Технічний пропозиція: Рішення з підвищення надійності СТ на основі гібридної газової ізоляції
Застосування: Регіони з екстремально холодним кліматом (-40°C), проекти з суворими екологічними вимогами (наприклад, підключення до мережі вітрових електростанцій у Північному регіоні)
Основна мета: Покращити довгострокову надійність трансформаторів струму (ТС) у газозаповненому комутаційному обладнанні (GIS) з врахуванням низьковуглецевих екологічних вимог.
I. Оптимізація ізоляційного середовища: технологія гібридного газу SF₆/N₂
- Параметр - Дизайн рішення
- Співвідношення газів: Суміш SF₆ (80%) + N₂ (20%)
- Ступінь ізоляції: При 20°C & 0.5MPa, ступінь ізоляції >85% чистого SF₆
- Екологічна ефективність: GWP (Потенціал глобального потепління) зменшений на 70%, значно знижується вплив парникових газів
- Придатність для низьких температур: Точка конденсації гібридного газу ≤ -60°C, що забезпечує відсутність ризику конденсації при -40°C в екстремально холодних умовах
II. Дизайн захисту від локальних розрядів
- Структурна інновація:
- Лиття епоксидної смоли:
- Котушки ТС виготовлені за допомогою процесу вакуумного лиття, ступінь заповнення епоксидною смолою >99.9%, що елімінує внутрішні пори.
- Металевий еквіпотенціальний захисний міток:
- Доданий мідний міток з цинковим покриттям до зовнішнього шару литого корпусу, який підтримується на еквіпотенціальному рівні з первинним провідником ТС.
- Елімінує дисторсію поверхневого електричного поля та пригнічує локальні розряди.
- Перевірка продуктивності:
- Рівень локальних розрядів <5 пК (за стандартом IEC 60270)
- Пройшов термічний циклічний тест при -40°C, без ризику тріщин у ізоляції.
III. Система керування динамічним підвищенням температури
- Інтелектуальна архітектура керування:
Шар сенсорів → Шар керування → Шар виконання
Температурні сенсори PT100 → Система моніторингу GIS → Модуль керування швидкістю вентиляторів - Впровадження функцій:
- Онлайн-моніторинг: Вбудовані датчики PT100 (±1°C точність) визначають точки максимальної температури ТС.
- Активне охолодження: Автоматично активує масиви вентиляторів GIS, коли підвищення температури перевищує поріг (наприклад, ΔT >40K).
- Оптимізація енергоефективності: Потужність вентиляторів динамічно регулюється відповідно до потреб, зменшуючи витрати енергії.
IV. Порівняння ключових технічних переваг
|
Індикатор |
Традиційний ТС з SF₆ |
Це рішення: Гібридний газовий ТС |
|
Тривалість життя ізоляції |
25~30 років |
>40 років |
|
Значення GWP |
100% (SF₆=23,900) |
Зменшено на 70% |
|
Надійність при низьких температурах |
Піддається конденсації при -30°C |
Стабільна робота при -40°C |
|
Контроль локальних розрядів |
10~20 пК |
<5 пК |
V. Перевірка адаптивності до сценаріїв
- Сценарій екстремально холодного вітрового електропостачання (Північний регіон):
- Пройшов тест на холодний старт при -40°C /72 години; похибка співвідношення ТС ≤ ±0.2%.
- Оптимізована крива тиску-температури для гібридного газу запобігає надмірному зниженню тиску при низьких температурах.
- Відповідність екологічним вимогам:
- Відповідає обмеженням Європейського союзу щодо використання SF₆ (Регламент №517/2014).
- Угледобувний слід протягом життєвого циклу зменшений на 52% (за стандартом ISO 14067).
