Analiza i obrada defekata LW12-500 Dead tank prekidača
Uvod
LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidac je domaći visokonaponski prekidac. Sa povećanjem vremena rada, često su se pojavljivali problemi sa telom i mehanizmom rukovanja, što je imalo značajan uticaj na sigurno i stabilno funkcionisanje mreže, utičući na pouzdanost snabdevanja električnom energijom i dovodeći do godišnjeg porasta troškova održavanja prekidaca. Ovaj rad predlaže odgovarajuće preventivne i kontrolne mere za uobičajene defekte i greške LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidaca, kako bi se potpuno eliminirale skriveni defekti opreme i poboljšao nivo rada mreže.
Pregled opreme
LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidac koristi SF₆ gas kao izolacioni i gasni sredstvo. Mehanizam rukovanja koristi čist hidraulički pritisak, a glavni komponenti hidrauličkog mehanizma su uvezeni od Hitachi. Prekidac ima dvostruku strukturu prekida, sa paralelnim kondenzatorima instaliranim na oba kraja glavnog prekida. Paralelni kondenzatori su proizvodi tvrtke Murata iz Japan.
Uslovi korišćenja opreme
Još uvijek postoji mnogo LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidaca u upotrebi unutar sistema državne mreže. Do kraja 2014. godine, u Jibei Kompaniji bilo je 33 takvih prekidaca u eksploataciji, od kojih 14 bilo je opremljeno otpornicima za zatvaranje, a vreme rada iznosilo je ≥10 godina.
Situacije sa greškama opreme
U septembru 2002. godine, došlo je do jednofaznog zemljenja u fazi B LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidaca. Faza B prekidaca 5031 i 5032 u nekoj transformatornoj stanici je isključena. Faza B prekidaca 5032 uspešno se ponovo uključila, dok faza B prekidaca 5031 nije mogla da se ponovo uključi. Nakon pregleda utvrđeno je da je zbog oslabljenja podešavajuće mutne ventila promenila vrednost pritiska za zaključavanje zatvaranja, što je dovelo do toga da prekidac ne može da se ponovo uključi.
Od aprila do juna 2004. godine, tokom redovnog održavanja i pretestiranja opreme, LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidaci 5053, 5043 i 5012 u nekoj transformatornoj stanici pokazali su simptom odricanja otvaranja tokom rada. Pregled je pokazao da je greška nastala zbog deteriornacije hidrauličkog ulja u mehanizmu rukovanja, što je dovelo do lošeg kretanja tijela ventila.
U junu 2004. godine, tokom rada, faza C LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidaca 5052 u nekoj transformatornoj stanici imala je grešku interne razbuke u rezervoaru zbog odslaganja srebrne plasti unutar cilindra pritiska u komori ugasevnika.
U junu 2005. godine, kada je neka transformatorska stanica vršila redovnu operaciju isključivanja LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidaca 5043, rotacijski pin zategivača otvaranja ispod elektromagneta otvaranja mehanizma faze B se slomio, čime faza B prekidaca nije mogla da se odvoji. U isto vreme, serija otpornika u krugu otvaranja je bila oštećena i desolderisana. Nakon pregleda, nakon zamene oštećenog zategivača, bobine otvaranja i serije otpornika, oprema je ponovo uvedena u eksploataciju.
U junu 2005. godine, kada je 2# busbar neke transformatorske stanicе bio pod napajanjem, faza C LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidaca 5053 odmah nakon zatvaranja isključila. Pregled je pokazao da je deformacija štapa udarača dovela do toga da prvi stupanj ventila otvaranja ne može da se resetuje, a prekidac je kontinuirano isključivao. Vratio se u normalno stanje nakon zamene štapa udarača.
U maju 2006. godine, zbog kontinuiranih grešaka isključivanja na nekoj liniji, bobina zatvaranja faze B LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidaca 5012 je sagorela. Pregled je pokazao da je greška nastala zbog zaključavanja zategivača faze B, što je dovelo do dugotrajnog opterećenja bobine zatvaranja i sagorijevanja.
U julu 2007. godine, dogodila se interna greška razbuke u rezervoaru faze B LW12 - 500 rezervoar tip SF₆ prekidaca 5031 u nekoj transformatornoj stanci tokom rada. Razlog je bio loš postupak bojenja (ručno četanje) provodnog štapa unutar presernice. Zbog neravnomernog četanja, na provodnom štapu su ostale tuđe materije poput četnih vlakana, a četna vlakna su se odslojila na štitu, što je dovelo do toga da štit razbija na unutrašnju stranu rezervoara.
U novembru 2007. godine, tokom greške u transformatorskoj stanici 3#, LW12-500 rezervoar tip SF₆ prekidac 5013 doživeo je više grešaka zatvaranja i otvaranja, što je dovele do eskalacije nesreće.
U februaru 2009. godine, tokom testiranja aktivacije zaštite nakon održavanja bez napajaća na LW12-500 rezervoar tip SF₆ prekidac 5012, faza C nije mogla da se zatvori. Pregled je pokazao da je vrat koji spaja zategivač zatvaranja i zglob u mehanizmu bio nepokretni, što je sprečilo oslobađanje zategivača i zgloba, dovelo do toga da faza ne može da se zatvori.
U junu 2009. godine, interno iskrcanje nastupilo je u fazi A LW12-500 rezervoar tip SF₆ prekidaca 5021 tokom prenosa energije nakon velikog održavanja. Greška je bila atribuirana ostrim uglom u sklopini štita i nečistom unutrašnjosti rezervoara.
U martu 2012. godine, nakon otvaranja, faza A LW12-500 rezervoar tip SF₆ prekidaca 5053 prvo doživela je propad prekidača, a zatim se razvilo u grešku zemljenja. Pregled je pokazao da je degradacija paralelnih ploča kondenzatora između prekidača dovela do toga da kondenzator eksplodira posle propada, što je dovelo do razbuke između štita i rezervoara.
U januaru 2013. godine, nakon otvaranja, faza B LW12-500 rezervoar tip SF₆ prekidaca 5043 ponovo doživela je propad prekidača, a zatim se razvilo u grešku zemljenja; 12-sekundni luk između prekidača u fazi A bio je isključen od strane diferencijalne zaštite busa prije nego što se razvio u grešku zemljenja. Greška je takođe bila uzrokovana degradacijom paralelnih ploča kondenzatora između prekidača, gde je propad kondenzatora i eksplodiranje dovelo do razbuke između štita i rezervoara.
Glavni defekti
Rani serijski primerci imali su lošu primenu izolacione boje na provodnom štapu unutar presernice (ručni postupak četanja), što je ostavilo skrivene opasnosti interne izolacione razbuke zbog lepljivosti četnih vlakana, delaminacije i odlagivanja boje.
Unutrašnja površina rezervoara imala je lošu obradu izolacione boje, bila je podložna delaminaciji i odlagivanju, što je dovodilo do rizika od interne izolacione razbuke; štit unutar rezervoara imao je lošu obradu i montažu, sa ostrim uglom i izbočenjima.
Srebrna plast na unutrašnjoj površini cilindra pritiska u komori ugasevnika bila je podložna delaminaciji i odlagivanju.
Loša poravnatost pokretnih i nepokretnih kontakata ili niskokvalitetne kontaktna opruga dovodile su do fragmentacije i odlaganja prstiju i duvača luka.
Degradacija paralelnih ploča kondenzatora između prekidača dovodila je do rizika od propadanja izolacije.
Nerazumno dizajniranje sistema zagrevanja i zatvaranja mehanizma dovodilo je do alarma ultra-visokog pritiska na ulju kod mnogih prekidaca tokom sezonskih prelaza.
Česte greške hidrauličkog mehanizma, posebno visoki stopa oštećenja sigurnosnih ventilatora i akumulatora pritiska, smanjivala su pouzdanost mehanizma:
Više puta su se dogodili "odmah ponovni zatvor" ili "kontinuirano isključivanje" zbog loše obrade primarnog ventila hidrauličkog mehanizma;
Severna degradacija hidrauličkog ulja, što je dovodilo do čestog pritiskanja i curenja ulja;
Nedovoljna čvrstoća i podložnost loma/deformaciji nekih metalnih dijelova (npr. zategivača) u mehanizmu rukovanja zbog loše kvalitete materijala ili obrade;
Problemi s kvalitetom akumulatora pritiska, što je dovodilo do padova unapred nabijenog pritiska u mnogim jedinicama koje nisu ispunjavale operativne zahteve nakon dugotrajnog rada.
Mere za rekonstrukciju
Implementirane održavajuće mere za LW12-500 prekidace uključuju:
Zamenu provodnog štapa unutar presernice novim tipom sa naprednom tehnologijom izolacionog pokrivača.
Duboku unutrašnju inspekciju i održavanje rezervoara: fokus na proveru unutrašnje slojeve boje, sklopine otpornika zatvaranja, srebrne plate cilindra pritiska (ako je delaminirana/odlagana), i prilagođavanje poravnatosti pokretnih/nepokretnih kontakata.
Inspekciju i održavanje mehanizma rukovanja: uključujući sisteme ventila, akumulatora pritiska, radne cilindri, hidrauličke pumpa, i kompletnu zamenu hidrauličkog ulja.
Zamenu paralelnih ploča kondenzatora prekidača poboljšanim procesnim komponentama koje pruža tvrtka Murata iz Japan.
Predložene mere za poboljšanje
Da bi se osigurala sigurnost i stabilnost mreže, važno je da se LW12-tip prekidaci održavaju na vreme. Međutim, izazovi u snabdevanju rezervnih dijelova i tehničkim uslugama, kombinirani sa dugotrajnim prestankom proizvodnje i lošom dostupnošću rezervnih dijelova, čine održavanje teškim, s visokim troškovima revizije pojedinačnih jedinica koji se približavaju troškovima kupovine novih prekidaca. Uzimajući u obzir sigurnost, ekonomiju i tehnološki napredak, preporučuje se ukupna zamena LW12-500 rezervoar tip SF₆ prekidaca.
Prije umirovljenja, jačati nadgledanje i održavanje LW12-tip prekidaca. Koristiti napredne tehnologije poput ultrazvučne detekcije parcijalne razbuke i hromatografske analize SF₆ gasa za redovito procjenjivanje unutrašnjeg stanja izolacije pod radnim napajanjem, skraćivati cikluse detekcije, i na vrijeme pratiti trendove degradacije izolacije. To omogućuje usmjerene mere za sprečavanje iznenadnih internih izolacionih grešaka tokom rada.
