LW12-500 Dead tank Schaltgeräte Defektanalyse und -behebung

Einführung

Der LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrecher ist ein inländischer Hochspannungsschaltkreisbrecher. Mit zunehmender Betriebsdauer haben häufige Ausfälle des Gehäuses und der Betriebsmechanik einen erheblichen Einfluss auf den sicheren und stabilen Betrieb des Stromnetzes, die Versorgungssicherheit beeinträchtigt und die Wartungskosten des Schaltkreisbrechers Jahr für Jahr ansteigen lassen. Dieser Artikel stellt entsprechende präventive und kontrollierende Maßnahmen für gängige Mängel und Fehler des LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrechers vor, um Geräteprobleme vollständig zu beseitigen und das Betriebsniveau des Stromnetzes zu verbessern.

Geräteübersicht

Der LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrecher verwendet SF₆-Gas als Isolier- und Bogenlöschmedium. Die Betriebsmechanik verwendet reine Hydraulik, und die Hauptkomponenten der hydraulischen Mechanik werden von Hitachi importiert. Der Schaltkreisbrecher hat eine Doppelabschnittsstruktur, mit parallelen Kondensatoren an beiden Enden des Hauptabschnitts. Die parallelen Kondensatoren werden von der japanischen Murata Company geliefert.

Betriebsbedingungen des Geräts

Es gibt immer noch viele LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrecher im Einsatz im System der Staatsgrid Corporation. Bis Ende 2014 waren 33 solche Schaltkreisbrecher bei Jibei Company in Betrieb, von denen 14 mit Schließwiderständen ausgestattet waren, und die Betriebsdauer war ≥10 Jahre.

Geräteausfallsituationen

• Im September 2002 trat ein Einphasen-Erdschlussfehler in Phase B eines LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrechers auf. Die Phase B der Schaltkreisbrecher 5031 und 5032 in einem bestimmten Umspannwerk sprangen aus. Die Phase B von Schaltkreisbrecher 5032 schloss erfolgreich wieder, während die Phase B von Schaltkreisbrecher 5031 nicht wieder schließen konnte. Durch Inspektion wurde festgestellt, dass aufgrund des Lockern der Einstellmutter des Druckschalters der Wert des Schließsperrdrucks verändert wurde, was zum Fehlschlagen des Wiederschließens des Schaltkreisbrechers führte.

• Von April bis Juni 2004 zeigten die LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrecher 5053, 5043 und 5012 in einem bestimmten Umspannwerk während der normalen Gerätemaintenance und Vortests das Phänomen, nicht zu öffnen. Die Inspektion ergab, dass der Fehler durch die Verschlechterung des Hydrauliköls in der Betriebsmechanik verursacht wurde, was zu einer schlechten Bewegung des Ventilkörpers führte.

• Im Juni 2004 trat während des Betriebs in Phase C des LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrechers 5052 in einem bestimmten Umspannwerk ein interner Entladungsfehler im Tank auf, bedingt durch das Abblättern der Silberbeschichtung des Druckzylinders im Bogenlöschraum.

• Im Juni 2005 brach beim normalen Abschaltvorgang des LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrechers 5043 in einem bestimmten Umspannwerk die Drehzapfenklinke unter dem Öffnungsmagnet der Phase B-Betriebsmechanik, wodurch die Phase B des Schaltkreisbrechers nicht trennen konnte. Gleichzeitig wurde der Serienwiderstand im Öffnungskreis beschädigt und entlötet. Nach der Inspektion wurde nach dem Austausch der beschädigten Klinke, des Öffnungsspulens und des Serienwiderstands das Gerät wieder in Betrieb genommen.

• Im Juni 2005 sprang Phase C des LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrechers 5053 sofort nach dem Schließen aus, als die 2# Busbar eines bestimmten Umspannwerks eingeschaltet wurde. Die Inspektion ergab, dass die Verformung des Stossstangenrohrs dazu führte, dass das erste Öffnungsventil nicht zurücksetzen konnte, und der Schaltkreisbrecher ständig ausfiel. Es kehrte nach dem Austausch der Stossstange zur Normalität zurück.

• Im Mai 2006 brannte die Schließspule der Phase B des LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrechers 5012 aufgrund fortgesetzter Ausfallstörungen einer bestimmten Leitung durch. Die Inspektion ergab, dass der Fehler durch das Blockieren der Schließklinke in Phase B verursacht wurde, was die Schließspule über längere Zeit belastete und zum Aufbrennen führte.

• Im Juli 2007 trat ein interner Entladungsfehler im Tank der Phase B des LW12 - 500 Tank - Typ SF₆ Schaltkreisbrechers 5031 in einem bestimmten Umspannwerk während des Betriebs auf. Der Grund war die mangelhafte Lackierung (Handbürsten) des Leiterstabes im Isolierkörper. Aufgrund ungleichmäßiger Bürstenarbeit hafteten Fremdkörper wie Bürstenborsten am Leiterstab, und die Bürstenborsten fielen auf den Schild, was zu einer Entladung vom Schild zur Innenwand des Tanks führte.

• Im November 2007 kam es während eines Fehlers im Umspannwerk 3# zu mehreren Öffnungs- und Schließfehlern des LW12-500 Tank-Typ SF₆ Schaltkreisbrechers 5013, was zur Eskalation des Unfalls führte.

• Im Februar 2009 konnte Phase C des LW12-500 Tank-Typ SF₆ Schaltkreisbrechers 5012 nach einer Unterbrechungswartung und einem Schutzaktionsversuch nicht geschlossen werden. Die Inspektion ergab, dass die Achse, die die Schließklinke und die Schnalle in der Mechanik verbindet, unbeweglich war, wodurch die Klinke und die Schnalle nicht freigesetzt werden konnten und die Phase nicht geschlossen werden konnte.

• Im Juni 2009 trat während der Spannungszufuhr nach einer großen Wartung in Phase A des LW12-500 Tank-Typ SF₆ Schaltkreisbrechers 5021 ein interner Blitzdurchschlag auf. Der Fehler wurde auf scharfe Kanten in der Schildanordnung und unsaubere Innenseite des Tanks zurückgeführt.

• Im März 2012 trat nach dem Öffnen in Phase A des LW12-500 Tank-Typ SF₆ Schaltkreisbrechers 5053 zunächst ein Unterbrecherdurchschlag auf, der dann in einen Erdschluss überging. Die Inspektion ergab, dass die Degradation der parallelen Kondensatorplatten zwischen den Unterbrechern zur Zerstörung des Kondensators nach dem Durchschlag führte, was zu einer Entladung zwischen dem Schild und dem Tank auslöste.

• Im Januar 2013 trat nach dem Öffnen in Phase B des LW12-500 Tank-Typ SF₆ Schaltkreisbrechers 5043 erneut ein Unterbrecherdurchschlag auf, gefolgt von einem Erdschluss; der 12-Sekunden-Bogen zwischen den Unterbrechern in Phase A wurde durch den Bus-Differenzenschutz bevor er zu einem Erdschluss wurde beseitigt. Der Fehler wurde ebenfalls durch die Degradation der parallelen Kondensatorplatten zwischen den Unterbrechern verursacht, wobei der Kondensatordurchschlag und die Zerstörung eine Entladung zwischen Schild und Tank auslösten.

Hauptmängel

• Frühproduzierte Einheiten hatten eine mangelhafte Isolierlackierung des Leiterstabes im Isolierkörper (Handbürstenverfahren), was verborgene Gefahren von internen Isolierentladungen aufgrund haftender Bürstenborsten, Abblätterungen und Abplatzungen der Lackierung hinterließ.

• Die innere Oberfläche des Tanks hatte eine mangelhafte Isolierlackierung, die anfällig für Abblätterungen und Abplatzungen war, was interne Isolierentladungsrisiken verursachte; der Grading-Schild im Tank hatte eine mangelhafte Bearbeitung und Montage, mit scharfen Kanten und Auswüchsen.

• Die silberbeschichtete Schicht auf der Innenfläche des Druckzylinders im Bogenlöschraum war anfällig für Abblätterungen und Abplatzungen.

• Eine mangelhafte Ausrichtung der beweglichen und festen Kontakte oder niedrigwertige Kontaktfedern führten zur Fragmentierung und Abplatzen von Bogenkontaktfingern und Düsen.

• Die Degradation der parallelen Kondensatorplatten zwischen den Unterbrechern barg Risiken von Isolierdurchschlägen.

• Ein unvernünftiges Design des Heiz- und Dichtungssystems der Mechanik verursachte bei mehreren Schaltkreisbrechern während der Jahreszeitenübergänge Alarme wegen extrem hoher Ölüberdrucke.

• Häufige Hydraulikmechanikfehler, insbesondere hohe Schadensraten von Dichtungen und Druckakkumulatoren, reduzierten die Zuverlässigkeit der Mechanik:

• Mehrfache Vorkommnisse von "sofortiger Wiederanschaltung nach Öffnen" oder "fortlaufendem Ausfall" aufgrund mangelhafter Bearbeitung des primären Ventils der Hydraulikmechanik;

• Erhebliche Verschlechterung des Hydrauliköls, was zu häufiger Pressurisierung und Ölverlusten führte;

• Unzureichende Festigkeit und Anfälligkeit für Brüche/Verformungen einiger Metallteile (z.B. Klammern) in der Betriebsmechanik aufgrund mangelhafter Material- oder Bearbeitungsqualität;

• Qualitätsprobleme mit Druckakkumulatoren, die zu Vorbelastungsdruckabfällen in mehreren Einheiten führten, die nach längerem Betrieb die Betriebsanforderungen nicht mehr erfüllten.

Rückbau-Maßnahmen

Die implementierten Wartungsmaßnahmen für LW12-500 Schaltkreisbrecher umfassen:

• Austausch des Leiterstabes im Isolierkörper durch einen neuen Typ mit fortschrittlicher Isolierbeschichtungstechnologie.

• Gründliche interne Inspektion und Wartung des Tanks: mit dem Fokus auf die Überprüfung der inneren Lackierungsschicht, der Schließwiderstandsanordnung, der silberbeschichteten Schicht des Druckzylinders (Austausch bei Abblätterungen/Abplatzungen) und der Ausrichtungsjustierung der beweglichen/festen Kontakte.

• Inspektion und Wartung der Betriebsmechanik: einschließlich Ventilsysteme, Druckakkumulatoren, Arbeitszylinder, Hydraulikpumpen und vollständiger Austausch des Hydrauliköls.

• Austausch der parallelen Kondensatorplatten der Unterbrecher durch Komponenten mit verbessertem Verfahren, die von der japanischen Murata Corporation bereitgestellt werden.

Vorgeschlagene Verbesserungsmaßnahmen

• Um die Sicherheit und Stabilität des Stromnetzes zu gewährleisten, ist eine zeitnahe Wartung der LW12-Typ Schaltkreisbrecher entscheidend. Allerdings erschweren Herausforderungen in der Ersatzteillieferung und technischen Dienstleistungen, verstärkt durch die langjährige Stilllegung des Schaltkreisbrechers und die geringe Verfügbarkeit von Ersatzteilen, die Wartung, wobei die hohen Kosten für die Überholung einer einzelnen Einheit denen des Kaufs neuer Schaltkreisbrecher nahekommen. Angesichts von Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und technologischem Fortschritt wird die Gesamterneuerung der LW12-500 Tank-Typ SF₆ Schaltkreisbrecher empfohlen.

• Bevor sie außer Dienst gestellt werden, sollte die Überwachung und Wartung der LW12-Typ Schaltkreisbrecher verstärkt werden. Verwenden Sie fortgeschrittene Technologien wie Ultraschall-Teilentladungsüberwachung und SF₆-Gas-Chromatographie, um regelmäßig den internen Isolationszustand unter Betriebsspannung zu beurteilen, die Prüfzyklen zu verkürzen und zeitnah Trends der Isolationsdegradation zu verfolgen. Dies ermöglicht gezielte Maßnahmen, um plötzliche interne Isolationsausfälle während des Betriebs zu verhindern.