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

1. Mga Sakit sa Sistema ng Gas

Ang pinakamahalagang uri ng sakit sa mga eco-friendly na gas-insulated na ring main units ay may kaugnayan sa sistema ng gas, pangunusap ang pagkalason ng gas at anomaliya sa presyon. Ang pagkalason ng gas sa nitrogen-insulated na ring main units ay karaniwang nagmumula sa pagtanda ng materyales ng siguro at kakaibang proseso ng welding. Ayon sa mga estadistika, halos 65% ng mga sakit na may kaugnayan sa pagkalason ng gas ay may kaugnayan sa pagtanda ng O-ring, habang 30% naman ay sanhi ng hindi sapat na welding. Hindi lamang nakakaapekto ang pagkalason ng gas sa kakayahan ng insulasyon, maaari rin itong magresulta sa mga isyung kaligtasan sa mga ekstremong kondisyon. Kapag tumaas ang concentration ng nitrogen, na humihikayat ng pagbaba ng oxygen level sa kapaligiran sa ilalim ng 19.5%, maaaring mangyari ang asphyxiation, na nagpapanganib sa kaligtasan ng mga tao.

Ang anomaliya sa presyon ay isa pang karaniwang sakit, pangunahing sanhi ng pagkasira ng regulasyon ng solenoid valve o pagkasira ng siguro. Ang operating pressure ng nitrogen-insulated na ring main units ay tipikal na inaasikaso sa pagitan ng 0.12 at 0.13 MPa, at ang rated absolute pressure ay hindi lumalampas sa 0.2 MPa. Kapag bumaba ang presyon sa ilalim ng 90% ng rated value (halos 0.11 MPa), ang kakayahang insulate ng sistema ay malaking nababawasan, kaya kinakailangan 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 ng presyon at insulation strength ay linear lamang sa uniform o maiksing non-uniform na electric fields, na gumagawa ng mas komplikado ang kontrol sa presyon.

Upang tugunan ang mga sakit sa sistema ng gas, karaniwan ang mga modernong eco-friendly na ring main units ay mayroong advanced na mga sistema ng pagmonitor ng gas, kasama ang mga pressure sensors, gas leak detectors, at humidity monitoring modules. Halimbawa, ang wireless sensing technology ay nagbibigay ng multi-dimensional na real-time monitoring ng temperatura, presyon, pagkalason, at moisture content sa loob ng gas chamber, na malaking nagpapataas ng kakayahang magbigay ng babala tungkol sa mga sakit. Ang praktikal na aplikasyon ay nagpapakita na ang pag-install ng mga sistema ng pagmonitor gaya nito ay maaaring bawasan ang rate ng mga sakit dahil sa pagkalason 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 dulot ng hindi pantay na distribution ng electric field ay ang pangalawang pangunahing uri ng sakit sa mga eco-friendly na gas-insulated na ring main units. Ito ay pangunahin dahil ang insulation strength ng nitrogen ay tanging isang-tres na bahagi lang ng SF₆ gas. Sa mga non-uniform na electric fields, ang performance ng insulation ng nitrogen ay malaking bumababa, nagpapahina ito sa mga phenomena ng discharge.

Ang mga espesipikong pagpapakita ng mga sakit na may kaugnayan sa electric field ay kinabibilangan ng mga discharge sa bushing connection screws, distorsyon ng electric field sa paligid ng mga flanges, at surface flashovers sa mga insulators. Ang pananaliksik ay nagpapakita na ang pinakamataas na intensity ng electric field sa mga fault points na ito ay maaaring umabot sa 5.4 kV/mm, na lubhang lumalampas sa mga threshold ng kaligtasan. Halimbawa, ang pag-install ng mga shielding covers sa mga ulo ng bolt ay maaaring bawasan ang intensity ng electric field hanggang 2.3 kV/mm, na malaking bumababa sa panganib ng discharge.

Ang mga sanhi ng mga sakit na may kaugnayan sa electric field ay pangunahin tatlong factor: una, ang mababang insulation strength ng nitrogen (tungkol sa isang-tres na bahagi ng SF₆), na nangangailangan ng mas precise na disenyo ng electric field; pangalawa, ang komplikadong internal na estruktura ng gas chamber, na madaling bumuo ng puntos ng concentration ng electric field; at pangatlo, ang compact na disenyo ng mga eco-friendly na ring main units, na tipikal na may mas maliit na phase-to-phase distances kaysa sa traditional na equipment, na nagpapahirap pa sa hindi pantay na electric field. Sa mga eco-friendly na ring main units, ang air distance sa pagitan ng mga conductor at phases o ground ay karaniwang hindi hihigit sa 125 mm, na mas maliit kaysa sa higit sa 350 mm sa mga SF₆-insulated na units, kaya mahalaga ang kontrol sa electric field.

Upang tugunan ang mga isyu ng electric field, kinakailangan ng pag-optimize ng disenyo. Ang pag-adopt ng equipotential insulation sleeves at pag-optimize ng hugis ng bushing at disenyo ng flange sa pamamagitan ng simulation ng electric field ay maaaring bawasan ang panganib ng partial discharge. Bukod dito, ang pagtaas ng R angles ng mga electrode at paggamit ng round busbars upang bawasan ang coefficient ng hindi pantay na electric field ay din ang epektibong paraan. Sa panahon ng paggawa, mahalagang siguruhin na ang surface electric field strength ng mga live parts at insulators ay sumasabay sa mga standard na requirement, lalo na ang kontrol ng partial discharge ng epoxy resin components.

3. Mga Sakit Dulot ng Isyu sa Heat Dissipation

Ang ikatlong pangunahing uri ng sakit na hinaharap ng mga eco-friendly na gas-insulated na ring main units ay overheating dahil sa hindi sapat na heat dissipation. Ang kakayahang idissipate ng init ng nitrogen ay malaking mas mahina kaysa sa SF₆ gas, na partikular na prominent sa mga kondisyong high-load. Kapag lumampas ang current sa 2100 A, ang kakayahang idissipate ng init ng nitrogen-insulated na ring main units ay naging hindi sapat, madaling nagdudulot ng pagtanda ng materyales ng insulasyon at pagkasira ng mga koneksyon.

Ang mga espesipikong pagpapakita ng hindi sapat na heat dissipation ay kinabibilangan ng overheating ng mga cable joints, pagtaas ng temperatura sa mga busbar connections, at carbonization ng mga materyales ng insulasyon. Halimbawa, isang severe na aksidente kung saan ang cable joint ay nagsunog ay inanalisa at natuklasan na ito ay dulot ng combination ng hindi maayos na installation practices at hindi sapat na heat dissipation. Sa long-term operation, ang overheating ay nagdudulot ng pagbaba ng kakayahang insulate ng mga materyales, na nagbabawas ng isang vicious cycle na sa huli ay nagresulta sa short circuits o explosions.

Ang mga sanhi ng mga isyu sa heat dissipation ay pangunahin tatlong aspect: una, ang thermal conductivity ng nitrogen ay tanging isang-apat na bahagi lang ng SF₆, na nagreresulta sa mahinang thermal conductivity; pangalawa, ang compact na disenyo ng mga eco-friendly na ring main units ay limitado ang space ng gas chamber, na nagpapahina sa natural convection cooling; at pangatlo, ang init na ginawa sa panahon ng high-load operation ay mahirap na idissipate nang epektibo, na nagdudulot ng localized na pagtaas ng temperatura.

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

4. Mga Sakit sa Mekanikal na Component

Ang ikaapat na karaniwang sakit sa mga eco-friendly na gas-insulated na ring main units ay ang pagkasira ng mekanikal na component, pangunahin kasama ang pagkakasira 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 mapagaspang na environment sa mga mekanikal na component, ang matagal na sealing ay maaari ring magresulta sa accumulation ng moisture sa loob, na nag-aapekto sa reliability ng operating mechanism.

Ang mga espesipikong pagpapakita ng mga sakit sa mekanikal ay kinabibilangan ng failure to open or close, spring jamming, at wear ng transmission shaft pins. Halimbawa, maraming dokumentadong kaso ng pagkakasira ng operating mechanism dahil sa pagtanda ng mekanikal na component, na karaniwang may kaugnayan sa matagal na inactivity o hindi sapat na maintenance. Sa mga eco-friendly na equipment, ang mga sakit sa mekanikal ay maaari ring may kaugnayan sa compact na internal na space ng gas chamber at complex na layout ng mga component.

Ang mga sanhi ng mga sakit sa mekanikal ay pangunahin tatlo: una, ang matagal na sealing ay maaaring mag-apekto sa estado ng lubrication ng operating mechanism; pangalawa, ang compact na disenyo ay nagpapataas ng difficulty ng installation at complexity ng maintenance ng mga mekanikal na component; at pangatlo, ang eco-friendly na equipment ay may mas mataas na requirements para sa mechanical strength upang makontrol ang risks ng deformation ng gas chamber.

Ang pag-optimize ng mga strategy ng lubrication ay siyang key upang tugunan ang mga sakit sa mekanikal na component. Inirerekomenda ang paggamit ng polyurea-based greases (tulad ng Kl grease), na nagbibigay ng excellent na adaptability sa mataas at mababang temperatura (-40°C hanggang +120°C), resistance sa arc, 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 incompatible na mga lubricants (tulad ng calcium-based o sodium-based greases) ay din mahalagang mga hakbang upang maiwasan ang mga sakit sa mekanikal.