Випадок вивчення несправності бакового вимикача SF₆: африканський ринок з нігерійської перспективи

Вступ

У контексті африканського ринку, особливо в Нігерії, надійна робота електрообладнання має найвищий пріоритет для стабільного розвитку енергетичної галузі. Бакові типи SF₆ вимикачів відіграють ключову роль у енергетичних системах завдяки своїм відмінним властивостям згасання дуги та ізоляції. Однак, як і будь-яке електрообладнання, вони підвержені аваріям. Ця стаття представляє детальний аналіз випадку аварії бакового типу SF₆ вимикача в Нігерії, враховуючи такі аспекти, як сертифікація SONCAP та її наслідки для ринку.

Сертифікація SONCAP (Програма оцінки відповідності Стандартної організації Нігерії) є обов'язковим вимогам для електротоварів, які входять на нігерійський ринок. Вона гарантує, що продукти відповідають нігерійським промисловим стандартам та безпечні для використання. Процес сертифікації включає тестування продуктів, перевірки заводів та видання Свідоцтва про відповідність, яке необхідне для митного оформлення.

Опис випадку

У підстанції в Нігерії баковий тип SF₆ вимикача певної марки, який отримав сертифікацію SONCAP, зазнав аварії. Вимикач був частиною ключової лінії передачі, і його аварія могла призвести до перебоїв у поставках електроенергії на велику територію, включаючи промислових та житлових споживачів.

Вимикач був встановлений та введений в експлуатацію кілька років тому, і він працював відносно стабільно до цього інциденту. Регулярне обслуговування та перевірки проводилися відповідно до рекомендацій виробника, і всі попередні перевірки показали нормальну роботу.

Опис аварійного інциденту

Одного дня під час нормальної роботи мережі на лінії, захищеної цим баковим типом SF₆ вимикача, сталася аварія. Система захисту виявила аварію та видала команду на відключення. Однак, вимикач не відкрився повністю, як очікувалось. Замість цього, усередині вимикача сталося аномальне горіння дуги, а пізніше було спостерігаться часткове пошкодження ізоляції.

Рисунок 1 показує спрощену схему розташування енергетичної системи, де був встановлений вимикач. 

Оператори підстанції помітили незвичні шуми та підвищення температури навколо вимикача. Негайно вони запустили аварійні процедури, включаючи максимально можливе відключення аварійного вимикача від мережі, щоб запобігти подальшому пошкодженню та потенційним загрозам безпеці.

Аналіз аварії
Електричний аналіз

Шляхом аналізу записів про аварію та даних форми сигналу з системи моніторингу підстанції було виявлено, що форма сигналу аварійного струму була сильно спотворена під час інциденту. Струм не опустився до нуля в очікуваному часі, щоб вимикач міг ефективно згасити дугу. Це було в основному через складну природу аварії, яка призвела до аномального розподілу струму.

Газ SF₆ всередині вимикача, який відповідає за згасання дуги, також показав погіршення своєї продуктивності. У нормальних умовах газ SF₆ може швидко рекомбінуватися та відновлювати свою діелектричну стійкість, коли струм дуги переходять через нуль. Однак, у цьому випадку, неперервний струм, що не дорівнює нулю, запобіг правильному відновленню здатності газу до згасання дуги.

Механічний аналіз

Після візуального огляду та додаткових механічних тестів було виявлено, що деякі механічні компоненти вимикача показали ознаки витриваності. Підручні частини, такі як контактні плечики та зв'язки механізму, мали невеликі деформації. Ці деформації могли вплинути на плавну роботу вимикача під час процесу відключення, призводячи до затримки розділення контактів та, таким чином, продовження часу горіння дуги.

Розгляд аспектів, пов'язаних з сертифікацією SONCAP

Хоча вимикач мав сертифікацію SONCAP, було проведено огляд процесу сертифікації та відповідності продукту нігерійським стандартам. Було виявлено, що продукт відповідав всім визначеним вимогам на момент сертифікації. Однак, під час експлуатації в нігерійських умовах, фактори, такі як характеристики місцевої електромережі (наприклад, більша гармонічна складова в деяких ділянках), варіації температури та вологості, могли вплинути на продуктивність вимикача.

Крім того, практики обслуговування на нігерійській підстанції були порівняні з міжнародними найкращими практиками. Було зазначено, що хоча базові процедури обслуговування були дотримані, можливо, є простір для покращення в плані більш частої та глибокої перевірки, особливо враховуючи складні умови експлуатації в деяких ділянках Нігерії.

Рішення та запобіжні заходи
Ремонт та заміна

Були визначені пошкоджені компоненти вимикача, включаючи деякі зношені механічні частини та матеріали ізоляції, які були пошкоджені дугою. Ці компоненти були замінені новимиОновлені стратегії обслуговування

Був розроблений більш комплексний план обслуговування для вимикача та іншого схожого обладнання на підстанції. Це включало більш часті перевірки механічних компонентів на зношення, регулярне тестування якості газу SF₆ та посилене моніторинг електричних параметрів, таких як форма сигналу струму та напруги.

Також були організовані програми навчання для операторів підстанції та персоналу обслуговування. Ці програми були направлені на ознайомлення з найновішими міжнародними найкращими практиками обслуговування бакових типів SF₆ вимикачів, а також на те, як ефективніше впоратися з потенційними аваріями та надзвичайними ситуаціями.

Розгляд для ринку

З огляду на цей випадок аварії, для африканського ринку, особливо для Нігерії, рекомендується провести більш глибокі дослідження адаптивності електрообладнання до місцевих умов експлуатації. Виробникам слід розглянути можливість надання спеціалізованих рішень або додаткових інструкцій для продуктів, що продаються у регіонах з певними екологічними та характеристиками мережі.

Для процесу сертифікації SONCAP можна було б додатково покращити, враховуючи довгострокову продуктивність продуктів на нігерійському ринку. Це може включати більше послідовних перевірок та оцінок продуктивності після того, як продукти працювали протягом певного періоду.

Висновок

Аварія бакового типу SF₆ вимикача на нігерійській підстанції є типовим випадком, який підкреслює важливість комплексного управління обладнанням на африканському ринку. Хоча сертифікація SONCAP забезпечує базову захисту якості продуктів, постійна увага до експлуатації та обслуговування електрообладнання, а також адаптація до місцевих умов експлуатації, є необхідними.

Аналізуючи аварію з електричного, механічного та сертифікаційного аспектів, та впроваджуючи відповідні рішення та запобіжні заходи, надійність енергетичних систем в Нігерії та інших африканських країнах можна значно підвищити. Цей випадок також служить цінним посиланням для інших схожих проектів в регіоні, підкреслюючи потребу у комплексному підході для забезпечення безпечного та стабільного функціонування електроінфраструктури на африканському ринку.