LW12-500 Död tank strömbrytare Defektanalys och behandling

Introduktion

LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytaren är en inhemsk högspänningsbrytare. När drifttiden ökar kontinuerligt har ofta återkommande fel på huvudkroppen och styrmechanismen haft en betydande inverkan på det säkra och stabila driftsättet av elnätet, vilket påverkar tillförsäkrligheten av elleveransen och leder till att underhållskostnaderna för brytaren stiger år för år. Med fokus på de vanliga defekterna och felen i LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytaren föreslår denna artikel motsvarande förebyggande och kontrollåtgärder, för att fullständigt eliminera utrustningsrisker och förbättra driftsnivån av elnätet.

Utrustningsöversikt

LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytaren använder SF₆-gas som isolerings- och bågningsmedium. Styrmechanismen använder ren hydraulisk tryck, och de viktigaste komponenterna i den hydrauliska mekanismen importeras från Hitachi. Brytaren har en dubbelbrytningsstruktur, med parallella kondensatorer installerade vid båda ändarna av huvudbrytningen. De parallella kondensatorerna levereras av Japans Murata Company.

Utrustningsdriftsförhållanden

Det finns fortfarande många LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytare i drift inom Statgrid Corporation-systemet. Till slutet av 2014 var det 33 sådana brytare i drift hos Jibei Company, varav 14 var utrustade med stängningsmotstånd, och drifttiden var ≥10 år.

Utrustningsfel

• I september 2002 inträffade ett ensidigt jordfel i fas B av en LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytare. Fas B av brytarna 5031 och 5032 vid en viss station triggades. Fas B av brytare 5032 återställdes framgångsrikt, medan fas B av brytare 5031 misslyckades med att återställa. Genom inspektion upptäcktes att pga lossning av justernutten på tryckväxeln ändrades stängningslåsningstrycksvärdet, vilket ledde till att brytaren inte kunde återställas.

• Från april till juni 2004, under normalt underhåll och förproving, visade LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytare 5053, 5043 och 5012 vid en viss station fenomenet av att vägra öppnas under drift. Inspektionen visade att felet orsakades av försämring av hydrauloljan i styrmechanismen, vilket ledde till dålig rörelse av ventilkroppen.

• I juni 2004, under drift, hade fas C av LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytare 5052 vid en viss station fel av intern avlägsning i tanken pga avlossning av silverplattlagret på tryckcylindern inuti bågningskammaren.

• I juni 2005, när en viss station utförde det normala strömavbrottsöppningsförfarandet på LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytare 5043, bröts roterande axelstiftet av öppningsurloppslåset nedanför öppningsmagnetväxeln för fas B, vilket ledde till att fas B av brytaren inte separerades. Samtidigt skadades serieresistansen i öppningskretsen och desolderades. Efter inspektion, efter att ha bytt ut det skadade låset, öppningsbobinen och öppningsserieresistansen, sattes utrustningen tillbaka i drift.

• I juni 2005, när 2# busbar vid en viss station fick ström, triggades fas C av LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytare 5053 omedelbart efter stängning. Inspektionen visade att deformationen av slagstaven gjorde att första etappens öppningsventil inte kunde återställas, och brytaren fortsatte att triggas. Det återgick till normalt efter att ha bytt ut slagstaven.

• I maj 2006, på grund av kontinuerliga trippelfel på en viss linje, brändes stängningsbobinen för fas B av LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytare 5012 ut. Inspektionen visade att felet orsakades av fastnat stängningslås i fas B, vilket gjorde att stängningsbobinen laddades länge och ledde till utbränning.

• I juli 2007 inträffade ett internt avlägsningsfel i tanken av fas B av LW12 - 500 tanktyp SF₆-brytare 5031 vid en viss station under drift. Anledningen var dålig malarprocess (manuell pensling) av ledningsstången inuti buksen. På grund av ojämn pensling satt främmande föremål som pensborstar fast vid ledningsstången, och pensborstarna lossnade på skölden, vilket ledde till att skölden avlägsnade till innerväggen på tanken.

• I november 2007, under ett fel vid Station 3#, upplevde LW12-500 tanktyp SF₆-brytare 5013 flera öppnings- och stängningsfel, vilket ledde till en eskalering av olyckan.

• I februari 2009, under en skyddshandlingsprovning efter ett strömavbrottstillfälle på LW12-500 tanktyp SF₆-brytare 5012, misslyckades fas C med att stänga. Inspektionen visade att axeln som ansluter stängningslåset och spännet i mekanismen var otymplig, vilket hindrade låset och spännet från att släppas och orsakade fasfel att stänga.

• I juni 2009 inträffade intern flashöver i fas A av LW12-500 tanktyp SF₆-brytare 5021 under energiförsörjning efter större underhåll. Felet tillskrivdes spetsiga kanter i sköldmonteringen och oren inre del av tanken.

• I mars 2012, efter öppning, upplevde fas A av LW12-500 tanktyp SF₆-brytare 5053 först brytningsbrott, vilket sedan utvecklades till ett jordfel. Inspektionen visade att degeneration av parallella kondensatorplattor mellan brytningar ledde till att kondensatorn sprängdes efter brytningsbrott, vilket utlöste avlägsning mellan skölden och tanken.

• I januari 2013, efter öppning, upplevde fas B av LW12-500 tanktyp SF₆-brytare 5043 igen brytningsbrott, följt av ett jordfel; 12 sekunders båge mellan brytningarna i fas A rensades av busdifferentialskyddet innan det utvecklades till ett jordfel. Felet orsakades likaledes av degeneration av parallella kondensatorplattor mellan brytningarna, med kondensatorbrott och sprängning som utlöste avlägsning mellan sköld och tank.

Huvuddefekter

• Tidigt producerade enheter hade dålig isoleringsmalning på ledningsstången inuti buksen (manuell penslingsprocess), vilket lämnade dolda risker för intern isoleringsavlägsning pga fastnade pensborstar, delningslager och lossning av malningen.

• Den interna ytan av tanken hade dålig isoleringsmalning, benägen för delningslager och lossning, vilket orsakade risker för intern isoleringsavlägsning; gradvis sköld inuti tanken hade dålig bearbetning och montering, med spetsiga kanter och utstickande delar.

• Silverplattlagret på den inre ytan av tryckcylindern i bågningskammaren var benäget för delningslager och lossning.

• Dålig justering av rörliga och statiska kontaktplatser eller lågkvalitativa kontaktfjädralar ledde till fragmentering och avlossning av bågningskontaktfinger och munstycken.

• Degeneration av parallella kondensatorplattor mellan brytningar innebar risker för isoleringsbrott.

• Orationell design av mekanisms värmeanläggning och tätningsystem ledde till ultra-hög oljetrycksalarm i flera brytare under säsongsovergångar.

• Frekventa hydrauliska mekanismfel, särskilt höga skadefrekvenser av tättningar och tryckreservoarer, minskade mekanismens tillförlitlighet:

• Flera fall av "omedelbar återställning efter öppning" eller "kontinuerlig tripning" pga dålig bearbetning av hydrauliska mekanismers primära ventil;

• Allvarlig försämring av hydraulolja, vilket ledde till frekventa tryckning och oljeleckage;

• Otillräcklig styrka och benägenhet för fraktur/deformation av vissa metallkomponenter (t.ex. lås) i styrmechanismen pga dålig material- eller bearbetningskvalitet;

• Kvalitetsproblem med tryckreservoarer, vilket ledde till förtryckningsfall i flera enheter som inte uppfyllde driftskrav efter lång tid i drift.

Ombyggnadsåtgärder

De genomförda underhållsåtgärderna för LW12-500 brytare inkluderar:

• Ersättning av ledningsstången inuti buksen med en ny typ med avancerad isoleringsbeläggningsteknik.

• Gründlig intern inspektion och underhåll av tanken: fokusering på kontroll av det interna malningslagret, stängningsmotståndsmontering, silverplattlagret på tryckcylindern (ersätts om delat/löst), och justering av rörliga/statiska kontaktplatser.

• Inspektion och underhåll av styrmechanismen: inklusive ventilsystem, tryckreservoarer, arbetskylindrar, hydrauliska pumpar, och fullständig ersättning av hydraulolja.

• Ersättning av parallella kondensatorplattor mellan brytningar med förbättrade processkomponenter från Japans Murata Corporation.

Föreslagna Förbättringsåtgärder

• För att säkerställa säkerheten och stabiliteten i elnätet är regelbundet underhåll av LW12-typens brytare avgörande. Men utmaningar med reservdelstillförsel och tekniska tjänster – förstärkt av brytarens långvariga diskontinuitet och dålig tillgänglighet av reservdelar – har gjort underhåll svårt, med höga kostnader för enskilda enheters stora revisioner som närmar sig köpkostnaden för nya brytare. Med hänsyn tagen till säkerhet, ekonomi och teknisk utveckling rekommenderas en övergripande ersättning av LW12-500 tanktyp SF₆-brytare.

• Innan pensionering, stärk övervakning och underhåll av LW12-typens brytare. Använd avancerade teknologier som ultraljudsbaserad partiell avlägsningsdetektion och SF₆-gaschromatografisk analys för regelbunden bedömning av den interna isoleringsstatusen under driftsspänning, förkorta detektionscyklerna och spåra snabbt isoleringsdegenerations trend. Detta möjliggör målinriktade åtgärder för att förhindra plötsliga interna isoleringsfel under drift.