Μελέτη περίπτωσης αποτυχίας συνεργάτη SF₆: Αφρικανικός αγορασικός χώρος από την οπτική γωνία της Νιγηρίας

Εισαγωγή

Στο πλαίσιο της Αφρικανικής αγοράς, ειδικά στη Νιγηρία, η αξιόπιστη λειτουργία των ηλεκτρικών εξοπλισμών είναι καθοριστικής σημασίας για τη σταθερή ανάπτυξη του τομέα της ηλεκτροπαραγωγής. Οι διαχειριστές κύκλων με χάπια SF₆ παίζουν κρίσιμο ρόλο στα ηλεκτρικά συστήματα λόγω των εξαιρετικών τους ιδιοτήτων εξάλειψης της φωτιάς και επίστρωσης. Ωστόσο, όπως και οποιοδήποτε άλλο ηλεκτρικό εξοπλισμό, είναι ευάλωτοι σε αποτυχίες. Στο παρόν έγγραφο παρουσιάζεται μια λεπτομερής ανάλυση περίπτωσης αποτυχίας ενός διαχειριστή κύκλων με χάπια SF₆ στη Νιγηρία, λαμβάνοντας υπόψη πτυχές όπως η πιστοποίηση SONCAP και τις επιπτώσεις της στην αγορά.

Η πιστοποίηση SONCAP (Standards Organization of Nigeria Conformity Assessment Program) είναι υποχρεωτική απαίτηση για τα ηλεκτρικά προϊόντα που εισέρχονται στην νιγηριανή αγορά. Εξασφαλίζει ότι τα προϊόντα συμμορφώνονται με τα βιομηχανικά πρότυπα της Νιγηρίας και είναι ασφαλή για χρήση. Ο διαδικαστικός προσδιορισμός περιλαμβάνει δοκιμές προϊόντων, επιθεωρήσεις εγκαταστάσεων και την έκδοση Πιστοποιητικού Συμμόρφωσης, το οποίο είναι απαραίτητο για την έκδοση τελωνειακής αποδοχής.

Πληροφορίες Περίπτωσης

Σε μια ηλεκτρική υποσταθμό στη Νιγηρία, ένας διαχειριστής κύκλων με χάπια SF₆ ενός συγκεκριμένου μεταχειριστή, ο οποίος είχε πιστοποιηθεί από το SONCAP, βίωσε αποτυχία. Ο διαχειριστής κύκλων ήταν μέρος μιας κλειδίας γραμμής μεταφοράς, και η αποτυχία του είχε τη δυνατότητα να διαταράξει την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλη περιοχή, συμπεριλαμβανομένων βιομηχανικών και οικιστικών καταναλωτών.

Ο διαχειριστής κύκλων είχε εγκατασταθεί και είχε τεθεί σε λειτουργία πριν από μερικά χρόνια, και είχε λειτουργήσει σχετικά σταθερά μέχρι αυτό το περιστατικό. Η τακτική συντήρηση και οι επιθεωρήσεις είχαν γίνει σύμφωνα με τις προτάσεις του κατασκευαστή, και όλες οι προηγούμενες δοκιμές είχαν δείξει φυσιολογική λειτουργία.

Περιγραφή Περιστατικού Αποτυχίας

Μια μέρα, κατά την τυπική λειτουργία του δικτύου, ένα σφάλμα συνέβη στη γραμμή που προστατεύεται από αυτόν τον διαχειριστή κύκλων με χάπια SF₆. Το σύστημα προστασίας ανίχνευσε το σφάλμα και έδωσε εντολή αποσύνδεσης. Ωστόσο, ο διαχειριστής κύκλων απέτυχε να ανοίξει εντελώς όπως αναμενόταν. Αντίθετα, παρατηρήθηκε ένα ανώμαλο φαινόμενο καύσης τόξου μέσα στον διαχειριστή, και αργότερα παρατηρήθηκε μερική βλάβη επίστρωσης.

Το Σχήμα 1 δείχνει ένα απλοποιημένο διάγραμμα της διάταξης του ηλεκτρικού συστήματος όπου εγκαταστάθηκε ο διαχειριστής κύκλων.

Οι τεχνικοί της υποσταθμός παρατήρησαν ανώμαλα θορύβη και αύξηση της θερμοκρασίας γύρω από τον διαχειριστή κύκλων. Αμέσως, ξεκίνησαν διαδικασίες επέιγουσας περίπτωσης, συμπεριλαμβανομένης της απομόνωσης του διαχειριστή κύκλων από το δίκτυο όσο το δυνατόν περισσότερο, προκειμένου να προληφθεί περαιτέρω βλάβη και πιθανά επικίνδυνα σενάρια.

Ανάλυση Αποτυχίας
Ηλεκτρική Ανάλυση

Μέσω της ανάλυσης των αρχείων σφάλματος και των δεδομένων κύματος από το σύστημα παρακολούθησης της υποσταθμού, ανακαλύφθηκε ότι το κύμα του ρεύματος σφάλματος ήταν σοβαρά διαστρεβλωμένο κατά τη διάρκεια του περιστατικού. Το ρεύμα δεν έπεσε σε μηδέν μέσα στην προβλεπόμενη χρονική περίοδο για τον διαχειριστή κύκλων να εξαλείψει αποτελεσματικά το τόξο. Αυτό οφείλεται κυρίως στην περίπλοκη φύση του σφάλματος, η οποία προκάλεσε ανώμαλα μοτίβα ροής ρεύματος.

Το πνευματώδες SF₆ μέσα στον διαχειριστή κύκλων, το οποίο είναι υπεύθυνο για την εξάλειψη του τόξου, επίσης έδειξε μείωση στην απόδοση. Κατά την κανονική λειτουργία, το πνευματώδες SF₆ μπορεί να επανασυνδυαστεί γρήγορα και να επαναφέρει την ηλεκτρική αντίστασή του όταν το ρεύμα τόξου διασχίζει το μηδέν. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, το συνεχές μη-μηδενικό ρεύμα εμπόδισε την κατάλληλη αποκατάσταση της ικανότητας εξάλειψης τού τόξου του πνευματώδους.

Μηχανική Ανάλυση

Μετά από οπτική επιθεώρηση και περαιτέρω μηχανικές δοκιμές, ανακαλύφθηκε ότι κάποια μηχανικά στοιχεία του διαχειριστή κύκλων είχαν σημάδια απόσβεσης. Τα κινητά στοιχεία, όπως τα χερούλια επαφών και τα μηχανικά σύνδεσμα, είχαν μικρές διαμορφώσεις. Αυτές οι διαμορφώσεις ίσως επηρέασαν την ομαλή λειτουργία του διαχειριστή κύκλων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποσύνδεσης, προκαλώντας καθυστέρηση στην απόσταση των επαφών και έτσι παρατείνοντας τη διάρκεια τού τόξου.

Παρατηρήσεις Σχετικά με την Πιστοποίηση SONCAP

Παρόλο που ο διαχειριστής κύκλων είχε πιστοποίηση SONCAP, έγινε επισκόπηση της διαδικασίας πιστοποίησης και της συμμόρφωσης του προϊόντος με τα νιγηριανά πρότυπα. Ανακαλύφθηκε ότι το προϊόν ικανοποιούσε όλες τις προδιαγραφές στη στιγμή της πιστοποίησης. Ωστόσο, κατά τη λειτουργία στη νιγηριανή περιβάλλον, παράγοντες όπως οι χαρακτηριστικά του τοπικού δικτύου (π.χ., υψηλότερο περιεχόμενο αρμονικών σε κάποιες περιοχές), η θερμοκρασία και η υγρασία μπορεί να επηρέασαν την απόδοση του διαχειριστή κύκλων.

Επιπλέον, οι πρακτικές συντήρησης στη νιγηριανή υποσταθμό συγκρίθηκαν με τις καλύτερες διεθνείς πρακτικές. Παρατηρήθηκε ότι, αν και ακολουθούνταν οι βασικές διαδικασίες συντήρησης, μπορεί να υπάρχει χώρος για βελτίωση σε ό,τι αφορά πιο συχνές και εμβαθυνόμενες επιθεωρήσεις, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη τις αυστηρές συνθήκες λειτουργίας σε κάποιες περιοχές της Νιγηρίας.

Λύσεις και Προληπτικά Μέτρα
Επισκευή και Αντικατάσταση

Τα βλαμμένα στοιχεία του διαχειριστή κύκλων αναγνωρίστηκαν, συμπεριλαμβανομένων κάποιων ανεπαρκών μηχανικών μερών και των υλικών επίστρωσης που επηρεάστηκαν από το τόξο. Αυτά τα στοιχεία αντικαταστάθηκαν με νέαΒελτιωμένες Στρατηγικές Συντήρησης

Αναπτύχθηκε ένα πιο ολοκληρωμένο σχέδιο συντήρησης για τον διαχειριστή κύκλων και άλλο εξοπλισμό στην υποσταθμό. Αυτό περιλάμβανε πιο συχνές επιθεωρήσεις μηχανικών στοιχείων για απόσβεση, τακτικές δοκιμές της ποιότητας του πνευματώδους SF₆ και ενισχυμένη παρακολούθηση ηλεκτρικών παραμέτρων όπως τα κύματα ρεύματος και τάσης.

Οργανώθηκαν επίσης προγράμματα εκπαίδευσης για τους τεχνικούς της υποσταθμού και το προσωπικό συντήρησης. Αυτά τα προγράμματα εστιάστηκαν στις πιο πρόσφατες καλύτερες διεθνείς πρακτικές για τη συντήρηση διαχειριστών κύκλων με χάπια SF₆, καθώς και στο πώς να αντιμετωπίζουν πιθανές αποτυχίες και επειγόντα περιστατικά πιο αποτελεσματικά.

Συνοπτικές Σκέψεις για την Αγορά

Σε αυτή την περίπτωση αποτυχίας, για την Αφρικανική αγορά, ειδικά στη Νιγηρία, συνιστάται να πραγματοποιηθεί πιο εμβ