Tutkimus säiliöpohjaisen SF₆-päästyskyttimen epäonnistumisesta: afrikkalainen markkina nigerialaisesta näkökulmasta

Johdanto

Afrikkalaisessa markkinassa, erityisesti Nigeriassa, sähkölaitteiden luotettava toiminta on äärimmäisen tärkeää sähköalan vakaudelle. Tankkityyppiset SF₆-pistorasiautimet ovat olennaisen tärkeitä sähköverkoissa niiden erinomaisen kaaren sammumisen ja eristämisen ominaisuuksien vuoksi. Kuten minkä tahansa sähkölaite, ne kuitenkin altistuvat vikoille. Tässä artikkelissa esitetään yksityiskohtainen tapausanalyysi tankkityyppisen SF₆-pistorasiautimen vikaan Nigeriassa, ottaen huomioon aspektit kuten SONCAP-sertifiointi ja sen vaikutukset markkinoihin.

SONCAP (Standards Organization of Nigeria Conformity Assessment Program) -sertifiointi on pakollinen vaatimus sähkötuotteille, jotka pääsevät Nigerian markkinoille. Se varmistaa, että tuotteet täyttävät Nigerian teollisuusstandardeja ja ovat turvallisia käytettäviksi. Sertifiointiprosessi sisältää tuotetestauksen, tehdasvalvonnat ja Yhteensopivuustodistuksen myöntämisen, joka on välttämätön tullin käsittelyyn.

Tapaustietoja

Nigerian sähköverkossa tietyssä merkissä oleva tankkityyppinen SF₆-pistorasiautin, jolla oli SONCAP-sertifiointi, kokei vika. Pistorasiautin oli osa keskeistä siirtolinjaa, ja sen vika oli mahdollista häiritä sähkön toimitusta suurelle alueelle, mukaan lukien teollisuuden ja asuinalueiden kuluttajat.

Pistorasiautin oli asennettu ja käyttöön otettu muutama vuosi aiemmin, ja se oli toiminut suhteellisen stabiilisti ennen tätä tapausta. Säännöllistä huoltoa ja tarkastuksia oli suoritettu valmistajan suositusten mukaisesti, ja kaikki aiemmat testit olivat osoittaneet normaalia toimintaa.

Vian kuvaus

Yhden päivän aikana normaalissa verkon toiminnassa tuli ongelma linjalle, jota tämä tankkityyppinen SF₆-pistorasiautin suojasi. Suojajärjestelmä havaittiin ongelman ja lähetti katkaisukomento. Pistorasiautin kuitenkin epäonnistui avaamisessa kokonaan odotetulla tavalla. Sen sijaan pistorasiautimen sisällä ilmeni epänormaali kaaren palamisen ilmiö, ja myöhemmin havaittiin osittainen eristysvaurio.

Kuva 1 näyttää yksinkertaistetun diagrammin sähköverkon asettelusta, johon pistorasiautin oli asennettu. 

Sähköverkon operaattorit huomasivat poikkeuksellisia ääniä ja lämpötilan nousua pistorasiautimen ympärillä. Heti he aloittivat hätätoimenpiteet, mukaan lukien virheellisen pistorasiautimen eristäminen verkosta mahdollisimman paljon estääkseen lisävahinkoja ja potentiaalisia turvallisuusriskiä.

Vian analyysi
Sähköanalyysi

Verkon valvontajärjestelmän virhetietojen ja aallonmuodon datan analysoinnin avulla havaittiin, että virhevirtaan aallonmuoto oli vakavasti vääristynyt tapahtuman aikana. Virta ei laskea nollaan odotetussa ajassa pistorasiautimen tehokkaasti kaaren sammumaan. Tämä johtui pääasiassa virheen monimutkaiseen luonteeseen, joka aiheutti epänormaaleja virran virtauskuviota.

Pistorasiautimen sisällä oleva SF₆-kaasu, joka vastaa kaaren sammumisesta, osoitti myös suorituskyvyn heikkenemisen. Normaalisti SF₆-kaasu voi nopeasti uudelleenkombinoida ja palauttaa dielektrisen voiman, kun kaaren virta risteää nollan. Tässä tapauksessa jatkuva nollasta eroava virta esti kaasun kaaren sammumiskyvyn asianmukaisen palautumisen.

Mekaaninen analyysi

Visuaalisen tarkastuksen ja lisämekaanisten testien perusteella havaittiin, että joitakin pistorasiautimen mekaanisia komponentteja oli merkkejä kulusta. Liikkuvia osia, kuten yhteydenotto-osia ja toimintomekanismien liitososia, oli pieniä muotoilumuutoksia. Nämä muotoilumuutokset saattavat olla vaikuttaneet pistorasiautimen sujuvaan toimintaan katkaisuprosessissa, mikä aiheutti viiveen yhteydennottojen erottumisessa ja siten kaaren kestoa pidentyi.

SONCAP-sertifiointiin liittyvät harkinnat

Vaikka pistorasiautin oli saanut SONCAP-sertifiointin, sertifiointiprosessin ja tuotteen yhteensopivuuden Nigerian standardeihin arvioitiin. Havaittiin, että tuote täytti kaikki määritellyt vaatimukset sertifiointiaikaan. Kuitenkin Nigerian ympäristössä toiminnan aikana tekijöitä, kuten paikallisen sähköverkon ominaispiirteet (esimerkiksi korkeampi harmoninen sisältö joissain alueissa), lämpötilan ja kosteuden vaihtelut, saattivat olla vaikuttaneet pistorasiautimen suorituskykyyn.

Lisäksi Nigerian sähköverkon huoltomenetelmät verrattiin kansainvälisiin parhaisiin käytäntöihin. Havaittiin, että vaikka perushuoltomenetelmiä noudatettiin, huoltotarkastusten tiheyttä ja syvyyttä voitaisiin parantaa, erityisesti Nigerian osissa, joissa olosuhteet ovat ankarat.

Ratkaisut ja ennaltaehkäisevät toimenpiteet
Korjaukset ja korvauskulut

Vaurioituneet pistorasiautimen komponentit tunnistettiin, mukaan lukien joitakin kuluneita mekaanisia osia ja kaaren vaikutuksen alaiset eristyksen materiaalit. Nämä komponentit korvattiin uusilla.Päivitetyt huoltotaktiikat

Laadittiin kattavampi huoltosuunnitelma pistorasiautimelle ja muulle samantyyppiselle laitteelle sähköverkossa. Tämä sisälsi useammat tarkastukset mekaanisten komponenttien kulun ja sian, säännöllisen SF₆-kaasun laadun testaamisen sekä sähköisten parametrien, kuten virta- ja jänniteaallonmuotojen, parannetun valvonnan.

Järjestettiin myös koulutusohjelmia sähköverkon operaattoreille ja huoltoyksikölle. Nämä ohjelmat keskittyivät uusimpiin kansainvälisiin parhaisiin käytäntöihin tankkityyppisten SF₆-pistorasiauttimien huollossa, sekä siihen, miten käsitellä mahdollisia vikoja ja hätätilanteita tehokkaammin.

Markkinoiden laajuiset harkinnat

Tämän vian tapauksen valossa Afrikan markkinoille, erityisesti Nigeriassa, suositellaan, että sähkölaitteiden soveltuvuutta paikallisiin toimintaolosuhteisiin tutkitaan syvällisemmin. Valmistajien tulisi harkita mukautettujen ratkaisujen tai lisäohjeiden tarjoamista tuotteille, jotka myydään alueilla, joilla on erityisiä ympäristö- ja verkko-ominaisuuksia.

SONCAP-sertifiointiprosessiin voitaisiin tehdä parannuksia ottamalla huomioon tuotteiden pitkän aikavälin suorituskyky Nigerian markkinoilla. Tämä voisi sisältää lisää seurantatarkastuksia ja suoritusarviointeja tuotteiden käyttöönoton jälkeen tietyn ajanjakson kuluttua.

Johtopäätös

Tankkityyppisen SF₆-pistorasiautimen vika Nigerian sähköverkossa on tyypillinen tapaus, joka korostaa laitteiden kattavan hallinnan tärkeyttä Afrikan markkinoilla. Vaikka SONCAP-sertifiointi tarjoaa perustason tuotelaadun suojaamiseksi, sähkölaitteiden toiminnan ja huollon jatkuvan huomion, sekä paikallisiin toimintaolosuhteisiin mukautumisen, on oleellista.

Vian analysoimalla sähköisestä, mekaanisesta ja sertifiointiin liittyvästä näkökulmasta, sekä sopivien ratkaisujen ja ennaltaehkäisevien toimenpiteiden toteuttamisella, Nigerian ja muiden afrikkalaisten maiden sähköverkkojen luotettavuutta voidaan merkittävästi parantaa. Tämä tapaus toimii myös arvokkaana viitekohtana muille samantyyppisille projekteille alueella, korostamalla kattavan lähestymistavan tarvetta sähköinfrastruktuurin turvalliseen ja vakaudelle toimivalle toiminnalle Afrikan markkinoilla.