Solución de interruptores automáticos y seccionadores AIS de 220 kV de Sieyuan Electric para un parque eólico en Kazajistán

La central eólica Shokparskaya es un parque eólico de 100 MW en Kazajistán, con una subestación elevadora de 220 kV y un parque de maniobra AIS para recoger, elevar y evacuar la energía eólica a la red. Situado en una fría región esteparia de Asia Central, el proyecto requiere que los equipos AIS de 220 kV funcionen de forma fiable con temperaturas de hasta −45 °C y una acumulación máxima de hielo de 20 mm.

• El frío extremo afecta al rendimiento de los equipos — Las temperaturas de hasta −45 °C podían provocar fragilidad y un accionamiento lento de los soportes aislantes, las varillas de accionamiento y los componentes secundarios.
• Fuerte formación de hielo y recongelación del agua de deshielo — Una acumulación de hielo de hasta 20 mm podía formar hielo sobre los techos de los armarios de control, y un mal drenaje podía hacer que el agua de deshielo se acumulara y volviera a congelarse.
• Aislamiento exterior con contaminación y hielo combinados — Los efectos combinados de la contaminación y el hielo aumentaban el riesgo de contorneo del aislamiento exterior, lo que exigía una mayor línea de fuga específica.
• Funcionamiento fiable de los seccionadores a bajas temperaturas — Los seccionadores debían mantener un accionamiento suave y tiempos de apertura y cierre estables en condiciones de frío extremo y hielo.
• Múltiples requisitos técnicos a medida — El cliente especificó 15 requisitos técnicos clave relativos a la estructura de los equipos, los materiales, el aislamiento, los sistemas secundarios y los accesorios.

• Refuerzo estructural y de materiales para condiciones extremas — El techo del armario de control se rediseñó con una fuerte pendiente y orificios de drenaje para facilitar la evacuación del agua de deshielo y evitar que se volviera a congelar. Se utilizaron componentes de fibra de vidrio con epoxi resistentes a bajas temperaturas en los soportes aislantes, los tabiques y las varillas de accionamiento, aumentando la resistencia mecánica aproximadamente un 40 %.
• Aislamiento exterior reforzado para condiciones extremas — La línea de fuga específica de los pasatapas se aumentó de 25 mm/kV a 31 mm/kV para condiciones de contaminación de clase IV, con una geometría de aletas optimizada para mejorar el comportamiento frente al contorneo.
• Mecanismo de accionamiento para bajas temperaturas que garantiza maniobras fiables — Se aplicó grasa para bajas temperaturas al mecanismo de accionamiento. El tiempo de apertura y cierre se mantuvo dentro de 10 s, sin agarrotamientos ni lentitud a −45 °C y con 20 mm de hielo. La desviación de tiempos se limitó a ±1 s.
• Personalización y verificación según los requisitos — Se atendieron, aplicaron y verificaron los 15 requisitos técnicos del cliente, relativos a la estructura de los equipos, el aislamiento, los materiales, los sistemas secundarios y los accesorios.

• Ensayos ambientales a −50 °C — La solución completa superó ensayos ambientales a −50 °C, por encima del requisito de funcionamiento de −45 °C.
• Resistencia mecánica aproximadamente un 40 % mayor — Los componentes aislantes reforzados lograron un aumento de la resistencia mecánica de aproximadamente un 40 % y superaron ensayos específicos de flexión, torsión e impacto.
• Línea de fuga específica de 31 mm/kV — El diseño de aislamiento exterior reforzado cumple los requisitos de contaminación de clase IV y ofrece un mayor margen con contaminación y hielo combinados.
• Accionamiento estable de los seccionadores en menos de 10 s — El tiempo de apertura y cierre se mantuvo dentro de 10 s, con una desviación limitada a ±1 s en las condiciones especificadas.
• 15 requisitos técnicos verificados — Se aplicaron y verificaron todos los requisitos del cliente, lo que demuestra la idoneidad de la solución para proyectos renovables en climas extremos de Asia Central.