LW12-500 Død tanke Sirkuitbrytere Defektanalyse og behandling

Introduksjon

LW12 - 500 tanktype SF₆ strømbryter er en inlands høyspenningsstrømbryter. Når driftstiden øker kontinuerlig, har hyppige feil i hovedkroppen og driftmekanismen hatt betydelig innvirkning på det sikre og stabile drift av kraftnettet, som påvirker kraftforsyningsrelasjonen og fører til at vedlikeholdsutgifter for strømbryteren stiger år for år. Målet med denne artikkelen er å fremme forhåndsvarslene og kontrolltiltakene mot de vanlige defektene og feilene hos LW12 - 500 tanktype SF₆ strømbryter, for å fullstendig eliminere utstyrsfare og forbedre driftsnivået i kraftnettet.

Utsyrsoversikt

LW12 - 500 tanktype SF₆ strømbryter bruker SF₆-gass som isolasjons- og bueutslukningsmedium. Driftmekanismen bruker ren hydraulisk trykk, og de viktigste komponentene i hydrauliske mekanismer importeres fra Hitachi. Strømbryteren har en dobbeltbryterstruktur, med parallelle kondensatorer installert på begge ender av hovedbryteren. De parallelle kondensatorene leveres av Murata Company of Japan.

Driftsbetingelser for utstyr

Det er fortsatt mange LW12 - 500 tanktype SF₆ strømbrytere i drift i State Grid Corporation-systemet. Ved slutten av 2014 var det 33 slike strømbrytere i drift i Jibei Company, hvorav 14 var utstyrt med lukkeomstanser, og driftstiden var ≥10 år.

Feilsituasjoner for utstyr

• I september 2002 oppsto en enefase jordfeil i fase B av en LW12 - 50trykkverdi endret seg, noe som førte til at strømbryteren ikke kunne lukkes igjen.

• Fra april til juni 2004, under normal vedlikehold og forhåndsproving, viste LW12 - 500 tanktype SF₆ strømbrytere 5053, 5043 og 5012 ved en visse understasjon fenomenet av å nekte å åpnes under drift. Inspeksjonen viste at feilen ble forårsaket av forringelse av hydraulisk olje i driftsmekanismen, som førte til dårlig bevegelse av ventilkroppen.

• I juni 2004, under drift, hadde fase C av LW12 - 500 tanktype SF₆ strømbryter 5052 ved en visse understasjon en feil med intern utslukking i tanken grunnet avslibning av sølvbelagets lag i trykkylinderen inne i bueutslukningskammeret.

• I juni 2005, da en visse understasjon utførte normal strømavbruddsåpning på LW12 - 500 tanktype SF₆ strømbryter 5043, brøt roterende aksepinne for åpningstrikkelåsen under åpnings-elektromagnet for fase B-driftmekanismen, noe som førte til at fase B av strømbryteren ikke skilte seg. Samtidig ble serieresistansen i åpningssirkelen skadet og desolderet. Etter inspeksjon, etter at den skadde låsen, åpningsspolen og åpningsserie-resistansen ble byttet, ble utstyret satt i drift igjen.

• I juni 2005, da 2# busbar ved en visse understasjon ble strømført, trippet fase C av LW12 - 500 tanktype SF₆ strømbryter 5053 umiddelbart etter lukking. Inspeksjon viste at deformering av slårbolten førte til at første fase åpningventil ikke kunne settes tilbake, og strømbryteren trippet kontinuerlig. Det gikk tilbake til normalt etter at slårbolten ble byttet.

• I mai 2006, grunnet tilbakeholdelige trippfeil på en visse linje, ble lukkespolen for fase B av LW12 - 500 tanktype SF₆ strømbryter 5012 forbrent. Inspeksjon viste at feilen ble forårsaket av fastsettelser av lukkelåsen i fase B, som gjorde at lukkespolen ble laded over lengre tid og førte til forbrenning.

• I juli 2007, oppsto en intern utslukkingsfeil i tanken til fase B av LW12 - 500 tanktype SF₆ strømbryter 5031 ved en visse understasjon under drift. Grunnen var dårlig maleprosess (manuell pensling) av lederstangen inne i bushingen. På grunn av uregelmessig pensling, klebte fremmedstoffer som penselborster til lederstangen, og penselborster falt av på skjermplaten, noe som førte til at skjermplaten utslukket til indre veggen av tanken.

• I november 2007, under en feil ved Understasjon 3#, opplevde LW12-500 tanktype SF₆ strømbryter 5013 flere åpning og lukking feil, noe som førte til eskalering av ulykken.

• I februar 2009, under et beskyttelsesaktiveringstest etter en strømavbruddsvedlikehold på LW12-500 tanktype SF₆ strømbryter 5012, klarte ikke fase C å lukkes. Inspeksjon viste at aksen som kobler lukkelåsen og spennsengen i mekanismen var uflytende, noe som hindret låsen og spennsengen fra å slippe og føre til at fasen ikke klarte å lukkes.

• I juni 2009, oppsto internt flashover i fase A av LW12-500 tanktype SF₆ strømbryter 5021 under strømoverføring etter en stor vedlikehold. Feilen ble tildelt skarpe hjørner i skjermmontering og uskyldig indre del av tanken.

• I mars 2012, etter åpning, opplevde fase A av LW12-500 tanktype SF₆ strømbryter 5053 først interrupter breakdown, som deretter utviklet seg til en jordfeil. Inspeksjon viste at nedbryting av parallelle kondensatorplate mellom interrupters førte til at kondensatoren sprakk etter breakdown, og utløste utslukking mellom skjermen og tanken.

• I januar 2013, etter åpning, opplevde fase B av LW12-500 tanktype SF₆ strømbryter 5043 igjen interrupter breakdown, fulgt av en jordfeil; den 12 sekunders bue mellom interrupters i fase A ble ryddet av bus differentialbeskyttelse før det utviklet seg til en jordfeil. Feilen ble også forårsaket av nedbryting av parallelle kondensatorplate mellom interrupters, med kondensator breakdown og sprang utløste skjerm til tank utslukking.

Vedvarende feil

• Tidligproduserte enheter hadde dårlig isolasjonsmale på lederstangen inne i bushingen (manuell penslingsprosess), som etterlot skjulte fare for intern isolasjonsutslukking grunnet klebende penselborster, avskallet, og avslibning av malingen.

• Den indre overflaten av tanken hadde dårlig isolasjonsmale, sårbart for avskallet og avslibning, som førte til risiko for intern isolasjonsutslukking; gradueringsskjermen inne i tanken hadde dårlig maskinering og montering, med skarpe hjørner og utstikker.

• Sølvbelaget på den indre overflaten av bueutslukningskammerets trykkylinder var sårbart for avskallet og avslibning.

• Dårlig justering av flyttende og statiske kontakter eller lavkvalitetskontaktfjærer førte til fragmentering og avskallet av buetekontaktfinger og duser.

• Nedbryting av parallelle kondensatorplate mellom interrupters representerte risiko for isolasjonsbreakdown.

• Ufornuftig design av mekanismeoppvarming og tettingssystem førte til ultra-høyt oljetrykkalarm i flere strømbrytere under sesongoverganger.

• Hyppige hydrauliske mekanisme-feil, spesielt høye skaderater av tetninger og trykkakkumulatorer, reduserte mekanismerelabilitet:

• Flere forekomster av "umiddelbar lukking etter åpning" eller "kontinuerlig tripping" grunnet dårlig maskinering av hydrauliske mekanismens primære ventiler;

• Alvorlig nedbryting av hydraulisk olje, som førte til hyppig pressurisering og oljelekasje;

• Utilstrekkelig styrke og sårbart for brokk/forformning av noen metaller (f.eks., låser) i driftsmekanismen grunnet dårlig materiale eller maskinering kvalitet;

• Kvalitetsproblemer med trykkakkumulatorer, som førte til precharged trykkfall i flere enheter som ikke oppfylte driftskrav etter langvarig drift.

Ombyggingstiltak

De implementerte vedlikeholdsforanstaltningene for LW12-500 strømbrytere inkluderer:

• Erstatning av lederstangen inne i bushingen med en ny type med avansert isolasjonsbelags-teknologi.

• Gjennomgående intern inspeksjon og vedlikehold av tanken: fokuset er på å sjekke det indre malinglaget, lukkeomstanser-montering, sølvbelaget av trykkylinder (erstattet hvis avskallet/avslibning), og justering av flyttende/statiske kontakter.

• Inspeksjon og vedlikehold av driftsmekanismen: inkludert ventilsystemer, trykkakkumulatorer, arbeids-sylinder, hydrauliske pumper, og full erstatning av hydraulisk olje.

• Erstatning av interrupter parallelle kondensatorplate med forbedret-prosesskomponenter levert av Japans Murata Corporation.

Foreslåtte forbedringstiltak

• For å sikre kraftnets sikkerhet og stabilitet, er tilbakeholdelig vedlikehold av LW12-type strømbrytere avgjørende. Imidlertid, utfordringer i reservdel-levering og tekniske tjenester, forverret av strømbryterens langvarige diskontinuerlig produksjon og dårlig tilgjengelighet av reservdeler, har gjort vedlikehold vanskelig, med høye én-enhed revisjon kostnader nærmer seg de for kjøp av nye strømbrytere. I betraktning av sikkerhet, økonomi og teknologisk fremskritt, anbefales fullstendig erstatning av LW12-500 tanktype SF₆ strømbrytere.

• Før pensjonering, forsterk driftsforhold overvåking og vedlikehold av LW12-type strømbrytere. Bruk av avanserte teknologier som ultralydpartiell utslukking-deteksjon og SF₆ gas-kromatografisk analyse til å regelmessig evaluere intern isolasjonstillstand under driftsspenning, forkorte deteksjonssykluser, og rettidig spor isolasjonsnedbrytnings-trender. Dette muliggjør målrettet tiltak for å forhindre plutselige interne isolasjonsfeil under drift.