500kV SF₆ tvertnes līknes izolācijas trauka izsaukuma defekta cēloņu analīze un novēršana
Kā galvenais daļējums šķīdinātājos, izolējošā vilkšanas stienis ir svarīga izolējošā un pārraides daļa gāzizolētajās pārslēguma iekārtās (GIS). Tā nozīmīgums mehāniskajās un elektriskajās īpašībās ir jābūt augstam. Parasti izolējošie vilkšanas stieni reti bojājas, bet, ja tā notiek, var būt nopietnas sekas šķīdinātājam.
550 kV šķīdinātājs konkrētā elektrostacijā ir vienfase horizontālā izvietojuma ar modeli 550SR - K un hidravilkumu. Tā apjoma spēja ir 63 kA, nominālais spriegums 550 kV, nominālais strāva 4000 A, nominālais apjoma spēja 63 kA, nominālais spriedzes impulss pret mugurstaru 1675 kV, nominālais spriedzes impulss pret virsotnes staru 1300 kV, un nominālais dažu režģu sprieguma ilgtspēja 740 kV. Šķīdinātāja izolējošais stiens ir izgatavots epoksidresinā, ar platumu 15 mm, platumu 40 mm un blīvumu 1,1-1,25 g/cm³.
Bojājuma Gaita
Konkrētā hidroelektrostacija gatavojās atjaunot elektrotoku savam 4. galvenajam transformatoram. Stacijas galvenā elektrosistēma ir parādīta 1. zīmē. Augstākā dators pirmo pārslēdza 5032 šķīdinātāju, pēc tam 5031 šķīdinātāju. Augstākā datora ziņojumos bija signāli, piemēram, "TV Atslēdzības Alarms" un "5031 šķīdinātāja aizsardzības ierīces neregulārums". Vietējā pārbaude parādīja, ka gan 5031 šķīdinātāja aizsardzības ierīce, gan drošības kontrolējošā ierīce bija saņēmušas TV atslēdzības alarmus. Augstākā datora pārbaudē tika atrasts, ka 5032 un 5031 šķīdinātāju T zonas sprieguma transformatoriem Uab= 0, Uca = 306kV un Ubc = 305kV. Vietējā pārbaude parādīja, ka gan 5032, gan 5031 šķīdinātāji bija atvērtā pozīcijā.
Rembkartes personāls mēdza C fases otrās spīdves spriegumu 55 V, un A un B fases spriegumu 0 V 5032 un 5031 šķīdinātāju T zonas sprieguma transformatora korpusa terminālu gabalā. Sākotnēji tika secināts, ka 5031 šķīdinātāja C fasei bija kļūda.
Vietējā Pārbaude
Pēc kļūdas radīšanas stacija tūlīt sāka meklēt kļūdas punktu vietēji un veica kļūdas cēloņa analīzi. Tā arī sazinājās ar provincijas pārvaldības centru, lai pārnestu 5031 šķīdinātāju uz uzturēšanas stāvokli. Kad šķīdinātāju ražotāja darbinieki nonāca vietā, viņi vēlreiz pārbaudīja 5031 šķīdinātāja operēšanas mehānismu. Tika atklāts, ka mehānisma operēšanas stiena pozīcija bija normālā "atvērtā" stāvoklī, un nekādu neatbilstību mehānismā nav atklāti, kā parādīts 2. zīmē. Tika prelimināri secināts, ka kļūda tika izraisīta šķīdinātāja iekšējā problēma.
Ņemot vērā, ka šķīdinātāja slēgšanas pretestība ir daudz mazāka nekā dzelzspretestība, ja šķīdinātāja faktiskā iekšējā stāvoklis ir slēgts, šī šķīdinātāja dzelzspretestība būs būtiski mazāka nekā divām citām fazēm. Tika mērīta trīsfase 5031 šķīdinātāja dzelzspretestība, bez atvēršanas abās puses dzelzs izolācijas slēdzēm. Mērījumu rezultāti bija šādi: A faze 273,3 μΩ, B faze 245,8 μΩ, C faze 256,0 μ&Ω;. Neatbilstības C fazei netika atklātas.
Pēc 5031 šķīdinātāja pārveduma uz uzturēšanas stāvokli tika sākta gāzes atgriešana 5031C fases šķīdinātājam, un sagatavošanās tika veikta, lai atvērtu segu pārbaudēm. 5031C fases šķīdinātāja augšējā flange tika pacelts. Pārbaude parādīja, ka šķīdinātāja kustīgie un nemainīgie kontakti bija normālā atvērtā pozīcijā, šķīdinātāja vispārējā struktūra bija vesela, un ne tika atrastas nevienas ārpuses priekšmeti vai acīmredzami izplūdes zīmes. Izmantojot multimeters, šķīdinātāja kustīgo un nemainīgo kontaktu pretestība tika mērīta 0,6 Ω (normālā diapazonā), un starp šķīdinātāja kustīgajiem un nemainīgajiem kontaktiem un izolējošo vilkšanas stieni ne bija elektriskā savienojuma, kā parādīts 3. zīmē.
Pēc augšējās flanges un apakšējās pieejas atvēršanas šķīdinātājam vēlreiz tika veikta pārbaude, un tika uztverta acīmredzama deguna smarža gāzes kambrī. Kambrī apakšā un apakšējā sprādziena aizsargmembrāna atrašanās vietā tika atklātas brūnsarkās pulverveida vielas, kā parādīts 4. zīmē.
Tika veikta manuāla lēna slēgšanas pārbaude 5031C fases šķīdinātājam. Slēgšanas operācija bija normāla, un nekādu neregulārumu netika novērots. Pēc manuālas lēnas slēgšanas pabeigšanas vēlreiz tika pārbaudīts šķīdinātāja korpusa ārējā daļa. Tika atklātas divas izplūdes zīmes šķīdinātāja izolējošajā vilkšanas stienī. Viens no tiem bija acīmredzami sprukts, kā parādīts 5. zīmē. Šķīdinātāja izolējošā vilkšanas stiena virsma bija ar izplūdes zīmēm, kas izplešās pa visu izolējošo vilkšanas stieni.
Pēc izolējošā vilkšanas stiena pārbaudes un neatbilstīgu izplūdes punktu neatklāšanas tika veikta manuāla lēna atvēršanas pārbaude 5031C fases šķīdinātājam. Atvēršanas operācija bija normāla. Pēc atvēršanas pabeigšanas vēlreiz tika pārbaudīts izolējošais vilkšanas stiens, un neatbilstīgi izplūdes punkti netika atklāti. Tika izmantota boreskops, lai pilnībā pārbaudītu šķīdinātāja iekšpuse, un nekādi neregulārumi netika atklāti.
Kļūdas Cēloņa Analīze
Pēc kļūdainā izolējošā vilkšanas stiena noņemšanas tika veikta novērošana un mērīšana. Vilkšanas stiens bija 570 mm garš, 40 mm plats un 15 mm stieps. Visā izolējošajā vilkšanas stienī bija divas acīmredzamas izplūdes izsildītās vietas, kas atrodās attiecīgi 182 mm un 315 mm no galiem. Viens no tiem bija ar aptuveni 53 mm garu sprukumu. Visā izolējošā vilkšanas stiena virsmā bija acīmredzamas izplūdes kanāla zīmes, kas savienoja abas galeņu iekšējās caurules.
Mērījumi par kļūdainā izolējošā vilkšanas stiena izolāciju. Multimetera palīdzībā tika mērīta normāla izolācija starp blakus esošajām galeņu caurulēm. Starp abām iekšējām galeņu caurulēm tika mērīta 1,583 MΩ izolācija. Izmantojot izolācijas pretestības mērītāju, pretestības vērtība bija 643 k&Ω (pie 1010 V sprieguma), un starp abām ārējām galeņu caurulēm tika mērīta 1,52 T&Ω izolācija (pie 5259 V sprieguma). Normālam izolējošajam vilkšanas stienim, izolācija starp abām iekšējām galeņu caurulēm, mērīta pie 5259 V sprieguma, bija lielāka par 5,26 T&Ω.
Balstoties uz minētajiem pārbaudes rezultātiem, var secināt, ka 5031C fases šķīdinātāja izolējošā vilkšanas stiena izolācija bija perces, un tā rādīja vedību zemākiem sprieguma apstākļiem.
Pēc 5031C fases šķīdinātāja izolējošā vilkšanas stiena noņemšanas un izpētes tika atklāts, ka, izņemot vilkšanas stiena galeņus, kur nebijā redzamas gaisa caurules, vilkšanas stiena iekšpusei bija ilgas gaisa caurules pa izplūdes kanālu, kā parādīts 6. zīmē.
Vispārēja izplūde; otrkārt, izolējošā vilkšanas stiena materiālu proporcijas vai polimerizācijas laiks neatbilda attiecīgajiem prasībām, tādējādi izraisot dažādu izolējošā vilkšanas stiena daļu izolācijas stipruma nevienmērību. Spēcīgā laukā, zemākas izolācijas teritorijas tika pirmās perces, un tad citas zemākas izolācijas teritorijas sekoja, galu galā izraisot izolējošā vilkšanas stiena vispārēju izplūdi.
Rīcības Pasākumi
Vispārējie Pasākumi
Pēc 5031C fases šķīdinātāja kļūdas cēloņa noteikšanas stacija organizēja C fases šķīdinātāja izolējošā vilkšanas stiena aizvietošanu. Pēc aizvietošanas pabeigšanas gāzes kambris tika evakuētas, piepildītas ar gāzi līdz 0,45 MPa nomērā, un paliktās 24 stundas. Pēc tam tika veikti rutīnveidīgi pārbaudes, tostarp gāzes kambris mitruma mērīšana, slēgšanas pretestības pārbaude, raksturīgumu pārbaude un gāzes noplūdes pārbaude. Pēc rutīnveidīgo pārbaudu veiksmīgas pabeigšanas tika veikti AC ilgtspējas un daļējās izplūdes pārbaudes 5031 šķīdinātājam gan slēgtā, gan atvērtā stāvoklī. Pēc tam tika atkal uzstādīti pielāgojumi, un tika iesniegts elektrotokes atjaunošanas pieteikums.
AC Ilgtspējas un Daļējās Izplūdes Pārbaudes
Testa spriegums tika pievienots no rezervētās līnijas 3E. Pirms testa tika salīdzināti un uz zemes salīdzināti visi strāvas transformatoru (TA) trīsfase sekundārie kontūras gan 5031, gan 5032 šķīdinātāju abās pusēs, kā arī visi TA sekundārie kontūras rezervētajā līnijā 3E. Arī tika noņemti testa robežās esošie sprieguma transformatori. AC ilgtspējas un daļējās izplūdes pārbaudes tika veiktas, kad 5031 šķīdinātājs bija gan slēgts, gan atvērts stāvoklī.
Elektrostacijas 500 kV GIS aprīkojumam, maksimālais darbības spriegums , fāzes spriegums , rūpnīcas testa spriegums , un maksimālais vietas ilgtspējas spriegums , ar ilgumu .
Kā parādīts 7. zīmē, slēgšanas ilgtspējas un daļējās izplūdes testa secība ir šāda: GIS tika vecināts un tīrīts pie sprieguma 5 minūtes, un šķīdinātāju līnija tika vecināta un tīrīta pie sprieguma 3 minūtes. AC ilgtspējas testa spriegums tika palielināts līdz un saglabāts 60 sekundes. Spriegums tika strauji samazināts līdz , un 5031 šķīdinātāja gāzes kambris tika pārbaudīta 3 minūtes. Pēc testa spriegums tika strauji samazināts līdz 0 kV.
Kā parādīts 8. zīmē, atvērtā ilgtspējas un daļējās izplūdes mērījumu testa procedūra ir šāda: Testa spriegums tika vienmērīgi palielināts līdz un saglabāts 60 sekundes. Pēc ilgtspējas testa pabeigšanas spriegums tika strauji samazināts līdz
