Analisis at Proses ng Pagkasira ng 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 mga karaniwang pagkakamali at pagkasira ng pangunahing katawan at operating mechanism ay may malaking epekto sa ligtas at matatag na operasyon ng power grid, na nakakaapekto sa reliabilidad ng suplay ng kuryente at nagdudulot ng taunang pagtaas ng gastos sa pagmamanila ng circuit breaker. Tumutugon sa mga karaniwang defekto at pagkasira ng LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker, inilalabas ng papel na ito ang mga nagsasamang pamamaraan ng pagsasanggalang at kontrol upang lubusang mawala ang mga lihim na panganib sa kagamitan at mapabuti ang antas ng operasyon ng power grid.

Pangkalahatang-ulan ng Kagamitan

Ang LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker ay gumagamit ng SF₆ gas bilang insulating at arc - extinguishing medium. Ang operating mechanism ay gumagamit ng tuloy-tuloy na hidroliko, at ang pangunahing bahagi ng hidrolikong mekanismo ay inaangkat mula sa Hitachi. Ang circuit breaker ay may double - break structure, na may parallel capacitors na nakalagay sa parehong dulo ng pangunahing break. Ang parallel capacitors ay ipinagbibili ng Murata Company ng Japan.

Kondisyon ng Serbisyo ng Kagamitan

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

Situwasyon ng Pagkasira 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 sumigaw. Ang phase B ng breaker 5032 ay matagumpay na nagsara muli, habang ang phase B ng breaker 5031 ay hindi nagsara muli. Sa pamamagitan ng pagsisiyasat, natuklasan na dahil sa pagluluwag ng adjusting nut ng pressure switch, ang closing lock pressure value ay nagbago, na nagresulta sa pagkakasira ng circuit breaker na hindi magsara muli.

• Mula Abril hanggang Hunyo 2004, sa panahon ng normal na pagmamanila at pre - testing ng kagamitan, ang LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breakers 5053, 5043 at 5012 sa isang substation ay ipinakita ang pagkakaroon ng pagkakasira sa pagbubuksan. Ang pagsisiyasat ay nagpakita na ang pagkakasira ay dulot ng pagdeteriorate ng hydraulic oil sa operating mechanism, na nagresulta sa mahirap na paggalaw 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 naranasan ang pagkakasira ng internal discharge sa tank dahil sa pagka-peel off ng silver - plating layer ng pressure cylinder sa loob ng arc extinguish chamber.

• Noong Hunyo 2005, kapag ang isang substation ay ginawa ang 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 nabigkas, 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, matapos ang pagpalit ng nasirang latch, opening coil at opening series resistance, ang kagamitan ay ibinalik sa operasyon.

• Noong Hunyo 2005, kapag ang 2# busbar ng isang substation ay binigyan ng kuryente, ang phase C ng LW12 - 500 tank - type SF₆ circuit breaker 5053 ay sumigaw kaagad pagkatapos magsara. Ang pagsisiyasat ay nagpakita na ang deformation ng striker rod ay nagresulta sa pagkakasira ng first - stage opening valve, at ang circuit breaker ay patuloy na sumigaw. Ito ay bumalik sa normal matapos ang pagpalit ng striker rod.

• Noong Mayo 2006, dahil sa patuloy na pagkakasira 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 pagkakasira ay dulot ng pagkakasira ng closing latch sa phase B, na nagresulta sa pagkakarga ng closing coil ng matagal na oras at nagdulot ng pagkakasunog.

• 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 foreign matters tulad ng brush bristles ay naka-adhere sa conductive rod, at ang mga brush bristles ay nabalot sa shield, na nagresulta sa pag-discharge ng shield sa inner wall ng tank.

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

• Noong Pebrero 2009, sa panahon ng proteksyon actuation test matapos ang power outage maintenance sa LW12-500 tank-type SF₆ circuit breaker 5012, ang phase C ay hindi magsara. 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 pagkakasira ng phase sa pag-sara.

• Noong Hunyo 2009, naganap ang internal flashover sa phase A ng LW12-500 tank-type SF₆ circuit breaker 5021 sa panahon ng pagbibigay ng kuryente pagkatapos ng major maintenance. Ang pagkakasira ay itinuturo sa mga sharp corners 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 naging ground fault. Ang pagsisiyasat ay nagpakita na ang degradation ng parallel capacitor plates sa pagitan ng interrupters ay nagresulta sa pag-burst ng capacitor pagkatapos ng breakdown, na nagtrigger ng discharge 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 naranasan ulit ang interrupter breakdown, na pagkatapos ay naging ground fault; ang 12-second arc sa pagitan ng interrupters sa phase A ay in-clear ng bus differential protection bago ito naging ground fault. Ang pagkakasira ay parehong dulot ng degradation ng parallel capacitor plates sa pagitan ng interrupters, na ang capacitor breakdown at bursting ay nagtrigger ng shield-to-tank discharge.

Pangunahing Defekto

• Ang mga unit na unang-produce ay may mahinang insulating paint application sa conductive rod sa loob ng bushing (manual brushing process), na nag-iwan ng lihim na panganib ng internal insulation discharge dahil sa naka-adhere na brush bristles, delamination, at peeling ng paint.

• Ang internal surface ng tank ay may mahinang insulating paint workmanship, na madaling magkaroon ng delamination at peeling, na nagdudulot ng internal insulation discharge risks; ang grading shield sa loob ng tank ay may mahinang machining at assembly, na may sharp corners at protrusions.

• Ang silver-plated layer sa inner surface ng arc extinguish chamber's pressure cylinder ay madaling magkaroon ng delamination at peeling.

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

• Ang degradation ng parallel capacitor plates sa pagitan ng interrupters ay nagdudulot ng risks ng insulation breakdown.

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

• Maraming pagkakasira ng hydraulic mechanism, lalo na ang mataas na damage rates ng seals at pressure accumulators, na nagbabawas ng reliability ng mekanismo:

• Maraming pagkakasira ng "immediate reclosure after opening" o "continuous tripping" dahil sa mahinang machining ng primary valve ng hydraulic mechanism;

• Severe degradation ng hydraulic oil, na nagdudulot ng maraming pressurization at oil leakage;

• Hindi sapat na lakas at madaling fracture/deform ng ilang metal parts (e.g., latches) sa operating mechanism dahil sa mahinang material o machining quality;

• Quality issues sa pressure accumulators, na nagdudulot ng pre-charged pressure drops sa maraming units na hindi nakakatugon sa operational requirements pagkatapos ng mahabang operasyon.

Retrofit Measures

Ang mga ipinatupad na maintenance measures 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.

• Thorough internal inspection at maintenance ng tank: pagtutok sa pagsusuri ng internal paint layer, closing resistor assembly, silver-plated layer ng pressure cylinder (pagpalit kung delaminated/peeled), at alignment adjustment ng moving/stationary contacts.

• Inspection at maintenance ng operating mechanism: kasama ang valve systems, pressure accumulators, working cylinders, hydraulic pumps, at complete replacement ng hydraulic oil.

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

Suggested Improvement Measures

• Upang masiguro ang ligtas at matatag na power grid, mahalaga ang oportunong pagmamanila ng LW12-type circuit breakers. Gayunpaman, ang mga hamon sa supply ng spare parts at technical services—na pinahihirapan pa ng long-term discontinuation at mahina na availability ng spare parts—ay nagdudulot ng hirap sa pagmamanila, na may mataas na cost ng overhaul ng bawat unit na halos katulad ng cost ng pagbili ng bagong breakers. Tinitingnan ang seguridad, ekonomiya, at teknolohikal na pag-unlad, inirerekomenda ang kabuuang pagpalit ng LW12-500 tank-type SF₆ circuit breakers.

• Bago ang retirement, palakasin ang monitoring at maintenance 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 asesuhin ang internal insulation status sa ilalim ng operating voltage, maikliin ang mga cycle ng detection, at oportunong sundin ang trends ng degradation ng insulation. Ito ay nagbibigay ng targeted measures upang maiwasan ang biglaang internal insulation failures sa panahon ng operasyon.