Analiza in obdelava napak v odložnih prekiniteljih LW12-500 Dead tank

Uvod

LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopnik je domač visokonapetostni preklopnik. S povečanjem časa uporabe so pogosti težave z glavnim delom in mehanizmom delovanja imeli velik vpliv na varno in stabilno delovanje električnega omrežja, kar je vplivalo na zanesljivost oskrbe s strujom in povzročilo, da se letno zvišajo stroški vzdrževanja preklopnika. Z namenom odpravljanja pogostih defektov in težav LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopnika, ta članek predlaga ustrezn epreventivne in kontrolne ukrepe, da bi popolnoma izkoreninili skrite nevarnosti opreme in izboljšali raven delovanja električnega omrežja.

Pregled opreme

LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopnik uporablja SF₆ plin kot izolacijsko in ugasevalno sredstvo. Delovni mehanizem uporablja čisto hidravlični tlak, glavne komponente hidravličnega mehanizma pa so uvožene od podjetja Hitachi. Preklopnik ima dvodelni mehanski sistem, z vzporednimi kondenzatorji na obeh koncih glavnega prekinitvenega dela. Vzporedne kondenzatorje zagotavlja podjetje Murata iz Japonske.

Pogoji uporabe opreme

V sistemu državnega električnega omrežja še vedno obstaja veliko LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopnikov. Do konca leta 2014 je bilo v operaciji 33 takšnih preklopnikov pri podjetju Jibei, od tega 14 z zapirnimi uporniki, in čas uporabe je bil ≥10 let.

Stanja napak opreme

• Septembra 2002 se je zgodila enofazna talna napaka faze B LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopnika. Faza B preklopnikov 5031 in 5032 na določeni podnapetostni postaji je preklopila. Faza B preklopnika 5032 je uspešno ponovno zaprla, medtem ko faza B preklopnika 5031 ni uspela ponovno zapreti. S pregledom je bilo ugotovljeno, da je zaradi razbremenitve prilagoditvenega matica tlakomerja spremenila vrednost tlaku za zapiranje, kar je povzročilo, da preklopnik ni uspel ponovno zapreti.

• Od aprila do junija 2004, med običajnim vzdrževanjem in predvajanjem opreme, so LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopniki 5053, 5043 in 5012 na določeni podnapetostni postaji pokazali pojav odpornosti na odpiranje. Pregled je pokazal, da je napaka nastala zaradi zastarelosti hidravličnega olja v delovnem mehanizmu, kar je povzročilo slabo gibanje ventila.

• Junija 2004, med delovanjem, je faza C LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopnika 5052 na določeni podnapetostni postaji imela napako notranje razbije v rezervoarju zaradi odlepovanja srebrne plasti v tlakovišču znotraj ugasevalnega prostora.

• Junija 2005, ko je določena podnapetostna postaja izvajala običajno odpiranje brez struje LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopnika 5043, se je lomnila vrteča oska stopnica odpiralnega tripa pod odpiralnim magnetom faznega B delovnega mehanizma, kar je povzročilo, da faza B preklopnika ni ločila. Hkrati se je poškodoval in odpalo zaporni upornik v odpiralnem vezju. Po pregledu, po zamenjavi poškodovanega tripa, odpiralnega črka in zapornega upornika v odpiralnem vezju, je bila oprema ponovno postavljena v delovanje.

• Junija 2005, ko je bila 2# busbar določene podnapetostne postaje napajana, je faza C LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopnika 5053 takoj po zaprtju preklopila. Pregled je pokazal, da je deformacija udarnega valjka povzročila, da se prva stopnja odpiralnega ventila ni vračala, in preklopnik je neprestano preklopljal. Po zamenjavi udarnega valjka se je stanje normaliziralo.

• Maja 2006, zaradi zunanje zaprtja določene linije, se je zgorela zapiralna črka faze B LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopnika 5012. Pregled je pokazal, da je napaka nastala zaradi zaklepanja zapirnega tripa faze B, ki je povzročilo dolgočasno nabojevanje zapirne črke in njeno zgoreljenost.

• Julija 2007 se je zgodila notranja razbijalska napaka v rezervoarju faze B LW12 - 500 tankov tip SF₆ preklopnika 5031 na določeni podnapetostni postaji med delovanjem. Razlog je bil slaba barvna tehnologija (ručno malovanje) vodičnega valjka znotraj presledka. Zaradi neravnomernega malovanja so se tuji predmeti, kot so čopiči, lepljivi na vodičnem valjku, in čopiči so se odpadali na ščit, kar je povzročilo, da se ščit razbil do notranje stene rezervoarja.

• Novembra 2007, med napako na Podnapetostni postaji 3#, je LW12-500 tankov tip SF₆ preklopnik 5013 doživel več odpiralnih in zapirnih napak, kar je pripeljalo do poslabšanja nesreče.

• Februarja 2009, med testom zaščite po odpravi napake LW12-500 tankov tip SF₆ preklopnika 5012, faza C ni mogla zapreti. Pregled je pokazal, da je bila oska vezava med zapirnim tripom in klepetom v mehanizmu nemara, kar je preprečilo, da bi se zapirni trip in klepet odpustila, in povzročilo, da faza ni mogla zapreti.

• Junija 2009, med prenosom napetosti po večjih popravilih, se je zgodila notranja razbija faze A LW12-500 tankov tip SF₆ preklopnika 5021. Napaka je bila pripisana ostrim robovom v sestavu ščita in nečistemu notranjemu delu rezervoarja.

• Marta 2012, po odpiranju, je faza A LW12-500 tankov tip SF₆ preklopnika 5053 najprej doživela prekid v prekinitvenem kanalu, ki se je kasneje razvil v talno napako. Pregled je pokazal, da je degradacija vzporednih kondenzatorskih platov med prekinitvenimi kanali povzročila, da se kondenzator razbil po prekolu, kar je povzročilo razbijanje med ščitom in rezervoarjem.

• Januarja 2013, po odpiranju, je faza B LW12-500 tankov tip SF₆ preklopnika 5043 ponovno doživela prekid v prekinitvenem kanalu, ki se je kasneje razvil v talno napako; 12-sekundni luk v fazi A med prekinitvenimi kanali je bil izključen z zaščito bus diferencial preden se je razvil v talno napako. Napaka je bila podobno povzročena degradacijo vzporednih kondenzatorskih platov med prekinitvenimi kanali, z razbijanjem in razbitjem kondenzatorja, kar je povzročilo razbijanje med ščitom in rezervoarjem.

Glavne napake

• Ranije proizvedene enote so imele slabo izolacijsko barvno tehnologijo na vodičnem valjku znotraj presledka (ručno malovanje), kar je ostavilo skrite nevarnosti notranjega izolacijskega razbijanja zaradi lepljivih čopičev, delamiranja in odlepovanja barve.

• Notranja površina rezervoarja je imela slabo izolacijsko barvno tehnologijo, ki je bila podvržena delamiranju in odlepovanju, kar je povzročilo tveganja notranjega izolacijskega razbijanja; notranji gradbeni ščit v rezervoarju je imel slabo obrdelavo in montažo, z ostrimi robovi in izstopi.

• Srebrna plast na notranji površini tlakovišča v ugasevalnem prostoru je bila podvržena delamiranju in odlepovanju.

• Slaba poravnava premikajočih in stacionarnih kontaktov ali nizkokakovostne kontaktna spirala so povzročile fragmentacijo in odpadanje lukovih kontaktov in ventila.

• Degradacija vzporednih kondenzatorskih platov med prekinitvenimi kanali je predstavljala tveganja izolacijskega razbijanja.

• Nerazumno oblikovanje segrevanja in zategovanja mehanizmov je povzročilo, da je več preklopnikov obsežno oznanilo alarme zaradi previsokega tlaka olja med prehodnimi obdobji.

• Pogoste napake hidravličnih mehanizmov, zlasti visoka stopnja poškodbe segel in akumulatorjev tlaka, so zmanjšale zanesljivost mehanizmov:

• Večkratno pojavljanje "takojšnjega ponovnega zapiranja po odpiranju" ali "neprestanega preklopljanja" zaradi slabe obrdelave primarnega ventila hidravličnega mehanizma;

• Severna degradacija hidravličnega olja, ki je povzročila pogosta pretlačevanja in utrčavanje olja;

• Nedostatečna trdota in podvrženost lomanju/deformaciji nekaterih kovinskih del (npr. tripi) v delovnem mehanizmu zaradi slabe materiale ali obrdelave;

• Kakovostne težave akumulatorjev tlaka, ki so povzročile padec prednabitega tlaka v več enotah, ki niso izpolnjevale operativnih zahtev po dolgotrajnem delovanju.

Ukrepi za modernizacijo

Izvedeni vzdrževalni ukrepi za LW12-500 preklopnike vključujejo:

• Zamenjava vodičnega valjka znotraj presledka z novim tipom, ki uporablja napredno izolacijsko barvno tehnologijo.

• Temeljit pregled in vzdrževanje notranjosti rezervoarja: osredotočen na preverjanje notranje barvne sloje, zapirnega upornika, srebrne plate tlakovišča (zamenjana, če je delamirana/odlepela) in poravnavo premikajočih/stacionarnih kontaktov.

• Preverjanje in vzdrževanje delovnega mehanizma: vključno z ventilskim sistemom, akumulatorji tlaka, delovnimi cilindri, hidravličnimi črpalkami in popolnoma zamenjavo hidravličnega olja.

• Zamenjava vzporednih kondenzatorskih platov med prekinitvenimi kanali z komponentami izboljšane tehnologije, ki jih zagotavlja japonsko podjetje Murata.

Predlagani izboljševalni ukrepi

• Za zagotavljanje varnosti in stabilnosti električnega omrežja je ključnega pomena temeljit vzdrževanje LW12 tipa preklopnikov. Vendar so težave z oskrbo z nadomestnimi deli in tehničnimi storitvami, okrepljene z dolgoročno umikom in slabo dostopnostjo nadomestnih delov, ovirale vzdrževanje, z visokimi stroški prenovitve posameznih enot, ki so se približali stroškom nakupa novih preklopnikov. Ob upoštevanju varnosti, ekonomičnosti in tehnološke naprednosti, se priporoča celovita zamenjava LW12-500 tankov tip SF₆ preklopnikov.

• Pred umikom se mora okrepiti spremljanje in vzdrževanje LW12 tipa preklopnikov. Uporabite napredne tehnologije, kot so ultrazvočno delno razbijanje in SF₆ gasna kromatografska analiza, za redno ocenjevanje notranje izolacijske stanje pod delovno napetostjo, skrajšanje ciklov preverjanja in temeljito spremljanje trendov degradacije izolacije. To omogoča ciljne ukrepe za preprečevanje nenadnih notranjih izolacijskih napak med delovanjem.