Analise en Handeling van 'n Storingontladingfout in 'n 550 kV GIS Skakelaar

1. Beskrywing van die Foutverskynsel

Die afsetterfout in 'n 550 kV GIS-toerusting het op 13:25 op 15 Augustus 2024 plaasgevind, terwyl die toerusting onder volle belasting met 'n belastingsstroom van 2500 A bedryf het. Op die oomblik van die fout het die geassosieerde beskermtoestelle vinnig reageer, die ooreenstemmende sirkuitbreekker getrek en die foute lyn geïsoleer. Sistemebedryfparameters het beduidend verander: die lynstroom het skielik van 2500 A na 0 A gedaal, en die buspanning het onmiddellik van 550 kV na 530 kV verminder, vir ongeveer 3 sekondes gefluktureer voordat dit geleidelik na 548 kV herstel het en stabiliseer. Ter plaatse inspeksie deur instandhoudingspersoneel het duidelike skade aan die afsetter onthul. 'n Brandmerk van ongeveer 5 cm lank is op die oppervlak van die isolerende bushing gevind. 'n Ontlaaiing brandplek van ongeveer 3 cm in diameter het by die verbinding tussen die beweeglike en vaste kontakte verskyn, omring deur swart poedervormige residu, en sommige metaalkomponente het teken van smelting vertoon, wat intense booging tydens die fout aandui.

2. Analise van Foutoorzaak

2.1 Analise van Basiese Toerustingparameters en Bedryfsomstandighede
Die afsetter het 'n bepaalde spanning van 550 kV, 'n bepaalde stroom van 3150 A, en 'n breekstroom van 50 kA. Hierdie parameters voldoen aan die bedryfsvereistes van die 550 kV-sisteem by hierdie transformasieplaas, wat teoreties betroubare bedryf onder normale omstandighede verseker. Die afsetter was 8 jaar in diens met 350 operasies. Die mees onlangse instandhouding is in Junie 2023 uitgevoer, insluitend kontakpolishering, smeer, meganisme-adjustering en isolerende weerstandstoetsing—alle resultate het destyds aan spesifikasies voldoen. Alhoewel die aantal operasies binne normale grense was, kan langtermynbedryf ouderdomsrisiko's ingelei het, wat potensiële latentefoute tydens verdere diens kan veroorsaak.

2.2 Elektriese Prestasietoetsanalise

Isolerende weerstandstoetsing van die afsetter het 'n interkontak-isolerende weerstand van 1500 MΩ (historiese waarde: 2500 MΩ; standaardvereiste: ≥2000 MΩ) gewys. Die grondisolerende weerstand was 2000 MΩ (historiese waarde: 3000 MΩ; standaardvereiste: ≥2500 MΩ). Beide waardes was beduidend laer as historiese data en standaarde, wat 'n vermindering in isolerende prestasie aandui.
Dielektriese verliesfaktor (tanδ) toetsing by 10 kV het 'n gemeet waarde van 0,8% (historiese waarde: 0,5%; standaardvereiste: ≤0,6%) opgelewer. Die verhoogde tanδ dui moontlike vochtingang of ouderdom van die isolerende medium aan, wat isolerende sterkte verlaag en die risiko van dielektriese deurstoot verhoog.

2.3 Meganiese Prestasietoetsanalise
Kontakdrukmetings het gewys:

• Fase A: 150 N (ontwerpwaarde: 200 N, afwyking: –25%)

• Fase B: 160 N (afwyking: –20%)

• Fase C: 140 N (afwyking: –30%)
  Al die gemeete kontakdrukte was onder ontwerpwaardes met groot afwykings, wat waarskynlik kontakweerstand, lokale oorkook, en booging veroorsaak het.

Operasie-meganisme analise het gewys:

• Sluityd: 80 ms (ontwerpomvang: 60–70 ms); sinchronisasiemedeling: 10 ms (ontwerpbeperking: ≤5 ms)

• Oopsetyd: 75 ms (ontwerpomvang: 55–65 ms); sinchronisasiemedeling: 12 ms (ontwerpbeperking: ≤5 ms)
  Beide oop/sluittyd het ontwerpbeperkings oorskry, en sinchronisasiemedelinge was te hoog, wat 'n meganisme-fout aandui wat asinchrone kontak/verdeling kan veroorsaak, wat boogherwinning en ontlading tot gevolg kan hê.

2.4 Omvattende Foutoorzaakanalise
Integrering van alle bevindings:

• Elektries, vermindering in isolerende weerstand en verhoogde tanδ dui op verouderde isolering, wat omstandighede vir deurstoot skep.

• Meganies, onvoldoende kontakdruk het swak kontak en lokale oorkook veroorsaak, terwyl abnormale meganisme-prestasie asinchrone operasie en boogherwinning veroorsaak het, wat isoleringskade vererger het.
  Alhoewel gereeld instandhou, het langtermynbedryf die toerusting aan ouderdom blootgestel, en omgewingsfaktore soos temperatuur- en vochtigheidsfluktuasies het prestasie verder vermindering laat ervaar. Die afsetter se flitsdeurstootfout het as gevolg van die gekombineerde effek van isoleringsveroudering, meganiese anomalieë, en toerusting-ouderdom plaasgevind.

3. Fouthandelingsmaatreëls
3.1 Ter Plaatse Noodmaatreëls
Onmiddellik na die flitsdeurstootfout, is 'n noodmaatreëlsprotokol aktiveer om netwerkveiligheid te verseker. Die foute afsetter is geïsoleer deur die ooreenstemmende sirkuitbreekkers te trek, om die foutverergaring te verhoed. Beskermtoestelle wat aan die afsetter gekoppel is, is geïnspekteer en aangepas om misbedryf of foute te vermy. Sistemebedryfmodus is dringend herkonfigureer: belasting wat voorheen deur die foute lyn gedra is, is gladjies oorgedra na gesonde lyne om kragverskaffing aan kritieke gebruikers te handhaaf. Tydens hierdie proses is sisteme-parameters (spanning, stroom, frekwensie) nou moniteer om stabiele bedryf te verseker. Personeel is aangewys om die foutplek te veilig en onbevoegde toegang te verhoed, om sekondêre insidente te vermy.

3.2 Toerusting Herstelplan
Gebaseer op worteloorzaakanalise, is 'n gedetailleerde herstelplan ontwikkel:

• Vir verouderde isolering: vervang en herstel isolerende media. Verwyder beskadigde, vochtige, of verouderde isolerende materiaal en installeer nuwe, voldoende materiaal om isolerende prestasie te herstel.

• Vir onvoldoende kontakdruk: inspekteer en vervang kontakveers, pas kontakdruk aan ontwerpwaardes aan om kontakweerstand te minimeer en oorkook/booging te verhoed.

• Vir meganiese foute: vervang beskadigde komponente en kalibreer die meganisme volledig om ontwerp-spesifikasies vir tyd en sinchronisasie te voldoen.

3.3 Herstelproses en Kliene Tegniese Punte
Herstel is streng volgens die plan gevolg. Die skakelaar is volledig ontmonteer vir 'n grondige inspeksie om die skade-omvang te bevestig. Tydens die isolasievervanging is die omgewingsvochtigheid en temperatuur beheer om besoedeling of vochtabsorpsie van nuwe materiaal te verhoed. Installasie het verseker dat die isolasie presies geplaas en sterk gebond is om leemtes of losheid te vermy. Kontakdruk-aanpassings het kalibreerde instrumente gebruik vir akkurate, eenvormige krag oor al die fases. Mekanisme hermontering en kalibrasie het aan prosedures voldoen om gladde, betroubare bedryf te verseker. Na herstel is omvattende toetse uitgevoer—isolasieweerstand, tanδ, kontakdruk, en mekanisme prestasie—alles wat standaarde moes voldoen voor her-energiesing.

4.Verifikasie van Herstel Effektiwiteit
4.1 Toetsing na Herstel
Omvattende toetse het herstelde prestasie bevestig (sien Tabel 1):

• Isolasieweerstand: inter-kontak het van 1500 MΩ tot 2400 MΩ verhoog; grondweerstand het van 2000 MΩ tot 2800 MΩ verhoog—beide voldoen aan standaarde.

• tanδ het van 0.8% tot 0.4% verminder, binne aanvaarbare limiete, wat bevestig dat vocht/veroudering probleme opgelos is.

• Vergrootspanningstoets: pre-herstel is inbraak by 480 kV (< standaard) voorgekom; post-herstel, geen inbraak by 600 kV—wat isolasieherstel valideer.

4.2 Bedrywing en evaluering van operasies

Die gerepareerde ontkoppelaar het drie maande lank bedrywingstoetsing ondergaan. Kontaktemperature is normaal bly, wat doeltreffende aanpassing van kontakdruk en beheer van kontakweerstand bevestig. Skakeloperasies het gestabiliseer: sluitingstyd op 65 ms, oopmaking op 58 ms, met synkronisasiestellings ≤3 ms. Geen boogherontsteking of -afgawe het plaasgevind nie. Kombineerde toets- en moniteringsresultate bevestig suksesvolle foutoplossing en stabiele bedrywing.

5.Preventiewe maatreëls en aanbevelings
Om doeltreffende GIS-bedrywing te verseker en foute te verminder, moet strengte instandhoudingstrategieë geïmplementeer word:

• Regelmatoos inspeksies: Voer weseinspeksies en maandelikse funksietoetse deur gekwalifiseerde spanne uit om skade of anomalië vroegtydig op te spoor.

• Gevorderde toestandsmonitering: Implementeer aanlyn-moniteringstelsels vir real-time volg van gedeeltelike afgifte, temperatuur en gassamestelling om potensiële probleme proaktief te identifiseer.

• Preventiewe toetse: Voer periodiese isolasieweerstand- en tanδ-toetse uit om die elektriese/ isolasiegesondheid te evalueer en ouderdoms- of vochtgerelateerde mislukkings te verhoed.

• Uitrustingkeuse & installasie: Kies bewysde, volwasse GIS-uitrusting wat die bedryfsbehoeftes voldoen. Streng aan ontwerp- en boustandaarde hou tydens installasie om regte uit lynigheid en veilige verbindinge te verseker.

• Inbedryfstellung: Verifieer alle prestasieparameters grondig tydens inbedryfstelling, dokumenteer al die data vir toekomstige instandhoudingsverwysing.

• Personeelopleiding: Voer gereeld tegniese opleiding en noodtoestandsoefeninge uit om die vaardigheid van personeel in bedryf en foutaanpak te verbeter, wat vinnige, effektiewe reaksies op voorvalle verseker en netwerkstabiliteit beskerm.

6.Sluiting
Hierdie artikel stel 'n suksesvolle analise en oplossing van 'n flitsoor-fout in 'n 550 kV GIS-ontkoppelaar voor. Gedetailleerde foutdokumentasie en multi-dimensionele toetse het akkuraat die hoofoorzaak geïdentifiseer. Geïmplementeerde noodmaatreëls en herstelmaatreëls het die kwessie effektief opgelos, wat deur ná-hersteltoetse en bedrywingstoetsing bevestig is. Voorgestelde preventiewe maatreëls is gerig en prakties, bied waardevolle riglyne vir GIS-instandhouding. Toekomstige werk moet navorsing in GIS-foutmekanismes verdiep om die sekuriteit en betroubaarheid van kragstelsels verder te verhoog.