Uchunguzi na matibabu ya sababu za hitimisho kwenye kibara cha utetezi wa kidhibiti cha tangeni SF₆ 500kV
Kama muhimu ya kifaa cha circuit breakers, insulating pull-rod ni sehemu muhimu ya insulation na kutuma katika vifaa vya Gas-Insulated Switchgear (GIS). Inahitaji kuwa na uaminifu wa kiwango chake kwa sifa za mekaniki na elektroni. Mara nyingi, insulating pull-rods hawapati kushindwa, lakini ikiwa shida itatokea, inaweza kuwa na matokeo magumu kwa circuit breaker.
Circuit breaker wa 550kV katika stesheni fulani ya umeme una maelezo ya single-break horizontal, na modeli 550SR - K na hydraulic operating mechanism. Una uwezo wa kuvunjika wa 63kA, voltage imewekwa ya 550kV, current imewekwa ya 4000A, current imewekwa ya kuvunjika ya 63kA, voltage imewekwa ya kusimamishwa ya lightning impulse ya 1675kV, voltage imewekwa ya kusimamishwa ya switching impulse ya 1300kV, na voltage imewekwa ya kusimamishwa ya power-frequency ya 740kV. Insulating rod ya circuit breaker imeundwa kwa epoxy resin, na upana wa 15mm, urefu wa 40mm, na ukungu wa 1.1 - 1.25g/cm³.
Mchakato wa Shida
Stesheni fulani ya umeme wa maji ilikuwa inajaribu kurudia kutumia umeme kwa transformer mkuu wake wa namba 4. Mzunguko mkuu wa umeme wa stesheni unavyoelezwa kwenye Chumba 1. Kompyuta ya juu ilifungua circuit breaker 5032 kwanza, halafu ilifungua circuit breaker 5031. Kompyuta ya juu iliinjisha ishara kama "TV Open-Circuit Alarm" na "5031 Circuit Breaker Protection Device Abnormality". Utafutaji wa mahali ulivyofanyika ulionyesha kwamba vyombo vya protection na safety-control vya circuit breaker 5031 vilikuwa na TV open-circuit alarms. Tathmini ya kompyuta ya juu ilionyesha kwamba kwa transformers wa voltage katika eneo la T-zone la circuit breakers 5032 na 5031, Uab= 0, Uca = 306kV, na Ubc = 305kV. Utafutaji wa mahali ulivyofanyika ulionyesha kwamba circuit breakers 5032 na 5031 vilikuwa wazi.
Wanajenga walimuonesha kwamba voltage ya secondary winding ya phase C ilikuwa 55V na ya phases A na B ilikuwa 0V kwenye terminal box ya transformer wa voltage wa T-zone wa circuit breakers 5032 na 5031. Ilipendekezwa kuwa kuna shida katika phase C ya circuit breaker 5031.
Hali ya Utafutaji wa Mahali ulivyofanyika
Baada ya shida kutokea, stesheni ilianza mara moja kutafuta sehemu ya shida mahali pa namba na kufanya tathmini ya sababu za shida. Iliokuwa pia imehitimu na kuhusisha provincial dispatching center ili kukubalika circuit breaker 5031 kuwa kwenye hali ya maintenance. Baada ya watu wa manufacturer wa circuit breaker kufika mahali, waliangalia tena operating mechanism ya circuit breaker 5031. Ilionyesha kwamba position ya operating rod ya mechanism ilikuwa katika hali sahihi ya "wazi", na hakukuwa na tofauti katika mechanism, kama inavyoelezwa kwenye Chumba 2. Ilipendekezwa kuwa shida ilikuwa inatokana na tatizo la ndani la circuit breaker.
Kutokana na kuwa resistance ya closing ya circuit breaker ni chache zaidi kuliko resistance ya grounding, ikiwa hali ya ndani ya circuit breaker ni wazi, resistance ya grounding ya circuit breaker hii itakuwa chache zaidi kuliko za miaka miwili mingine. Resistance ya grounding za circuit breaker 5031 ya three-phase zilimeasure bila kufulia grounding isolating switches za pande zote mbili. Matokeo ya measurement yalikuwa kama hivi: Phase A ilikuwa 273.3 μΩ, Phase B ilikuwa 245.8 μΩ, na Phase C ilikuwa 256.0 μΩ. Hakukuwa na data ya tofauti kwa Phase C.
Baada ya circuit breaker 5031 kupewa hali ya maintenance, mchakato wa kupata gas kwa circuit breaker 5031C ulianza, na utaratibu wa kufulia cover ulijulikana. Upper flange ya circuit breaker 5031C ilikuwa hoisted away. Angalia zilionyesha kwamba moving na static contacts za circuit breaker hii zilikuwa katika hali sahihi ya wazi, structure kamili ya circuit breaker ilikuwa intact, na hakukuwa na vitu vingine au discharge marks vigumu. Kwa kutumia multimeter, contact resistance kati ya moving na static contacts za circuit breaker ilimeasure kuwa 0.6 Ω (katika range sahihi), na hakukuwa na electrical connection kati ya moving na static contacts na insulating pull-rod, kama inavyoelezwa kwenye Chumba 3.
Baada ya upper flange na lower access hole ya circuit breaker kufuliwa tena kwa ajili ya utafutaji, rekord ya adui la moto lilikuwa linapatikana katika gas chamber. Vilivyotoka kama brown-black powdery substances kwenye chini ya gas chamber na kwenye eneo la bottom explosion-proof membrane, kama inavyoelezwa kwenye Chumba 4.
Test ya manual slow-closing ilifanyika kwenye circuit breaker 5031C. Operation ya closing ilikuwa sahihi, na hakukuwa na matukio maadili. Baada ya manual slow-closing kutatiana, exterior ya circuit breaker body iliangaliwa tena. Ilionyesha kwamba kulikuwa na discharge marks mbili kwenye insulating pull-rod ya circuit breaker. Moja yao ilikuwa inachapa vibaya, kama inavyoelezwa kwenye Chumba 5. Vilivyotoka kama tracking marks kwenye surface ya insulating pull-rod, na hayo marks vilizuru kote kwenye insulating pull-rod.
Baada ya insulating pull-rod kutathmini na kutatiana kwamba hakukuwa na discharge points mpya, test ya manual slow-opening ilifanyika kwenye circuit breaker 5031C. Operation ya opening ilikuwa sahihi. Baada ya opening kutatiana, insulating pull-rod iliangaliwa tena, na hakukuwa na discharge points mpya. Borescope ilikutumiwa kufanya utafutaji wa undani wa circuit breaker, na hakukuwa na matukio maadili mengine.
Tathmini ya Sababu za Shida
Baada ya insulating pull-rod ya faulty kutondolewa, ilioneza na imeasure. Pull-rod ilikuwa 570mm urefu, 40mm upana, na 15mm upana. Kulikuwa na discharge-burned spots mbili kwenye insulating pull-rod nzima, zilizokuwa 182mm na 315mm kutoka kwenye mwisho. Moja yao ilikuwa na crack ya urefu wa karibu 53mm. Vilivyotoka kama tracking channel kwenye surface ya insulating pull-rod nzima, iliyohusisha holes za ndani za mwisho wa pull-rod.
Insulation ya insulating pull-rod ya faulty ilimeasure. Waktu imeasure kwa multimeter, insulation kati ya holes adjacent za mwisho ilikuwa sahihi. Insulation kati ya holes za ndani za mwisho ilikuwa 1.583MΩ. Waktu imeasure kwa insulation resistance meter, resistance value ilikuwa 643k&Ω (voltage 1010V), na insulation kati ya holes za nje za mwisho ilikuwa 1.52T&Ω (voltage 5259V). Kwa insulating pull-rod sahihi, insulation kati ya holes za ndani za mwisho imeasure kwa voltage 5259V ilikuwa zaidi ya 5.26T&Ω.
Kutokana na matokeo ya utafutaji hii, inaweza kutatiana kwamba insulation ya insulating pull-rod ya circuit breaker 5031C ilikuwa imepanda, na ilikuwa inashiriki umeme kwa voltage chache.
Waktu insulating pull-rod ya circuit breaker 5031C ikatondolewa kwa ajili ya utafutaji, ilionyesha kwamba, isipokuwa na mwisho wa pull-rod ambapo hakukuwa na air holes vidokezo, kulikuwa na air holes virefu kwenye tracking channel ndani ya pull-rod, kama inavyoelezwa kwenye Chumba 6.
Breakdown kamili; pili, proportioning ya material au curing time ya insulating pull-rod haikuwa imepatikana na maagizo yanayostahimili, kusababisha strength ya insulation ya tofauti kwa sehemu tofauti za insulating pull-rod. Kwenye electric field mkali, sehemu zilizo na insulation chache zilikuwa zinapanda kwanza, basi sehemu zingine zinazokuwa na insulation chache zilienda pamoja, hasa kutokana na breakdown kamili ya insulating pull-rod.
Hatua za Kutatiana
Utatiana wa Jumla
Baada ya sababu za shida ya circuit breaker 5031C kutatiana, stesheni ilipeana hatua za kutatiana insulating pull-rod ya circuit breaker C. Baada ya kutatiana kutatiana, gas chamber ilievacuated, ilipewa gas hadi rated pressure ya 0.45MPa, na ilileft to stand for 24 hours. Halafu, tests ya routine zilifanyika, kama vile kumeasure moisture content katika gas chamber, kutathmini closing resistance, kutafuta characteristic tests, na kutafuta gas leak detection. Baada ya tests ya routine kutatiana, AC withstand voltage na partial discharge tests zilifanyika kwa circuit breaker 5031 katika hali za wazi na closed. Accessories zilipeanewa upya, na ombi la kurudia kutumia umeme liliwasilishwa.
AC Withstand Voltage na Partial Discharge Tests
Voltage ya test ilipeanewa kutoka spare line 3E. Kabla ya test, secondary circuits za current transformers (TAs) za pande zote za circuit breakers 5031 na 5031 zilizoshort-circuited na grounded kwenye main body. Pia, secondary circuits za TAs zote za spare line 3E zilizoshort-circuited na grounded kwenye main body, na voltage transformers zilizopo kwenye test range zilitondolewa. AC withstand voltage na partial discharge tests zilifanyika tofauti kwenye circuit breaker 5031 katika hali za closed na wazi.
Kwa GIS equipment ya 500kV katika stesheni, highest operating voltage , phase voltage , factory test voltage , na maximum on-site withstand voltage , na duration ya .
Kama inavyoelezwa kwenye Chumba 7, sequence ya closing withstand voltage na partial discharge tests ni ifuatayo: GIS iliyepewa voltage ya for 5 minutes, na busbar iliyepewa voltage ya for 3 minutes. AC withstand voltage test ilikuwa imeongezeka hadi na imeendelea kwa 60 seconds. Voltage ilikuwa imepunguka haraka hadi , na partial discharge ya gas chamber ya circuit breaker 5031 ilimeanaliswa kwa 3 minutes. Baada ya test, voltage ilikuwa imepunguka haraka hadi 0kV.
Kama inavyoelezwa kwenye Chumba 8, test procedure ya open-circuit withstand voltage na partial discharge measurement ni ifuatayo: Test voltage iliyongezeka uniformly hadi na imeendelea kwa 60 seconds. Baada ya test ya withstand voltage kutatiana, voltage ilikuwa imepunguka haraka hadi , na partial discharge ya gas chamber ya circuit breaker 5031 ilimeanaliswa. Baada ya test, voltage ilikuwa imepunguka haraka hadi 0kV.
Mwisho
Uaminifu wa insulating pull-rods za 500kV SF₆ tank-type circuit breakers ni muhimu sana kwa usalama wa circuit breakers na usalama wa grid. Wanajenga wa vifaa wanapaswa kutekeleza masharti ya quality control. Kabla ya kuandaa vifaa, partial discharge tests yanapaswa kufanyika kwenye insulating pull-rods, na tathmini za material zinaweza kutumika kwa njia kama flaw detection ikiwa inahitajika. Baada ya circuit breakers kupewa mshughuli, tathmini za partial discharge za live yanapaswa kutafuta kwa njia kama very high frequency na ultrasonic testing. Pia, tathmini za partial discharge za live zinapaswa kuhusishwa na maintenance ya circuit breakers. Kwa circuit breakers wenye partial discharge levels abnormal, analysis ya decomposition products za SF₆ gases yanaweza kutafuta pamoja ili kutatiana hali ya insulation ya SF₆ circuit breakers mapema, kusaidia kutatiana shida za vifaa na kuhakikisha usalama na ustawi wa grid.
