Analisis at Pagproseso ng mga Defect sa LW12-500 Dead Tank Circuit Breakers

Panimula

Ang LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker ay isang lokal na high - voltage circuit breaker. Habang patuloy na tumataas ang oras ng operasyon, ang madalas na pagkakamali sa pangunahing katawan at mekanismo ng operasyon ay may malaking epekto sa ligtas at matatag na operasyon ng grid ng kuryente, na nakakaapekto sa reliabilidad ng suplay ng kuryente at nagdudulot ng pagtaas ng gastos sa pag-aayos ng circuit breaker taon-taon. Tungo sa mga karaniwang defekto at pagkakamali ng LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker, inilalabas ng papeles na ito ang nagsasang-ayon na mga hakbang ng pag-iwas at kontrol upang lubusang alisin ang mga banta sa kagamitan at mapabuti ang antas ng operasyon ng grid ng kuryente.

Buod ng Kagamitan

Ang LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker ay gumagamit ng SF₆ gas bilang insulator at medium para sa pagtapos ng apoy. Ang mekanismo ng operasyon ay gumagamit ng tuloy-tuloy na hidroliko, at ang pangunahing komponente ng mekanismong hidroliko ay inangkat mula sa Hitachi. Ang circuit breaker ay may doble na break structure, at may paralel na kapasitor na naka-install sa parehong dulo ng pangunahing break. Ang paralel na kapasitor ay ibinibigay ng Murata Company of Japan.

Kondisyon ng Serbisyo ng Kagamitan

Marami pa ring LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breakers ang nasa serbisyo sa loob ng sistema ng State Grid Corporation. Sa katapusan ng 2014, may 33 na ganitong circuit breaker ang nasa operasyon sa Jibei Company, kung saan 14 dito ay may closing resistors, at ang oras ng operasyon ay ≥10 taon.

Situwasyon ng Pagkakamali ng Kagamitan

• Noong Setyembre 2002, naganap ang single - phase grounding fault sa phase B ng isang LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker. Ang phase B ng breakers 5031 at 5032 sa isang substation ay naputol. Ang phase B ng breaker 5032 ay matagumpay na nabuksan muli, habang ang phase B ng breaker 5031 ay hindi matagumpay na nabuksan muli. Sa pamamagitan ng pagsisiyasat, natuklasan na dahil sa pagluwag ng adjusting nut ng pressure switch, nagbago ang closing lock pressure value, na nagresulta sa pagkakamali ng circuit breaker na hindi ma-reclose.

• Mula Abril hanggang Hunyo 2004, sa normal na pag-aayos at pre-testing ng kagamitan, ang LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breakers 5053, 5043 at 5012 sa isang substation ay ipinakita ang phenomenon ng pagtanggi na buksan sa panahon ng operasyon. Ang pagsisiyasat ay nagpakita na ang pagkakamali ay dulot ng pagdeteriorate ng hidraulikong langis sa mekanismo ng operasyon, na humantong sa mahina na galaw ng valve body.

• Noong Hunyo 2004, sa panahon ng operasyon, ang phase C ng LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker 5052 sa isang substation ay may pagkakamali ng internal discharge sa tank dahil sa pagkalupay-lupay ng silver-plating layer ng pressure cylinder sa loob ng arc extinguish chamber.

• Noong Hunyo 2005, nang isang substation ay nag-conduct ng normal na power-off opening operation sa LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker 5043, ang rotating shaft pin ng opening trip latch sa ilalim ng opening electromagnet ng phase B operating mechanism ay napuno, na nagresulta sa hindi paghihiwalay ng phase B ng circuit breaker. Sa parehong oras, ang series resistance sa opening circuit ay nasira at desoldered. Matapos ang pagsisiyasat, pagkatapos palitan ang nasirang latch, opening coil at opening series resistance, inilapat muli ang kagamitan.

• Noong Hunyo 2005, nang ang 2# busbar ng isang substation ay pinagbigyan ng kuryente, ang phase C ng LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker 5053 ay agad naputol pagkatapos mabuksan. Ang pagsisiyasat ay nagpakita na ang deformation ng striker rod ay nagresulta sa pagkakamali ng first-stage opening valve na hindi ma-reset, at ang circuit breaker ay patuloy na naputol. Ito ay bumalik sa normal pagkatapos palitan ang striker rod.

• Noong Mayo 2006, dahil sa patuloy na pagputok ng isang linya, ang closing coil ng phase B ng LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker 5012 ay nasunog. Ang pagsisiyasat ay nagpakita na ang pagkakamali ay dulot ng pagkakakulugan ng closing latch sa phase B, na nagresulta sa mahabang pagcharge ng closing coil at nagdulot ng pagkasunog.

• Noong Hulyo 2007, naganap ang internal discharge fault sa tank ng phase B ng LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker 5031 sa isang substation sa panahon ng operasyon. Ang dahilan ay ang mahinang proseso ng pagpaint (manual brushing) ng conductive rod sa loob ng bushing. Dahil sa hindi pantay na pagbrush, ang mga sangkap tulad ng brush bristles ay sumanga sa conductive rod, at ang mga brush bristles ay nabilog sa shield, na nagresulta sa pagdischarge ng shield sa inner wall ng tank.

• Noong Nobyembre 2007, sa panahon ng pagkakamali sa Substation 3#, ang LW12-500 tank-type SF₆ circuit breaker 5013 ay naranasan ang maraming pagputok at pagbubukas, na nagresulta sa paglaki ng aksidente.

• Noong Pebrero 2009, sa panahon ng pagsubok ng proteksyon pagkatapos ng pag-aayos ng kuryente sa LW12-500 tank-type SF₆ circuit breaker 5012, ang phase C ay hindi matagumpay na mabuksan. Ang pagsisiyasat ay nagpakita na ang shaft na naka-attach sa closing latch at buckle sa mekanismo ay hindi flexible, na nagresulta sa hindi pag-release ng latch at buckle at nagdulot ng pagkakamali ng phase sa pagbubukas.

• Noong Hunyo 2009, naganap ang internal flashover sa phase A ng LW12-500 tank-type SF₆ circuit breaker 5021 sa panahon ng pagbigay ng kuryente pagkatapos ng major maintenance. Ang pagkakamali ay itinuturing na dulot ng maliliit na sulok sa shield assembly at hindi malinis na interior ng tank.

• Noong Marso 2012, pagkatapos ng pagbubukas, ang phase A ng LW12-500 tank-type SF₆ circuit breaker 5053 ay unang naranasan ang interrupter breakdown, na pagkatapos ay lumobo sa ground fault. Ang pagsisiyasat ay nagpakita na ang pagdeteriorate ng parallel capacitor plates sa pagitan ng interrupters ay nagresulta sa pagburst ng capacitor pagkatapos ng breakdown, na nagtrigger ng pagdischarge sa pagitan ng shield at tank.

• Noong Enero 2013, pagkatapos ng pagbubukas, ang phase B ng LW12-500 tank-type SF₆ circuit breaker 5043 ay muli naranasan ang interrupter breakdown, na pagkatapos ay lumobo sa ground fault; ang 12-second arc sa pagitan ng interrupters sa phase A ay inalis ng bus differential protection bago lumobo sa ground fault. Ang pagkakamali ay dulot din ng pagdeteriorate ng parallel capacitor plates sa pagitan ng interrupters, na ang pagburst ng capacitor ay nagtrigger ng pagdischarge ng shield sa tank.

Pangunahing Defekto

• Ang mga unang-produktong yunit ay may mahinang aplikasyon ng insulating paint sa conductive rod sa loob ng bushing (proseso ng manual brushing), na nag-iwan ng mga banta ng internal insulation discharge dahil sa sangkap na nagsanga, delamination, at pagkalupay-lupay ng paint.

• Ang internal surface ng tank ay may mahinang insulating paint workmanship, prone sa delamination at pagkalupay-lupay, na nagdudulot ng mga banta ng internal insulation discharge; ang grading shield sa loob ng tank ay may mahinang machining at pag-assemble, na may maliliit na sulok at protrusions.

• Ang silver-plated layer sa inner surface ng pressure cylinder ng arc extinguish chamber ay prone sa delamination at pagkalupay-lupay.

• Mahinang alignment ng moving at stationary contacts o mababang kalidad ng contact springs ay nagdulot ng fragmentation at shedding ng arc contact fingers at nozzles.

• Ang pagdeteriorate ng parallel capacitor plates sa pagitan ng interrupters ay nagdudulot ng mga banta ng insulation breakdown.

• Hindi makatarungan na disenyo ng heating at sealing systems ng mekanismo ay nagdulot ng ultra-high oil pressure alarms sa maraming circuit breakers sa panahon ng seasonal transitions.

• Madalas na pagkakamali ng hidraulikong mekanismo, lalo na ang mataas na rate ng pinsala sa mga seals at pressure accumulators, na binawasan ang reliability ng mekanismo:

• Maraming pag-occur ng "immediate reclosure after opening" o "continuous tripping" dahil sa mahinang machining ng primary valve ng hidraulikong mekanismo;

• Severe degradation ng hidraulikong langis, na nagresulta sa madalas na pag-pressurize at pag-leak ng langis;

• Insufficient strength at prone-to-fracture/deformation ng ilang metal parts (hal. latches) sa mekanismo ng operasyon dahil sa mahinang kalidad ng materyales o machining;

• Quality issues sa pressure accumulators, na nagresulta sa pagbaba ng pre-charged pressure sa maraming units na hindi na sumasakto sa operational requirements pagkatapos ng mahabang operasyon.

Retrofit Measures

Ang mga inilapat na hakbang ng pag-aayos para sa LW12-500 circuit breakers ay kinabibilangan ng:

• Pagpalit ng conductive rod sa loob ng bushing ng bagong uri na may advanced insulation coating technology.

• Komprehensibong internal inspection at pag-aayos ng tank: nakatuon sa pagsusuri ng internal paint layer, closing resistor assembly, silver-plated layer ng pressure cylinder (palitan kung delaminated/peeled), at alignment adjustment ng moving/stationary contacts.

• Inspection at pag-aayos ng mekanismo ng operasyon: kasama ang valve systems, pressure accumulators, working cylinders, hydraulic pumps, at complete replacement ng hidraulikong langis.

• Pagpalit ng interrupter parallel capacitor plates ng improved-process components na ibinibigay ng Japan's Murata Corporation.

Suggested Improvement Measures

• Upang tiyakin ang seguridad at estabilidad ng grid ng kuryente, mahalagang magkaroon ng maaga at regular na pag-aayos ng LW12-type circuit breakers. Gayunpaman, ang mga hamon sa supply ng spare parts at technical services—na pinaghalong ang pagdiscontinue ng breaker sa mahabang panahon at mahinang availability ng spare parts—ay nagdulot ng hirap sa pag-aayos, na ang mataas na cost ng overhaul ng bawat unit ay halos katumbas ng pagbili ng bagong breakers. Sa pag-consider ng seguridad, ekonomiya, at teknolohikal na advancement, inirerekomenda ang kabuuang pagpalit ng LW12-500 tank-type SF₆ circuit breakers.

• Bago ang retirement, palakasin ang monitoring at pag-aayos ng kondisyon ng operasyon ng LW12-type breakers. Gamitin ang advanced technologies tulad ng ultrasonic partial discharge detection at SF₆ gas chromatographic analysis upang regular na i-assess ang internal insulation status sa ilalim ng operating voltage, shorten ang mga cycle ng detection, at timely track ang mga trend ng insulation degradation. Ito ay nagbibigay ng targeted measures upang maiwasan ang biglaang internal insulation failures sa panahon ng operasyon.