Pag-unawa at Paghahandle ng mga Kamalian sa Nitrogen-Insulated Ring Main Units

1. Mga Sakit sa Sistema ng Gas

Ang pinakamahalagang uri ng sakit sa eco-friendly na gas-insulated ring main units ay may kaugnayan sa sistema ng gas, pangunni nitong pagbabawas ng gas at mga anomalya sa presyon. Ang pagbabawas ng gas sa nitrogen-insulated ring main units ay karaniwang nagmumula sa pagtanda ng materyales ng siguro at mga kaputotan sa proseso ng welding. Ayon sa mga estadistika, ang humigit kumulang 65% ng mga sakit dahil sa pagbabawas ng gas ay may kaugnayan sa pagtanda ng O-ring, habang ang 30% ay sanhi ng hindi sapat na welding. Hindi lamang nakakaapekto ang pagbabawas ng gas sa kakayahan ng insulasyon, kundi maaari rin itong magdulot ng mga isyung kaligtasan sa mga ekstremong kondisyon. Kapag tumaas ang concentration ng nitrogen, na nagsasanhi ng pagbaba ng oxygen levels sa environment sa ibaba ng 19.5%, maaaring mangyari ang asphyxiation, na nagiging banta sa kaligtasan ng mga tauhan.

Ang mga anomalya sa presyon ay isa pa sa karaniwang sakit, pangunni nitong mga pagkakamali sa regulasyon ng solenoid valve o mga pagkakamali sa siguro. Ang operating pressure ng nitrogen-insulated ring main units ay karaniwang inaasikaso sa pagitan ng 0.12 at 0.13 MPa, at ang rated absolute pressure ay hindi lilito sa 0.2 MPa. Kapag bumaba ang presyon sa ilalim ng 90% ng rated value (humigit-kumulang 0.11 MPa), ang kakayanan ng insulasyon ng sistema ay lubhang bumababa, na nangangailangan ng agad na refilling o maintenance. Sa mga kondisyong high-voltage impulse, ang dielectric strength ng nitrogen ay nagpapakita ng "hump phenomenon," kung saan ang relasyon sa pagitan ng presyon at insulasyon strength ay linear lamang sa uniform o maiksing non-uniform electric fields, na nagpapahirap sa kontrol ng presyon.

Upang tugunan ang mga sakit sa sistema ng gas, ang modernong eco-friendly ring main units ay karaniwang sumasang-ayon sa mga advanced na sistema ng monitoring ng gas, kasama ang mga pressure sensors, gas leak detectors, at humidity monitoring modules. Halimbawa, ang wireless sensing technology ay nagbibigay ng multi-dimensional real-time monitoring ng temperatura, presyon, pagbabawas, at moisture content sa loob ng gas chamber, na lubhang pinaunlad ang kakayahan ng fault warning. Ang praktikal na aplikasyon ay nagpapakita na ang pag-install ng mga sistema ng monitoring tulad nito ay maaaring bawasan ang rate ng pagbabawas ng gas ng higit sa 75% at palawakin ang cycle ng maintenance ng equipment sa 3-5 taon.

2. Mga Sakit na May Kaugnayan sa Electric Field

Ang partial discharge at breakdown na sanhi ng hindi pantay na distribution ng electric field ay ang pangalawang pangunahing kategorya ng mga sakit sa eco-friendly na gas-insulated ring main units. Ito ay pangunni sa katotohanan na ang insulation strength ng nitrogen ay humigit-kumulang isang tercio lang ng SF₆ gas. Sa mga hindi pantay na electric fields, ang performance ng insulasyon ng nitrogen ay lubhang bumababa, na nagiging masusog sa mga phenomena ng discharge.

Ang mga tiyak na manifestation ng mga sakit na may kaugnayan sa electric field ay kinabibilangan ng mga discharge sa mga screw ng bushing connection, distortion ng electric field sa paligid ng mga flange, at surface flashovers sa mga insulator. Ang pananaliksik ay nagpapakita na ang maximum electric field intensity sa mga punto ng sakit na ito ay maaaring umabot sa 5.4 kV/mm, na lubhang lumampas sa mga threshold ng seguridad. Halimbawa, ang pag-install ng mga shielding covers sa mga ulo ng bolt ay maaaring bawasan ang electric field intensity sa 2.3 kV/mm, na lubhang binababa ang panganib ng discharge.

Ang mga sanhi ng mga sakit sa electric field ay pangunni tatlong factor: una, ang mababang insulation strength ng nitrogen (humigit-kumulang isang tercio ng SF₆), na nangangailangan ng mas precise na disenyo ng electric field; pangalawa, ang mahiwagang internal structure ng gas chamber, na madaling nagtatataguyod ng mga puntos ng concentration ng electric field; at pangatlo, ang compact na disenyo ng eco-friendly ring main units, na tipikal na may mas maliit na phase-to-phase distances kaysa sa tradisyonal na equipment, na nagpapalubha ng hindi pantay na electric field. Sa eco-friendly ring main units, ang air distance sa pagitan ng mga conductor at phases o ground ay karaniwan ay hindi liliit sa 125 mm, na mas maliit kaysa sa higit sa 350 mm sa SF₆-insulated units, na nagpapahalaga ng partikular na importansya sa kontrol ng electric field.

Ang pagtugon sa mga isyu ng electric field ay nangangailangan ng pag-optimize ng disenyo. Ang pag-adopt ng equipotential insulation sleeves at pag-optimize ng shapes ng bushing at disenyo ng mga flange sa pamamagitan ng electric field simulation ay maaaring bawasan ang panganib ng partial discharge. Bukod dito, ang pagtaas ng radii ng electrode fillet (R angles) at paggamit ng round busbars upang bawasan ang coefficient ng hindi pantay na electric field ay din ang mga epektibong paraan. Sa panahon ng manufacturing, mahalagang siguruhin na ang surface electric field strength ng live parts at insulators ay tumutugon sa standard requirements, lalo na ang partial discharge control ng epoxy resin components.

3. Mga Sakit na Sanhi ng Isyu sa Heat Dissipation

Ang ikatlong pangunahing uri ng sakit na hinaharap ng eco-friendly na gas-insulated ring main units ay ang sobrang init dahil sa hindi sapat na heat dissipation. Ang kakayahan ng nitrogen sa heat dissipation ay lubhang mas mahina kaysa sa SF₆ gas, na isang katangian na partikular na prominent sa ilalim ng high-load operating conditions. Kapag lumampas ang current sa 2100 A, ang kakayanan ng heat dissipation ng nitrogen-insulated ring main units ay naging hindi sapat, na madaling nagdudulot ng pagtanda ng materyales ng insulasyon at mga pagkakamali sa koneksyon.

Ang mga tiyak na manifestation ng hindi sapat na heat dissipation ay kinabibilangan ng sobrang init ng cable joints, pagtaas ng temperatura sa mga koneksyon ng busbar, at carbonization ng mga materyales ng insulasyon. Halimbawa, ang isang malubhang aksidente kung saan naging sanhi ng pagkakainitan ng cable joint ay inanalisa at natuklasan na ito ay sanhi ng kombinasyon ng hindi magandang installation practices at hindi sapat na heat dissipation. Sa mahabang termino, ang sobrang init ay nagdudulot ng pagbagsak sa performance ng materyales ng insulasyon, na nagtataguyod ng isang vicious cycle na sa huli ay nagresulta sa short circuits o explosions.

Ang mga sanhi ng mga isyu sa heat dissipation ay pangunni tatlong aspect: una, ang thermal conductivity ng nitrogen ay humigit-kumulang isang kwarter lamang ng SF₆, na nagreresulta sa mahinang thermal conductivity; pangalawa, ang compact na disenyo ng eco-friendly ring main units ay naglimita sa espasyo ng gas chamber, na nagreresikto sa natural convection cooling; at pangatlo, ang init na ginagawa sa ilalim ng high-load operation ay mahirap na i-dissipate nang epektibo, na nagreresultang localized temperature increases.

Sa nakaraang mga taon, iba't ibang bagong solusyon ang lumitaw upang tugunan ang mga isyu sa heat dissipation. Ang mga radiative cooling coatings ay maaaring bawasan ang surface temperature ng ring main units ng 30.9°C sa araw, na nagbibigay ng magandang mechanical properties, aging resistance, at corrosion resistance. Ang mga intelligent cooling at dehumidification devices na inihanda, sa pamamagitan ng coordinated operation ng mga fan at dehumidifiers, ay maaaring bawasan ang temperatura ng ring main units ng 40% at humidity ng 58%, na epektibong naglutas ng mga isyu ng hindi sapat na heat dissipation. Bukod dito, ang pag-optimize ng disenyo ng ventilation ng gas chamber at paggamit ng high-thermal-conductivity insulation materials ay mga karaniwang paraan ng pagpapabuti.

4. Mga Sakit sa Mechanical Components

Ang ika-apat na karaniwang sakit sa eco-friendly na gas-insulated ring main units ay ang pagkakamali ng mechanical components, pangunni nitong pagkakakulong ng operating mechanism, wear ng transmission part, at pagtanda ng seal component. Bagama't ang sealed design ng gas chamber ay nagbabawas ng impact ng humid environments sa mga mechanical components, ang matagal na pagseal ay maaari ring magsanhi ng accumulation ng moisture sa loob, na nakakaapekto sa reliability ng operating mechanism.

Ang mga tiyak na manifestation ng mga sakit sa mechanical ay kinabibilangan ng failure to open or close, spring jamming, at wear ng transmission shaft pins. Halimbawa, maraming naitala na mga kaso ng pagkakakulong ng operating mechanism dahil sa pagtanda ng mga mechanical component, na tipikal na may kaugnayan sa matagal na pag-inactive o hindi sapat na maintenance. Sa eco-friendly equipment, ang mga sakit sa mechanical ay maaari ring may kaugnayan sa compact na internal space ng gas chamber at mahiwagang layout ng mga component.

Ang mga sanhi ng mga sakit sa mechanical ay pangunni: una, ang matagal na pagseal ay maaaring makaapekto sa estado ng lubrication ng operating mechanism; pangalawa, ang compact na disenyo ay nagpapataas sa difficulty ng installation at complexity ng maintenance ng mga mechanical component; at pangatlo, ang eco-friendly equipment ay may mas mataas na requirement para sa mechanical strength upang makapagtiyak ng deformation risks ng gas chamber.

Ang pag-optimize ng mga estratehiya ng lubrication ay ang key upang tugunan ang mga sakit sa mechanical component. Inirerekomenda ang paggamit ng polyurea-based greases (tulad ng Kl grease), na nagbibigay ng excellent high at low-temperature adaptability (-40°C hanggang +120°C), arc resistance, at matagal na service life (higit sa 10 taon). Bukod dito, ang regular na maintenance (halimbawa, pagpalit ng grease every 3 years) at pag-iwas sa mga incompatible lubricants (tulad ng calcium-based o sodium-based greases) ay din ang mahalagang hakbang upang maiwasan ang mga sakit sa mechanical.