Fallstudie av tank SF₆ strömbrytarens fel: Afrikanska marknaden ur ett nigerianskt perspektiv

Introduktion

I afrikanska marknaden, särskilt i Nigeria, är det tillförlitliga fungerandet av elektrisk utrustning av yttersta vikt för den stabila utvecklingen av energisektorn. Tanktypens SF₆ strömavbrottsuttagare spelar en viktig roll i elsystem tack vare sina utmärkta egenskaper för bågläggning och isolering. Men precis som alla elektriska apparater kan de drabbas av fel. I detta dokument presenteras en detaljerad fallanalys av ett fel på en tanktypens SF₆ strömavbrottsuttagare i Nigeria, med hänsyn tagen till aspekter som SONCAP-certifiering och dess implikationer för marknaden.

SONCAP (Standards Organization of Nigeria Conformity Assessment Program) certifiering är en obligatorisk krav för elektriska produkter som ska komma in på den nigerianska marknaden. Den säkerställer att produkterna uppfyller nigerianska industriella standarder och är säkra att använda. Certifieringsprocessen innefattar produkttest, fabriksinspektioner och utfärdande av ett Konformitetsintyg, vilket är nödvändigt för tullklaring.

 Fallbakgrund

I en elkraftverk i Nigeria uppstod ett fel på en tanktypens SF₆ strömavbrottsuttagare av en viss märkesmodell, som hade erhållit SONCAP-certifiering. Strömavbrottsuttagaren var en del av en viktig överföringslinje, och dess fel kunde ha lett till störningar i eldistributionen till ett stort område, inklusive industriella och bostäder.

Strömavbrottsuttagaren installerades och kommissionerades för några år sedan, och den hade fungerat relativt stabilt fram till denna händelse. Regelmässig underhåll och inspektioner hade genomförts enligt tillverkarens rekommendationer, och alla tidigare tester visade normal prestanda.

Beskrivning av felet

En dag, under normal nätverksdrift, uppstod ett fel på linjen som skyddades av denna tanktypens SF₆ strömavbrottsuttagare. Skyddssystemet upptäckte felet och gav order om avbrott. Men strömavbrottsuttagaren misslyckades med att fullständigt öppnas som förväntat. Istället inträffade ett ovanligt bågbrandsfenomen inuti uttagaren, och delvis isoleringsbeskada observerades senare.

Figur 1 visar en förenklad diagram av elsystemets layout där strömavbrottsuttagaren installerades. 

Operatörerna vid elkraftverket märkte ovanliga ljud och temperaturökningar runt strömavbrottsuttagaren. Omedelbart initierade de nödprocedurer, inklusive isolering av den defekta strömavbrottsuttagaren från nätet så mycket som möjligt för att förhindra ytterligare skador och potentiella säkerhetsrisker.

Felanalys
Elektrisk analys

Genom att analysera felloggar och vågformdata från elkraftverkets övervakningssystem fanns det att felströmvågen var allvarligt deformad under händelsen. Strömmen sjönk inte till noll inom den förväntade tiden för strömavbrottsuttagaren att effektivt lägga ned bågen. Detta berodde huvudsakligen på det komplexa felet, vilket ledde till ovanliga strömningsmönster.

SF₆-gasen inuti strömavbrottsuttagaren, som ansvarar för bågläggning, visade också en minskning i prestanda. Under normala omständigheter kan SF₆-gas snabbt återkombinera och återställa sin dielektriska styrka när bågströmmen passerar noll. Men i detta fall hindrade den kontinuerliga icke-nollströmmen gasens bågläggande förmåga från att återhämta sig korrekt.

Mekanisk analys

Vid synbar inspektion och ytterligare mekaniska tester upptäcktes att vissa mekaniska komponenter i strömavbrottsuttagaren visade tecken på slitage. Rörliga delar, som kontaktarmar och drivningsmekanismkopplingar, hade mindre deformationer. Dessa deformationer kan ha påverkat den smidiga drift av strömavbrottsuttagaren under avbrottet, vilket ledde till en försening i kontakternas separering och därmed en förlängning av bågtiden.

Överväganden relaterade till SONCAP-certifiering

Även om strömavbrottsuttagaren hade SONCAP-certifiering genomfördes en granskning av certifieringsprocessen och produkten efterlevnad av nigerianska standarder. Det konstaterades att produkten uppfyllde alla angivna krav vid certifieringen. Men under drift i det nigerianska miljön kan faktorer som lokala nätverksegenskaper (t.ex. högre harmoniinnehåll i vissa områden), temperatur och fuktighetsvariationer ha påverkat strömavbrottsuttagarens prestanda.

Dessutom jämfördes underhållspraktiker i det nigerianska elkraftverket med internationella bästa praxis. Det noterades att även om grundläggande underhållsprocedurer följdes, finns det utrymme för förbättringar i form av mer frekventa och djupgående inspektioner, särskilt med tanke på de hårda driftsforhållandena i vissa delar av Nigeria.

Lösningar och förebyggande åtgärder
Reparation och ersättning

De skadade komponenterna i strömavbrottsuttagaren identifierades, inklusive vissa slitna mekaniska delar och isoleringsmaterial som påverkades av bågen. Dessa komponenter ersattes med nya Uppgraderade underhållsstrategier

En mer omfattande underhållsplan utarbetades för strömavbrottsuttagaren och liknande utrustning i elkraftverket. Detta inkluderade mer frekventa inspektioner av mekaniska komponenter för slitage, regelbundna tester av SF₆-gaskvalitet och förbättrad övervakning av elektriska parametrar som ström- och spänningsvågor.

Utbildningsprogram organiserades också för operatörer och underhållspersonal vid elkraftverket. Dessa program fokuserade på de senaste internationella bästa praxis för underhåll av tanktypens SF₆ strömavbrottsuttagare, samt hur man ska hantera potentiella fel och nödsituationer mer effektivt.

Marknadsöverväganden

Med hänsyn till detta fallet, rekommenderas det för den afrikanska marknaden, särskilt i Nigeria, att mer ingående forskning genomförs om anpassningen av elektrisk utrustning till lokala driftsforhållanden. Tillverkare bör överväga att erbjuda anpassade lösningar eller ytterligare instruktioner för produkter som säljs i regioner med specifika miljö- och nätverksegenskaper.

För SONCAP-certifieringsprocessen kan den förbättras för att ta hänsyn till produkternas långsiktiga prestanda på den nigerianska marknaden. Detta kan involvera fler uppföljningsinspektioner och prestandaundersökningar efter att produkterna har varit i drift under en viss period.

Slutsats

Fallet med tanktypens SF₆ strömavbrottsuttagare i det nigerianska elkraftverket är ett typiskt exempel som belyser vikten av omfattande utrustningshantering på den afrikanska marknaden. Medan SONCAP-certifiering ger en grundläggande säkerhet för produktkvalitet, är det viktigt med fortgående uppmärksamhet på drift och underhåll av elektrisk utrustning, samt anpassning till lokala driftsforhållanden.

Genom att analysera felet ur elektriska, mekaniska och certifieringsrelaterade perspektiv, och genom att implementera lämpliga lösningar och förebyggande åtgärder, kan tillförlitligheten i elsystem i Nigeria och andra afrikanska länder betydligt förbättras. Detta fall fungerar också som en värdefull referens för liknande projekt i regionen, vilket understryker behovet av en helhetssyn för att säkerställa säker och stabil drift av elektrisk infrastruktur på den afrikanska marknaden.