750 kV Tank Növü SF₆ Sıxılmış Qaz Aytarma Məkanizminin Arızasının Təhlili
Arıza Mənfiyyəti
Arıza İdarəolunma Məlumatları və Arıza Öncəsi İş rejimi
16 may 2016-cı ildə, saat 17:53:50-da, Cingçuan II xətti mühitdə iki qrup korporativ qoruma cihazı ardıcıl işə salındı. B fazası üçün açma seçildi və 7522 və 7520 kəsici aparataqlarının B fazası açıldı. 7522 kəsici aparatının qoruma sistemi iki-xəttli qoruma cihazında daimi arızanın varlığını aşkar etdi, 0,6 saniyə gecikmə ilə. Sonra, 7522 kəsici aparatının ABC üç fazası açıldı.
Bu müddətdə, 7522 kəsici aparatının B fazasının arıza qoruma sistemi II Otobusun diferensial qorumasını aktivləşdirdi və 7512 kəsici aparatı açıldı, bu da 750kV II otobusunda elektrik yoxluğu yarandı. Arıza öncəsi sistem idarəolunma rejimi və ünitənin iş rejimi Şəkil 1-də göstərilir. Ünitə #1-in aktiv gücü 645MW idi, Ünitə #2-nin aktiv gücü isə 602MW idi. Cingçuan I və II xətləri normal şəkildə işləyirdilər. Təkmilləşdirmə alt istasyonunun şəbəkə modu 3/2 şəbəkəsidir və təkmilləşdirmə alt istasyonu dövrə kapalı rejimində işləyirdi.
Arıza Yoxlanışı
Yerində Görünən Yoxlanış
7522 kəsici aparatının yerində yoxlanılması nəticəsində, A/B/C fazaları üçün mexaniki açma/bağlama göstəricilərinin açma pozisiyasında olduğunu ("0" pozisiyasında) aşkar edildi. Hidrolik işlətme strukturu yay sıxma pozisiyasındadır. WB - 2C kəsici aparatı üçün A/B/
C fazası üçün yerində operasiya qutusu panelinin yoxlanılması nəticəsində, TWJ göstəricisinin qırmızı işığı yanığ oldu. A/B/C üç fazasının kəsici aparatlarının SF₆ qazı təzyiqi 0,62MPa (nəzəri təzyiq) idi və 7522 kəsici aparatında bədii acizliklər tapılmadı.
Qoruma Sisteminin İşləmə Məlumatları
Cingçuan II Xətti Qoruma IRCS - 931BM Qoruma Cihazı: 16 may 2016-cı ildə, saat 17:53:50:404-da, B fazası akım diferensial qoruma işə salındı. Akım diferensial qoruma 767ms-lə A, B və C fazalarını açdı, və A, B və C fazalarının açma pozisiyası kontaktları 825ms-lə geri qayıtdı.
Cingçuan II Xətti Qoruma IICS - 103C Qoruma Cihazı: 16 may 2016-cı ildə, saat 17:53:50:454-da, B fazası akım diferensial qoruma işə salındı, və fazalar arası diferensial 790ms-lə ABC fazalarını açdı.
7522 Kəsici Aparat Qoruma Ekranı PRS - 721S Qoruma Cihazı: 7522 kəsici aparatı B fazasında açıldı. Daha sonra izlənən açma aksiyası baş verdi. 0,6s gecikmə ilə yenidən bağlama aksiyası icra edildi, və üç-açma aksiyası bildirildi. 0,15s-dən sonra, özü kəsici aparatının arıza açması baş verdi, və 0,25s-dən sonra, komşu kəsici aparatların arıza açması baş verdi.
7520 Kəsici Aparat Qoruma Ekranı PRS - 721S Qoruma Cihazı: 7520 kəsici aparatı B fazasında açıldı. Daha sonra izlənən açma aksiyası baş verdi, və üç fazada izlənən açma aksiyası icra edildi. 7520 kəsici aparatının yenidən bağlanması 0,9s gecikmə ilə (arızalı xətt ilə birgə bağlanaraq və ünitəyə olan təsiri azaltaraq) icra edilmədi.
7512 Kəsici Aparat Qoruma Ekranı PRS - 721S Qoruma Cihazı: 7512 kəsici aparatı üç fazada açıldı, və üç fazanın açma pozisiyası kontaktlarının geri dönüş zamanı 1143ms idi.
II - Otobus Ana Qoruma I Ekranı RCS - 915E Qoruma Cihazı: 16 may 2016-cı ildə, saat 17:53:51:258-da, otobus-xətt arıza açması baş verdi.
Kəsici Aparat Korpusunun Testləri və Yoxlanışları
Ninxia Elektrik Enerji Enstitusu ilə əlaqə saxlanıb, 7522 üç fazasının kəsici aparatının SF₆ qaz komponentləri analiz edildi. B fazasının SF₆ qazında sülfür komponentləri standartdan çox yüksəkdir. Bu qaz odasında dekompozisiya məhsulu miktari yüksəkdir, bu da yüksək enerjili lokal qismi razryadın varlığını göstərir, bu da qatı qoruyucu materialların dekompozisiyasına səbəb olur, Baxış 1-də göstərilir.
Kəsici aparat B'nin qırılmanın qabarcığı ölçüləndikdən sonra, qabarcığın açığ olduğunu təsdiq edib, bu da kəsici aparatın qısalığa gediblərini göstərir. Ninxia Elektrik Enerji Enstitusu 7522 kəsici aparatının A və C fazalarının açma vaxtı və qabarcıq direksiyasını test etdi, və test nəticələri standartlara uyğundu.
Arıza Sonrası Çıxarılma və Yoxlanış
7522 kəsici aparatı üçün, B fazasının içindəki SF₆ qazı boşaldıldı, azot püskürtüldü və kəsici aparatın kapısı açıldı. İçində toz (qısılma-yoxlama dekompozisiya məhsulları) tapıldı. ABB zavodunun texnikləri gəldikdən sonra, izolyatorlar çıxarılıb, 2 qıran elktrod tapıldı. Qıran elktrodlar dış divarla bağlıdır. Bağlayıcı çubuğun və hərəkət edən kontakt üzərində bədii acizliklər aşkar edildi, və hərəkət edən kontaktun işləmə mekanizmi bədii erimə dekompozisiya məhsulları ilə əhatələnmişdir. Kəsici aparatın hidrolik yay tipi işləmə strukturu yoxlanıldı və normal şəkildə işləyirdi.
Səbəb Analizi
Açıqlama Prinsipi
Alternativ akım qısılmasının ən optimal vaxtı, hər yarım dövrədə akım sıfıra keçməsi anıdır. Akım sıfıra keçməsi müddətinə, qısılma iki bərpa prosesi yaşayır:
Dielektrik Güclü Bərpa Prosesi: Deionlaşdırma prosesinin güclənməsi səbəbindən, qısılmanın arasındakı dielektrik güc bərpa olunur.
Qısılmanın Təzyiqi Bərpa Prosesi: Qaynaq təzyiqi kontaktlara yenidən tətbiq olunur. Qısılmanın təzyiqi qısılmanın sonlandığı təzyiqdən qaynaq təzyiqinə qədər yüksəlir. Dielektrik güc bərpa prosesi qısılmanın təzyiqi bərpa prosesindən sürətli olarsa və qısılmanın təzyiqi bərpa prosesinin amplitudu böyük olarsa, qısılmanın təzyiqi bərpa prosesi dielektrik güc bərpa prosesindən daha sürətli olacaq, bu da elektrotlar arasındakı dielektrikin parçalanmasına və qısılmanın yenidən başlamasına səbəb olacaq. Qısılmanın təzyiqi bərpa prosesi dielektrik güc bərpa prosesinin başlamasından əvvəl başlayırsa, qısılmanı yenidən başlayacaq.
Nəticə
CSL103 qoruma cihazının arıza qeydə alınmış dalğa formu ilə birgə, 7522 kəsici aparatının B fazası yenidən bağlandıqdan sonra, qoruma 767 ms-lə üç fazalı açma əmrini verdi və 7522 kəsici aparatının üç fazası 825 ms-lə tamamilə açıldı, işləmə vaxtı 58 ms idi. 7522 kəsici aparatının B fazasının qısılma müddətində, akım dalga forması sıfıra keçmədi və qısılma kəsici aparatının içində davam edən qısalığa enerji təmin etdi.
SF₆ qazının qısılma performansının təhliliyə görə: qısılmanın təsiri altında, SF₆ qazı elektrik enerjisini emir və aşağı fluorlu maddələr yaradır. Amma, akım sıfıra keçdikdə, aşağı fluorlu maddələr tez-tez SF₆ qazına yenidən birləşə bilər. Qısılmanın arasındakı dielektrik güc tez-tez bərpa olunur. Akım sıfıra keçmədikdə, SF₆ qazının qısılma performansı azaldı. Bu zaman, yalnız kəsici aparat arıza qoruma sistemini aktivləşdirməklə, komşu 7512 kəsici aparatı arıza akımını kəsə bilər. 7522 kəsici aparatının üç fazasının açma pozisiyası kontaktlarının geri dönüşündən 7512 kəsici aparatının üç fazasının açma pozisiyası kontaktlarının geri dönüşünə qədər 317 ms sürdü, bu da 7522 kəsici aparatının B fazasında yüksək enerjili qısılmanın 317 ms yanmış olduğunu göstərir. 7512 kəsici aparatı açıldıqdan sonra, qısılma sonlandı.
Buna görə, bu hadisədə xətt qoruma və kəsici aparat arıza qoruma sistemi normal şəkildə işləyib, kəsici aparat normal şəkildə açılmışdır. Birinci və ikinci ekipmanların hərəkətləri hamısı düzgündür. 7522 kəsici aparatının B fazası üçün, qaz komponentlərinin təhlili nəticəsində, qısılma odasında yüksək intensiv enerji var idi, bu da qaz təzyiqinin artırılmasına yetərli idi. Amma 7522B fazasının akımı sıfıra keçmədi və qısılma sonlanmadı. Amma aşağı hissənin sıkıştırma odasının vanası açıq idi və artıq qaz aşağı hissədən buraxılıb, bu da qısılmanı daşıyaraq hərəkət edən kontaktın izolyasiya çubuğunu və paralel kondensatoru qaranlaşdıra bilər.
Kəsici Aparatın Bağlanma Direksiyasının və Onun Dış Tarafındakı Bütün Shielding Coverin Parçalanmasının Səbəblərinin Analizi
Kəsici aparatın işləməsi əksər hallarda çeviklikdən səbəb olan voltaj yüksəkləşməsinin səbəbidir. Bağlanma direksiyasının quraşdırılması, xəttin bağlanması və tək fazalı yenidən bağlanmasında voltaj yüksəkləşmələrini effektiv şəkildə limitləyə bilər. Bizim şirkətimizdə istifadə olunan ABB şirkəti tərəfindən istehsal olunan 550/800PMSF₆ qazlı kəsici aparatında, silisium karbid direksiyalarından ibarət bir bağlanma direksiyası var. İstehsalçının instruksiya kitabçasına görə, bağlanma direksiyasının istilik kapasiteti aşağıdakı kimi hesablanır: nominal faz voltajının 1,3 dəfəsində 4 dəfə bağlanıldığında, ilk iki dəfə arasında 3 dəqiqə, son iki dəfə arasında 3 dəqiqə, iki test qrupu (öncə və sonra) arasındakı fasilə 30 dəqiqəni aşmayır.
Kəsici aparat seriyalı qırılma strukturasına malikdir, bu struktura 3 əsas qırılma, 1 köməkçi qırılma və bir kombinasiya bağlanma direksiyasından ibarətdir, Baxış 2-də göstərilir. Seriyalı qırılmanın əsas özəlliyi, kəsici aparatın bağlanma əməliyyatı müddətinə, qısılma odasında əsas qırılma köməkçi qırılmanın əvvəl bağlanmasıdır, və açma əməliyyatı müddətinə, qısılma odasında əsas qırılmanın əvvəl ayırılmasıdır.
Yəni, köməkçi qırılmanın hərəkət sıralaması əvvəlcə bağlanma, sonra açma olmalıdır. Onun iş prinsipi aşağıdakı kimi hesablanır: bağlanma müddətinə, əsas qırılma əvvəl bağlanır, direksiyalı bir qabarcıq yaradılır və bağlanma direksiyası qoşulur. Təxminən 8-11 ms (istehsalçının instruksiya kitabçasına görə), köməkçi qırılmanın bağlanma kontaktı vasitəsilə bir qabarcıq yaradılır, bağlanma direksiyası qısalığa gedir; açma müddətinə, əsas qırılma əvvəl ayırılır, əsas qabarcıq qısalığa gedir, sonra köməkçi qırılmanın ayırılması baş verir.
Buna görə, köməkçi qırılma açma müddətinə nominal və qısalığa gedən akımı daşıyır. B fazasının mexaniki açılmasından sonra, bağlanma direksiyası qabarcıqa qoşuldu. B fazasının qırılmasının arasındakı qısılmanın bağlanma direksiyası vasitəsilə 317 ms-ə qədər sürdü, və qısılmanın akımı təxminən 1620 A idi, hesablamaya görə, bağlanma direksiyası və köməkçi qırılmanın arasındakı istilik kapasitesi onun nominal kapasitesindən böyük idi. Bu, bağlanma direksiyası və köməkçi qırılmanın arasındakı bağlantı halqasının istilik kapasitesinin limitini aşmasına səbəb oldu, nəticədə, bu halqa eridi, dış divarın qradasiyaya qədər yayıldı, bu da qradasiyanın parçalanmasına və direksiyaların qaranlaşmasına səbəb oldu.
Kəsici Aparat Arıza Qoruma Sisteminin İşləmə Səbəblərinin Analizi
Kəsici aparat arıza qoruma sisteminin, akım elementi aktivləşdirildikdə və arıza qoruma kriteriyalarına uyğun olduğunda, arıza qoruma sistemi qoruma açma giriş alındıqda və uyğun fazanın akımı 0,05 In-dən böyük olduğunda aktivləşdirilir.
7522 raporlarından görünür ki, 7522 kəsici aparatının qoruma ekranının PRS - 721S qoruma cihazı, Cingçuan II xətti qorumanın IRC - 931BM qoruma cihazından gələn üç fazalı açma işarəsi girişini 775 ms-də aldı, 925 ms-də yerli kəsici aparatı arıza səbəbindən açdı, və 1025 ms-də komşu kəsici aparatı arıza səbəbindən açdı, yerli kəsici aparatı açma üçün 0,15 s, komşu kəsici aparatı açma üçün 0,25 s gecikmə ilə, bu, arıza qoruma sisteminin işləmə lojikasına uyğundur və qoruma düzgün işləmişdir, Baxış 3-də göstərilir. Dalga formunda, 825 ms-də 7522 kəsici aparatının B fazasının açma pozisiyası kontaktlarının geri dönüşünü görmək olar, amma hərəkət edən və sabit kontaktlar arasındakı akım (qısılma) davam edir.
Nəticələr
Arıza akımının ciddi bozulması səbəbindən, dalga forması vaxt oxunun aşağı tərəfinə çatışdı. Dalga formasının kəsici aparatın effektiv qısılma vaxtında sıfıra keçməməsi, qısılmanın sonlanmamasının əsas səbəbidir. Kəsici aparatın açılmasından sonra boşluq izolyasiyanın bərpa olunmaması və SF₆ qazının qısılma performansının azalması, qısılmanın sonlanmamasının ikinci səbəbləridir.
Qısılmanın sonlanmaması və qısılma odasından qalan qazın atılması, qısılmanı daşıyaraq, izolyasiya çubuğunun və kondensatorun dış divarının qaranlaşmasına səbəb oldu.
B fazasının mexaniki açılmasından sonra, bağlanma direksiyası qabarcıqa qoşuldu. B fazasının qırılmasının arasındakı qısılmanın bağlanma direksiyası vasitəsilə 317 ms-ə qədər sürdü, bu da bağlamanın istilik kapasitesinin bağlanma direksiyası və köməkçi qırılmanın arasındakı bağlantı halqasının parçalanmasına səbəb oldu, nəticədə, bu halqa eridi, dış divarın qradasiyaya qədər yayıldı, bu da qradasiyanın parçalanmasına və direksiyaların qaranlaşmasına səbəb oldu.
B fazasında olan qısılma akımı və kəsici aparat arıza qoruma sisteminin işləmə lojikasına uyğun olması, otobusun açılmasına səbəb olan əsas səbəblərdən biridir.
