Casestudy van tank SF₆ circuit breaker storing: Afrikaanse markt vanuit een Nigeriaans perspectief

Inleiding

In de context van de Afrikaanse markt, vooral in Nigeria, is de betrouwbare werking van elektrische apparatuur van groot belang voor de stabiele ontwikkeling van de energie-industrie. Tanktype SF₆-schakelaars spelen een cruciale rol in energie-systemen vanwege hun uitstekende boogdoof- en isolerende eigenschappen. Echter, net als elk ander elektrisch apparaat, zijn ze vatbaar voor storingen. Dit artikel presenteert een gedetailleerde casestudie van een storing bij een tanktype SF₆-schakelaar in Nigeria, met inachtneming van aspecten zoals SONCAP-certificering en de implicaties hiervan voor de markt.

SONCAP (Standards Organization of Nigeria Conformity Assessment Program) certificering is een verplichte eis voor elektrische producten die de Nigeriaanse markt betreden. Het zorgt ervoor dat de producten voldoen aan Nigeriaanse industriële normen en veilig zijn voor gebruik. Het certificeringsproces omvat producttesten, fabrieksinspecties en het uitvaardigen van een Certificaat van Overeenstemming, wat noodzakelijk is voor douane-clearance.

 Caso Context

In een elektriciteitscentrale in Nigeria trad een storing op bij een tanktype SF₆-schakelaar van een bepaald merk, die SONCAP-certificering had verkregen. De schakelaar maakte deel uit van een belangrijke overbrengingslijn, en de storing had potentieel de stroomvoorziening naar een groot gebied kunnen verstoren, inclusief industrieën en woonwijken.

De schakelaar was enkele jaren geleden geïnstalleerd en in gebruik genomen, en had tot dit incident relatief stabiel gefunctioneerd. Regelmatige onderhouds- en inspectierondes werden uitgevoerd volgens de aanbevelingen van de fabrikant, en alle eerdere tests hadden normale prestaties laten zien.

Beschrijving van het Storingincident

Op een dag, tijdens normaal netwerkbedrijf, trad er een fout op in de lijn die beschermd werd door deze tanktype SF₆-schakelaar. Het beschermingssysteem detecteerde de fout en gaf een uitschakelopdracht. Echter, de schakelaar ging niet volledig open zoals verwacht. In plaats daarvan trad er een abnormaal boogverbrandingsverschijnsel op binnen de schakelaar, en later werd gedeeltelijke isolatieschade waargenomen.

Figuur 1 toont een vereenvoudigd diagram van de krachttoeleveringssysteemindeling waar de schakelaar was geïnstalleerd. 

De centraleoperators merkten ongewone geluiden en temperatuurstijgingen rond de schakelaar op. Onmiddellijk startten ze noodgeboden procedures, inclusief het zo veel mogelijk isoleren van de defecte schakelaar van het netwerk om verdere schade en potentiële veiligheidsrisico's te voorkomen.

Storinganalyse
Elektrische Analyse

Door de analyse van de foutopnames en golfformulagegevens van het monitoring-systeem van de centrale, bleek dat de foutstroomgolfformule ernstig vervormd was tijdens het incident. De stroom daalde niet tot nul binnen de verwachte tijd voor de schakelaar om effectief de boog te doven. Dit was voornamelijk te wijten aan de complexe aard van de fout, die abnormale stroompatronen veroorzaakte.

Het SF₆-gas binnen de schakelaar, dat verantwoordelijk is voor boogdoof, liet ook een afname in prestaties zien. Onder normale omstandigheden kan SF₆-gas snel hercombineren en zijn dielektrische sterkte herstellen wanneer de boogstroom nul kruist. Echter, in dit geval voorkwam de continue niet-nul stroom de juiste herstel van de boogdoofcapaciteit van het gas.

Mechanische Analyse

Bij visuele inspectie en verdere mechanische testen bleek dat sommige mechanische componenten van de schakelaar tekenen van slijtage vertoonden. De bewegende delen, zoals de contactarmen en de bedieningsmechanismeverbindingen, vertoonden enkele kleine vervormingen. Deze vervormingen konden de soepele werking van de schakelaar tijdens het uitschakelproces hebben beïnvloed, wat leidde tot een vertraging in de scheiding van de contacten en aldus een verlenging van de boogtijd.

Overwegingen met Betrekking tot SONCAP-certificering

Hoewel de schakelaar SONCAP-certificering had, werd een review van het certificeringsproces en de overeenstemming van het product met Nigeriaanse normen uitgevoerd. Het bleek dat het product aan alle gespecificeerde eisen voldeed ten tijde van de certificering. Echter, tijdens de operatie in de Nigeriaanse omgeving, konden factoren zoals de lokale netkenmerken (bijvoorbeeld, hogere harmonische inhoud in sommige gebieden), temperatuur- en vochtigheidsvariaties de prestaties van de schakelaar hebben beïnvloed.

Daarnaast werden de onderhoudspraktijken in de Nigeriaanse centrale vergeleken met internationale beste praktijken. Het werd opgemerkt dat hoewel de basisonderhoudsprocedures werden gevolgd, er mogelijk ruimte is voor verbetering in termen van frequentere en diepgaandere inspecties, vooral rekening houdend met de strenge werkomstandigheden in sommige delen van Nigeria.

Oplossingen en Preventieve Maatregelen
Reparatie en Vervanging

De beschadigde componenten van de schakelaar werden geïdentificeerd, inclusief enkele versleten mechanische delen en de isolatiematerialen die door de boog waren aangetast. Deze componenten werden vervangen door nieuwe Verbeterde Onderhoudsstrategieën

Er werd een meer omvattend onderhoudsplan ontwikkeld voor de schakelaar en andere vergelijkbare apparatuur in de centrale. Dit omvatte frequentere inspecties van mechanische componenten op slijtage, regelmatige testen van de kwaliteit van het SF₆-gas, en versterkte monitoring van elektrische parameters zoals stroom- en spanninggolfformules.

Opleidingsprogramma's werden ook georganiseerd voor de centraleoperators en onderhoudspersoneel. Deze programma's richtten zich op de nieuwste internationale beste praktijken voor het onderhouden van tanktype SF₆-schakelaars, evenals hoe om effectiever om te gaan met potentiële storingen en noodsituaties.

Markt-overwegingen

Met inachtneming van dit storinggeval, wordt aanbevolen dat voor de Afrikaanse markt, vooral in Nigeria, meer diepgaand onderzoek wordt verricht naar de aanpassing van elektrische apparatuur aan lokale werkomstandigheden. Fabrikanten moeten overwegen om aangepaste oplossingen of extra instructies te bieden voor producten die in regio's met specifieke milieukarakteristieken en netkenmerken worden verkocht.

Voor het SONCAP-certificeringsproces kan dit verder worden verbeterd om rekening te houden met de langetermijnprestaties van producten op de Nigeriaanse markt. Dit zou kunnen omvatten meer nasleepinspecties en prestatie-evaluaties nadat de producten een bepaalde periode in gebruik zijn geweest.

Conclusie

De storing bij de tanktype SF₆-schakelaar in de Nigeriaanse elektriciteitscentrale is een typisch geval dat de belangrijkheid van een alomvattende apparatuurbeheer in de Afrikaanse markt benadrukt. Terwijl SONCAP-certificering een basisgarantie biedt voor productkwaliteit, is voortdurende aandacht voor de werking en onderhoud van elektrische apparatuur, evenals aanpassing aan lokale werkomstandigheden, essentieel.

Door de storing te analyseren vanuit elektrische, mechanische en certificeringgerelateerde aspecten, en door passende oplossingen en preventieve maatregelen te implementeren, kan de betrouwbaarheid van energie-systemen in Nigeria en andere Afrikaanse landen aanzienlijk worden verbeterd. Dit geval dient ook als een waardevolle referentie voor soortgelijke projecten in de regio, waarbij de noodzaak van een holistische benadering wordt benadrukt om de veilige en stabiele werking van elektrische infrastructuur in de Afrikaanse markt te garanderen.