Greining og meðferð brottnings á skilgreini í 550 kV GIS skiptari

1. Lýsing á villu

Villa í skiptari í 550 kV GIS tæki kom fyrir klukkan 13:25 á 15. ágúst 2024, þegar tækið var að vinna með fulla hleðslu og hleðslustraum af 2500 A. Í augnablikinu sem villa kom upp, reyndu tengd verndartæki strax að virka, slökkva á viðeigandi spennubréfum og skilgreindu villuleiðina. Stærðfræðilegar stýringarágir breyttust mjög: straumurinn á leiðinni dalkaði brátt frá 2500 A niður í 0 A, og spenna á busana heildsins dreifist brátt niður frá 550 kV til 530 kV, fluttu um allt að 3 sekúndur áður en hann brottaði sig sjálfsafrekar til 548 kV og stöðvaðist. Skoðun á staðnum af vinnuskipanahöfðum sýndi ómisfirðilega skemmdan skiptara. Brúnar mark miðaðar 5 cm voru fundnar á yfirborði skjaldara, og brennuflötur með geisla um 3 cm í þvermáli kom fram í tengslum milli hreyfanlegs og fasts takmarks, umhverft af svartum pulverískum eftirlægju, og sumir metalhlutir sýndu merki um smeltu, sem bendir á sterka boðku á tímum villunnar.

2. Rannsókn á orsökum villunnar

2.1 Rannsókn á grunnvillu tækja og stöðu gangsetningar
Skiftarinu er upphæðað spenna af 550 kV, hleðslustraumur af 3150 A, og hendingastraur af 50 kA. Þessir gildi uppfylla kröfur gangsetningar 550 kV kerfisins í þessu spennuborði, sem á borðheiti tryggja örugga gangsetningu undir venjulegum aðstæðum. Skiptarinn hefur verið í notkun 8 ár með 350 keyrslum. Síðasta viðhald var gerð í júní 2023, sem innihéldi poleringu af takmarkum, smýru, stilling á verkfalli, og próf á öryggisþröngingu – allar niðurstöður mættu kröfur á þeim tíma. Þrátt fyrir að fjöldi keyrsla hafi verið innan venjulegrar spönnar, getur langtíma notkun valdið aldningarriskum, sem geta leitt til skemmda á eftirfarandi tímum.

2.2 Rannsókn á elektríska prófunargögnum

Öryggisþröngunarpróf á skiptara sýndu öryggisþröngu milli takmarka af 1500 MΩ (saganleg gildi: 2500 MΩ; staðal: ≥2000 MΩ). Öryggisþröngu við jarðar var 2000 MΩ (saganleg gildi: 3000 MΩ; staðal: ≥2500 MΩ). Bæði gildi voru mun lægri en saganleg gögn og staðlar, sem bendir á lágmarkaða öryggisþröngu.
Próf á dielectric loss factor (tanδ) við 10 kV gaf mælingu af 0.8% (saganleg gildi: 0.5%; staðal: ≤0.6%). Hækkun tanδ bendir á mögulega vatnssamruna eða aldningu öryggismiðils, sem minnkar öryggisþröngu og aukar rískuna á dielectric breakdown.

2.3 Rannsókn á verkfallaprófunargögnum
Mælingar á takmarkaspönnu sýndu:

• Fasi A: 150 N (upphæðað gildi: 200 N, skekkja: –25%)

• Fasi B: 160 N (skekkja: –20%)

• Fasi C: 140 N (skekkja: –30%)
  Allar mælingar á takmarkaspönnu voru lægri en upphæðað gildi með stórar skekkjur, sem geta valdið auknu takmarkaspori, lokaverða hittun og boðku.

Rannsókn á verkfalla sýndi:

• Lokatími: 80 ms (upphæðað bil: 60–70 ms); samhæfingarskekkja: 10 ms (upphæðað takmark: ≤5 ms)

• Opnatími: 75 ms (upphæðað bil: 55–65 ms); samhæfingarskekkja: 12 ms (upphæðað takmark: ≤5 ms)
  Bæði lokatími og opnatími voru yfir upphæðað bil, og samhæfingarskekkjur voru of háar, sem bendir á verkfallsvillu sem getur valdið ósamhæfðri gangsetningu, sem getur valdið endurbroti boðku og henda.

2.4 Samþætt rannsókn á orsökum villunnar
Samþætt allar niðurstöður:

• Elektrískt, lægra öryggisþröngu og hækkandi tanδ bendir á lágmarkaða öryggisþröngu, sem skapar aðstæður fyrir henda.

• Verkfallsmæss, ónóg takmarkaspenni valdi slæmu takmarka og lokaverða hittun, en óvenjuleg verkfallsgangur valdi ósamhæfðri gangsetningu og endurbroti boðku, sem aukar skemmda öryggisþröngu.
  Þrátt fyrir reglulegt viðhald, valdi langtíma notkun aldningu, og umhverfislegir áhrif eins og hitastigi og rakastigi aukar skemmda gangsetningu. Villan í skiptara kom fyrir vegna sameiningar af aldningu öryggisþröngu, verkfallsvillu og aldningu tækisins.

3. Aðgerðir við villu
3.1 Ábyrgðarviðmótsaðgerðir á staðnum
Eftir villuna á skiptara var ábyrgðarviðmótsprotokoll sett í verk til að tryggja öryggis kerfisins. Villuleiðin var skilgreind með að slökkva á viðeigandi spennubréfum, sem forðaði villu útbreiðslu. Verndartæki tengd skiptara var skoðað og stillt til að forðast rangvirkingu eða villu. Gangsetning kerfisins var brátt endurstillt: hleðsla sem var á villuleiðinni var flytt á heilbrigða leiðir til að halda áfram aflaefni fyrir mikilvæga notendur. Í þessu ferli var nákvæmt skoðað stýringarágir (spenna, straumur, tíðni) til að tryggja örugga gangsetningu. Fólk var tekið til að tryggja villuleiðina og forðast óheimila aðgang, sem forðaði aðra villur.

3.2 Viðbótaraðferð tækisins
Byggt á rannsókn á orsökum villunnar, var nákvæm viðbótaraðferð samsett:

• Fyrir lágmarkaða öryggisþröngu: skipta út og endursetja öryggismiðil. Fjarlægja skemmdu, vatnsfulla eða aldnu öryggismiðil og setja inn nýja, samræmda efni til að endursetja öryggisþröngu.

• Fyrir ónóg takmarkaspennu: skoða og skipta út takmarkaspringum, stilla takmarkaspennu til upphæðaða gilda til að minnka takmarkaspori og forðast lokaverða hittun/boðku.

• Fyrir verkfallsvillu: skipta út skemmdum hlutum og endurstilla verkfalla til að mæta upphæðaðum kröfur fyrir tíma og samhæfingu.

3.3 Endurværingarferli og aðal tækniþættir
Endurværingin var strikt fylgt áætlaninni. Skakki var fullkomlega skilgreindur til að gera nákvæm skoðun til að staðfesta magni skadans. Á meðan er var brottnám á brottuvarn, voru rök og hitastig stýrt til að forðast mór eða vatnsútskemmt í nýjum efnum. Uppsetning var örugg til að tryggja nákvæma staðsetningu og fast tenging brottuvarnar til að forðast tómar svæði eða lausleika. Stilling á snertipressi notuði kalíbreytt tæki til nákvæms, jafnteflis pressunar á allar fasi. Endurnýjun og kósning skipulags hölduðu reglum til að tryggja söfnug og treysta vinna. Eftir endurværingu voru framkvæmdir almennt prufur—brottnámshlutspurning, tanδ, snertipressi og skipulagsprestun—öll uppfyllti staðla áður en orka var endurtekinn.

4.Staðfesting á áhrifum endurværingar
4.1 Prufur eftir endurværingu
Almennt prufur staðfestu endurbætta virkni (sjá töflu 1):

• Brottnámshlutspurning: milli snerta auknuð af 1500 MΩ til 2400 MΩ; jarðspenningur auknaði af 2000 MΩ til 2800 MΩ—bæði uppfylla staðla.

• tanδ lækkadi frá 0,8% til 0,4%, innan við teknum markmiðum, sem staðfestir leysingu vatns/aldursmál.

• Prufa á spennaþol: áður en endurværing ferðast brot á 480 kV (< staðlar); eftir endurværingu, engin brot á 600 kV—sem staðfestir endurbættingu á brottuvarn.

4.2 Staðbundin fjöllun og einkunn

Endursettar framburðarstjórningin var staðbundið á þremur mánuðum. Hitinn í tengingunum varð sjálfgefið, sem staðfesti efnaðarlega stýrðan fyrirspurnarþrýsting og stýrðan spenna í tengingunni. Skiptingartengingar stöðvaðust: lokuð tíma við 65 ms, opnun við 58 ms, með samdrægðarflokka ≤3 ms. Engin búafturvarp eða aflósumur komu fyrir. Samtals prófunar- og fjöllunar niðurstöður staðfesta tækifæra lausn og örugga aðgerð.

5.Forspjallsvæði og tillögur
Til að tryggja kostgjarn aðgerð GIS og minnka hættu af villum, verða streng orkubúnaðarstrategíur framkvæmd:

• Reglulegar skoðanir: Hefja vikufræðilegar sjónarskoðanir og mánaðarlegar virkni prufur af háskólaðri hópi til að uppgötva skemmun eða óeiginleika fljótlega.

• Framfarandi skilyrðisfjöllun: Setja inn rauntíma fjöllunarakerfi fyrir rauntíma fjöllun á hlutprúfinu, hita og loftamengi til að finna mögulegar vandamál á undan.

• Forspjallsvæði prufur: Útfæra reglulegar geislanemaðferðar og tanδ prufur til að meta rafmagns/lokkvirkni og forðast aldurs- eða vatnsveiktölur.

• Vélar val og uppsetning: Veldu sannreyndar, fullorðnar GIS tæki sem uppfylla verkstýringarbeiðnir. Fylgi strikt með hönnun og byggingarstaðlinum við uppsetningu til að tryggja rétt justun og örugga tengingar.

• Útgefanda: Stríkurlega yfirfara allar afurðaratriði á meðan útgefanda er, skrá allar gögn til notkunar við næstu viðhald.

• Starfsfólkunar menntun: Hefja reglulega teknísk menntun og bráðabirgðar dæmi til að auka starfsmanna námi í aðgerð og villumeðferð, til að tryggja fljót og kraftmikil svara við atburði og tryggja netstöðugleika.

6.Afsláttur
Þetta rit hefur sett fram kostgjarna greiningu og lausn á flýjuofanverk í 550 kV GIS endursettar framburðarstjórning. Nákvæmt villuskýrsla og margfaldar prufur greindu rætur ákvörðunargjör. Innleiðin bráðabirgðar og endurbætistök voru kostgjarn að lausn á vandamáli, staðfest af eftir endurbætis prófum og staðbundnum fjöllum. Forspjallsvæði tillögur eru markmiðaðar og praktískar, bera gildar leiðbeiningar fyrir GIS viðhald. Framtíðarverkefni ætti að djúpa frekar rannsókn í GIS villumekaník til að halda áfram að auka orkukerfisskyldu og öruggu.