstation):
Inga felregistreringar efter 18 månaders drift. Maximalt mätt fel: 0,12% (överträffar kraven för klass 0,2).

V. Ingenjörsmässig implementeringsväg