ZDM senolega SF6-densecrelo: La Lasta Solvo kontraŭ Olaĵekscapo

La 110kV substacio en nia planto estis konstruita kaj komencigita en februaro 2005. La 110kV-sistemo uzas ZF4-126\1250-31.5 tipo SF6 GIS (gaz-insulata komutilo) de Beijing Switchgear Factory, konsistanta el sep ĉeloj kaj 29 SF6 gazĉeloj, inkluzive de kvin cirkvitrompiloĉeloj. Ĉiu cirkvitrompiloĉelo estas equipita kun SF6 gazdensa reluko. Nia planto uzas la MTK-1 modelon oleplenan densecrelukon fabrikitan de Shanghai Xinyuan Instrument Factory. Tiuj relukoj estas disponeblaj en du premtaktoj: -0.1 ĝis 0.5 MPa kaj -0.1 ĝis 0.9 MPa, kun unu aŭ du kontaktoaroj. Ili uzas Bourdon-tubon kaj du-metalan strip-on kiel sensilaj elementoj. Kiam la gazflujo atingas certan nivelon, la elektraj kontaktoj aktivigas alarmosignalojn aŭ blokadsignalojn, permesante malsamajn protektfunkciojn. Je la 17-a de oktobro 2015, dum rutina inspektado, la servantaj elektriĉistoj malkovris diversgradajn gazfluojn en densecrelukoj por ĉeloj 11, 19, kaj 22. Tiu incidento metis akcenton sur la operaciariskojn kaŭzitajn de ola fluo en SF6 densecrelukoj.

1. Danĝeroj de Ola Fluo en SF6 Densecrelukoj

Ola fluo en densecrelukoj kaŭzas signifikan damaĝon al elektrekipaĵoj:

1.1 Unufoje la anti-seismola oleto en la densecreluko estas tute perditaj, sia amortigkapablo estas signife malpliigita. Se la cirkvitrompilo funkciigas (malfermiĝas aŭ fermiĝas) sub tiaj kondiĉoj, eble okazos kontaktmalfunkciigo, trogranda devio de normaj valoroj, indikilbloko, kaj aliaj malfunkciigoj (vidu Figuron 1: Oleplena densecreluko).

1.2 Pro la specifaj karakterizoj de la kontaktoj en SF6 densecrelukoj—malalta kontaktforto kaj longa funkciigotempo—kontaktoksidigo povas okazi tra tempo, rezultigante malbonan aŭ interrompitajn kontaktojn. En SF6 densecrelukoj, kiuj tute perdis sian olon, la magnet-helpitaj elektraj kontaktoj estas espostanitaj al la aero, promovante oksidigon kaj polvokumuladon, kio facile rezultigas malbonan kontaktadon je la kontaktlokaj. Dum funkciiĝo, oni observis, ke 3% de la kontaktoj de SF6 densecrelukoj ne efektive kondukadas, ĉefe pro malpliiga anti-seismola oleto. Se la indikilo de SF6 densecreluko blokiĝas, aŭ se la kontaktoj malfunkciigas aŭ ne povas efektive konduki, la sekureco kaj fidindeco de la elektroreta sistemo estas rekte minacitaj.

2. Kauzoj de Ola Fluo en SF6 Densecrelukoj

La ĉefa kauzo de ola fluo en SF6 densecrelukoj estas la malfunkciigo de sigeliloj je du lokoj: la konektiĝo inter la terminalbazo kaj la surfaco, kaj la sigelilo inter la glaso kaj la korpuso. Tiu sigelilmalfunkciigo estas ĉefe pro la veturado de la sigelringoj. La anti-seismolaj sigeliloj en SF6 densecrelukoj kutime estas faritaj el nitrocelo (NBR). NBR estas sintetika elastomer-kopolimero komponita el butadieno, acrilonitrilo, kaj emulsio, kun molekulstrukturo kun nedifekta karbenlanĉo. La acrilonitrilhavado direktas la ecojn de NBR: pli alta acrilonitrilhavado pliigas la resistancon kontraŭ olo, solvantoj, kaj kemikajoj, same kiel forton, durecon, abradresistancon, kaj varmoroziston, sed malpliigas la flekseblecon je malvarmo, elasteco, kaj pliigas la gaznepermeablecon. Faktoroj influantaj la veturadon de NBR sigeliloj povas esti kategorizitaj en internaj kaj eksteraj faktoroj.

2.1 Internaj Faktoroj

2.1.1 Molekulstrukturo de Nitrocelo
NBR ne estas saturita hidrokarbonrubbero; ĝiaj polimerlanĉoj enhavas nedifektajn duoblajn ligilojn. Sub diversaj eksteraj influoj, oksigeno reagas je tiuj duoblaj ligiloj, formante oksidojn. Tiuj oksidoj plu dismetiĝas en rubberperoksidajn, rezultigante molekullan lanĉscion. Simultane, malgrandaj kvantoj de aktiva grupoj estas generitaj, promovante kruciĝon de rubberekonomioj. Tio signife pliigas la densecon de kruciĝo, farante la rubbron brittan kaj duran. La nombro de duoblaj ligiloj direktas la rapidon de veturado.

2.1.2 Rubberkomponentoj
La elekto de vulkanigiloj dum rubberfabrikado estas kritika. Pligrandigo de sulfurkruciĝkoncentro akcelas la veturadproceson de la rubbro.

2.2 Eksteraj Faktoroj

2.2.1 Oksigeno estas ĉefkaŭzo de rubberveturado. Oksigenomolekuloj kaŭzas lanĉscion kaj re-kruciĝon. Alia faktoro estas ozono, kiu estas altreactiva. Ozono atakas la duoblajn ligilojn en rubbermolekuloj, formante ozonidojn, kiuj dismetiĝas kaj rompas la polimerlanĉojn. Ĉar la anti-seismola sigelilo estas direkte kontaktanta kun aero, kaj oksigeno/ozono povas disoluĝi en la olon, ili partoprenas veturadreakciojn ene de la olo.

2.2.2 Termenergio akcelas la oksidacion. Tipe, 10°C pligrandiĝo en temperaturo duobligas la oksidrapidon. Aldone, varmo akcelas reagojn inter rubberlanĉoj kaj komponentoj, kaŭzante la evaporiĝon de volatilaj komponentoj en la rubbro, signife malbonigante rubberprestajxon kaj mallongigante ĝian servoperiodon.

2.2.3 Mekanika lacaĵo. Sub daŭra streĉo, rubbro subiras deformon, rezultigante mekaniko-oksida efektojn. Kombine kun termenergio, tio akcelas oksidacion. Tra sia servoperiodo, rubbro graduale perdas sian elastecan, rezultigante mekanikan veturadon. Veturinta rubbersigeliloj perdas sian sigelkapablon, rezultigante olafluon.

2.2.4 Nesufiĉa komenca kompresado de la sigelilo. Rubbersigeliloj dependas de deformado dum instaliĝo por kreigi strangan konformon inter la sigelilo kaj la sigel-surfaĉo, malpermesante fluon. Nesufiĉa komenca kompresado plej verŝajne kaŭzas fluon. Dezajnproblemoj—kiel elektado de sigelilo kun malgranda tranĉo, uzo de trogranda instalejo, aŭ malĝusta instaliĝo de la korpusokoverto—ĉiuj povas rezultigi nesufiĉan komenca kompresadon. En praktiko, la instaliĝo de la relukokoverto ofte estas farita per sento, faciligante malfacile atingi la optimuman pozicion, do rezultigante nesufiĉan kompresadon. Aldone, rubbro havas freza-kontraktilan koeficienton pli ol dek foje pli grandan ol metalo. Je malvarmaj temperaturoj, la rubbertranĉo kontraktas kaj la materialo hardiĝas, plu malpliigante kompresadon.

2.2.5 Trogranda kompresadrapido. Por asertas sigelkapablon, rubber-O-ringoj postulas certan kompresadrapidon. Tamen, tio ne povas esti blind-incrementita. Trogranda kompresado povas kaŭzi permanentan deformadon dum instaliĝo, generi altan ekvivalentan streĉon en la sigelilo, kaŭzante materialan malfunkciigon, mallongigante servoperiodon, kaj finfine rezultigante olafluon. Denove, la praktiko de instaliĝo de la relukokoverto per sento ofte rezultigas trogran kompresadon pro malfacileco atingi la ĝustan pozicion.

3. ZDM-Tipo Olelibera, Anti-Seisma Densecreluko

3.1 Amortigado kaj Funkcioprincipo de la ZDM-Tipo Reluko
La ZDM-tipo olelibera, anti-seisma densecreluko (vidu Figuron 2) realigas amortigadon per inkorporado de amortigpadon inter la konektilo kaj la korpuso. Tiu padon amortigas vibradojn generitajn dum cirkvitrompila funkciado. La impakto kaj vibrado de la ŝaltoperacio estas transdonitaj tra la konektilo al la amortigpadon, kiu tiam amortigas la energion antaŭ transdoni ĝin al la relukokorpuso. Pro tia amortigefekto, la vibrada kaj impaktenergio atinganta la relukokorpuson estas grandegre malpliigita, rezultigante ekzemplaran anti-seismoperformon.

Krome, la funkcioprincipo de la ZDM-tipo reluko baziĝas sur spiraltubo kiel elasteka elemento, kun temperaturkompensstripo korektanta preson kaj temperaturvariaĵojn por reflekti ŝanĝojn en SF6 gazdenseco. La elputaj kontaktoj uzas mikroschaltmechanon. La kontrolado de la mikroschaltosignalo estas farita per la temperaturkompensstripo kaj spiraltubo, kombinita kun la amortigefekto de la amortigpadon. Tiu dezajno malhelpas falsajn signalojn pro vibrado, certigante fidindan kaj efektivan sisteman funkciadon. Tio signife plibonigas la anti-seismoperformon de la indikiltipa densecreluko, farigante ĝin alta-presta aparato.

3.2 Trajtoj de la ZDM-Tipo Olelibera, Anti-Seisma Densecreluko

• 3.2.1 Kompleta stenkorpuso kun ekzemplara akvometala kaj korozie-resista trajto, kaj bela aspekto;

• 3.2.2 Precizeco: 1.0 klaso (je 20°C), 2.5 klaso (je -30°C ĝis 60°C);

• 3.2.3 Funkciigatemperaturo: -30°C ĝis +60°C; funkciigahumido: ≤95% RH;

• 3.2.4 Anti-seismaperformo: 20 m/s²; anti-impakto performo: 50g, 11ms; sigelperformo: ≤10⁻⁸ mbar·L/s;

• 3.2.5 Kontaktoklaso: AC/DC 250V, 1000VA/500W;

• 3.2.6 Korpusoprotektklaso: IP65;

• 3.2.7 Olelibera dizajno, rezistanta kontraŭ vibrado kaj impakto, kaj permanente fluofreŝa;

• 3.2.8 Stabila kaj alta-konsistenta performo de la temperaturasensilaj elementoj.

La supraj trajtoj montras, ke la ZDM-tipo olelibera, anti-seisma densecreluko tute eliminigas la problemon de olafluon. Per uzo de unika struktur-dizajno kaj amortigpadon anstataŭ anti-seismola, ĝi fundamentale malhelpas olafluon dum funkciado.

4. Konkludo

La ĉefaj kauzoj de olafluon en densecrelukoj originitas de produktado, funkciado, kaj mantenejo problemoj. Kiam la ekipaĵdensigas, ne nur la dielektra izolforto estas malpliigita, sed ankaŭ la interrompa kapablo de la cirkvitrompilo estas kompromitiĝis. Tial, tempestiva anstataŭigo de olafluaj densecrelukoj estas esenca. Por asertas sekuran kaj fidindan funkciadon, estas rekomendite uzi ZDM-tipo oleliberajn, anti-seismajn densecrelukojn aŭ similajn aparatojn en futuraj aplikoj.