Uchambuzi na Upatikanaji wa Hitilafu ya Kutoka Kwenye Kitovu cha GIS ya 550 kV

1.Ueleze ya Hali ya Kosa

Kosa la disconnector katika vifaa vya GIS 550 kV lilifanyika tarehe 15 Agosti 2024 saa 13:25, wakati vifaa vilivyokuwa vikiendesha na mizigo kamili na current ya mizigo wa 2500 A. Mipaka ya kosa, vifaa vinavyokubalika vilifanya haraka, kufunga circuit breaker na kutengeneza mzunguko wa umeme wenye kosa. Mipangilio ya mazingira ya mchakato yamebadilika sana: current ya mzunguko ulianguka tu tu kutoka 2500 A hadi 0 A, na bus voltage ulianguka tu kutoka 550 kV hadi 530 kV, kisha ukosefu wa utaratibu kwa sekunde tatu zaidi kabla ya kurudi polepole hadi 548 kV na kukabiliana. Utafutaji wa mahali pa chumba kwa ajili ya huduma alimkuta upungufu mzuri wa disconnector. Alipata kengele ya moto inayofunika mita 5 cm juu ya surface ya insulating bushing. Scorch spot ya discharge yenye diameter wa mita 3 ilionekana kwenye muunganisho wa moving na fixed contacts, imewekwa kwenye powdery residue nyeupe, na baadhi ya components za metal zilikuwa zinazoelekea melting, kubainisha kuwa arc intense ilikuwa inafanyika wakati wa kosa.

2.Tathmini ya Sababu za Kosa

2.1 Tathmini ya Mipangilio ya Vifaa Vinavyobaki na Mazingira ya Kazi
Disconnector una rated voltage wa 550 kV, rated current wa 3150 A, na breaking current wa 50 kA. Mipangilio haya yanafanana na matarajio ya kazi ya system 550 kV hapa, teori ni kusaidia kazi ya kuaminika kwa mazingira safi. Disconnector amekuwa anafanya kazi kwa miaka minne na mikono 350. Huduma ya hivi pengine iliyofanyika ni June 2023, inayohusisha polishing contact, lubrication, mechanism adjustment, na insulation resistance testing - matokeo yote yametumaini standards pale. Ingawa idadi ya mikono ilikuwa ndani ya mstari wa normal, kazi ya muda mrefu ingeweza kutoa hatari za aging, ambayo inaweza kutoa sababu zenye kosa kwenye huduma inayofuata.

2.2 Tathmini ya Electrical Performance Test

Insulation resistance testing ya disconnector ilionekana inter-contact insulation resistance wa 1500 MΩ (historical value: 2500 MΩ; standard requirement: ≥2000 MΩ). Ground insulation resistance ilikuwa 2000 MΩ (historical value: 3000 MΩ; standard requirement: ≥2500 MΩ). Maua yote yalikuwa chini sana kuliko historical data na standards, kubainisha degradation ya performance ya insulation.
Dielectric loss factor (tanδ) testing kwenye 10 kV ilipata measured value wa 0.8% (historical value: 0.5%; standard requirement: ≤0.6%). Tanδ iliyongezeka inainama kuwa kuna uwezekano wa moisture ingress au aging ya medium ya insulation, ambayo inapunguza strength ya insulation na kuboresha hatari ya dielectric breakdown.

2.3 Tathmini ya Mechanical Performance Test
Contact pressure measurements zilionekana:

• Phase A: 150 N (design value: 200 N, deviation: –25%)

• Phase B: 160 N (deviation: –20%)

• Phase C: 140 N (deviation: –30%)
  Maua yote ya measured contact pressures ilikuwa chini ya design values na deviations kubwa, inaweza kuchukua increased contact resistance, localized overheating, na arcing.

Operational mechanism analysis ilionekana:

• Closing time: 80 ms (design range: 60–70 ms); synchronism deviation: 10 ms (design limit: ≤5 ms)

• Opening time: 75 ms (design range: 55–65 ms); synchronism deviation: 12 ms (design limit: ≤5 ms)
  Maua yote ya opening/closing times ilikuwa zinazozidi limits za design, na synchronism deviations zilikuwa zinazozidi, kubainisha malfunction ya mechanism ambayo inaweza kutoa asynchronous contact/separation, kuleta arc reignition na discharge.

2.4 Tathmini Kamili ya Sababu za Kosa
Kujumuisha findings zote:

• Electrically, reduced insulation resistance na increased tanδ inainama degradation ya insulation, kubainisha conditions za breakdown.

• Mechanically, insufficient contact pressure ilikua inachukua poor contact na localized heating, na abnormal mechanism performance ilikuwa inachukua asynchronous operation na arc reignition, kuboresha damage ya insulation.
  Hata ingawa ilikuwa inahudumia mara kwa mara, kazi ya muda mrefu ilikuwa inachukua aging, na environmental factors kama temperature na humidity fluctuations zilitengeneza performance. Flashover fault ya disconnector ilitokea kutokana na effects zisizo moja kwa moja za degradation ya insulation, mechanical anomalies, na aging ya vifaa.

3.Maarifa ya Kupanga Kosa
3.1 On-Site Emergency Response
Tatizo la flashover, protocol ya emergency response ilianzishwa kuhakikisha usalama wa grid. Disconnector wenye kosa waliwekwa kwenye isolation kwa kupiga circuit breakers zinazotumika, kuzuia escalation ya kosa. Vifaa vinavyokubalika vilivyokuwa vimumiliki na disconnector viliepitishwa na kuweka sawa ili kuzuia maloperation au failure. Mode ya mchakato ulianza kwa urusha: mizigo lililoingia kwenye mzunguko wa umeme wenye kosa lilihamishwa kwenye mzunguko sahihi ili kudumisha mizigo kwa wateja muhimu. Katika mchakato huu, mipangilio ya system (voltage, current, frequency) yalikuwa yanafundishwa kwa makini ili kuhakikisha kazi ya thabiti. Wapenzi walikuwa wamepelekwa kusaidia kusimamia eneo la kosa na kuzuia udhuru bila ruhusa, kuzuia matukio ya pili.

3.2 Mipango ya Kurekebisha Vifaa
Kulingana na tathmini ya sababu asili, mipango ya kurekebisha fulani ilikutambuliwa:

• Kwa degraded insulation: replace na restore insulation media. Ondoa materials zenye damaged, moist, au aged na install materials mpya, compliant ili kurekebisha performance ya insulation.

• Kwa insufficient contact pressure: angalia na replace contact springs, adjust contact pressure kwa design values ili kupunguza contact resistance na kuzuia overheating/arcing.

• Kwa mechanism faults: replace components zenye damaged na full recalibrate mechanism ili kufanana na specifications za design za timing na synchronism.

3.3 Mchakato wa Marafiki na Maeneo Muhimu ya Teknolojia
Marafiki yakufuatiliwa kwa uangalizi. Kichukwaji kilifungwa kamili kwa ajili ya utafiti wazi ili kuthibitisha ukame wa udhaifu. Wakati wa kurudia uzio, umeme na joto la mazingira lilikuwa linakawezeseka ili kuzuia maambukizo au kukutana kwa vifaa mapya. Uwekezaji ulihakikisha upanuzi bora na ukosefu wa uzee wa uzio ili kuzuia maono au kutokuwa na uzee. Malipo ya kusonga zilifanyika kwa kutumia zana zilizotathmini kwa ajili ya nguvu sahihi na sawa kwa kila fasi. Ukurudia na kutathmini usimamizi ulifanyika kulingana na mashtaka ili kuhakikisha kazi safi na inaweza kusimamiwa. Baada ya marafiki, majaribio yote yalifanyika—mwingiliano wa uzio, tanδ, nguvu ya malipo, na ufanisi wa usimamizi—yote yalienda kwa viwango kabla ya kurudi kwenye umeme.

4.Uthibitishaji wa Ufanisi wa Marafiki
4.1 Majaribio baada ya Marafiki
Majaribio yote yalithibitisha ufanisi uliyorudi (angalia Meza 1):

• Mwingiliano wa uzio: kati ya malipo alikuwa amefikiwa kutoka 1500 MΩ hadi 2400 MΩ; mwingiliano wa ardhi alikuwa amefikiwa kutoka 2000 MΩ hadi 2800 MΩ—wote walikuwa wanafiki viwango.

• tanδ alikuwa amepungua kutoka 0.8% hadi 0.4%, ndani ya viwango vinavyokubalika, ikithibitisha kutatuliwa kwa tatizo la maji/uleendelea.

• Majaribio wa kutahama chuki: kabla ya marafiki kutokuka kwenye 480 kV (< viwango); baada ya marafiki, hakukuwa na kutokoka kwenye 600 kV—kuhakikisha kurudi kwa uzio.

4.2 Uchunguzi na Utafsiri wa Viwango vya Kazi

Kutoka iliyopigwa ilipimwa kwa muda wa miezi minne ya uchunguzi wa kazi. Hali ya joto ya majanga ilibaki sahihi, inaonyesha usimamizi mzuri wa upasuaji wa chombo na maongezi ya majanga. Vitendo vya kutumia kutofautiana: muda wa kukufunga 65 ms, muda wa kupunguza 58 ms, na tofauti za muda wa kusambana ≤3 ms. Hakukua na upinduzi au upotoshaji wa mng'aro. Matokeo ya majaribio na uchunguzi yote yanatunza umuhimu wa ufumbuzi wa hitilafu na kazi sahihi.

5.Utaratibu wa Kupunguza Hitilafu na Mapendekezo
Kuendeleza kazi sahihi ya GIS na kupunguza hatari za hitilafu, ni lazima kuweka mipango ya usimamizi yenye nguvu:

• Uchunguzi wa kila wiki: Fanya utafiti wa machoni kila wiki na majaribio ya kazi kila mwezi kwa timu zinazokubalika ili kupata ongezeko au matumaini mapema.

• Uchunguzi wa hali unaojulikana: Tumia mfumo wa uchunguzi wa mtandaoni kwa ajili ya kufuatilia kwa muda wa mng'aro gani, joto, na muundo wa hasa ili kutambua masuala yasiyotajwa mapema.

• Majaribio ya kupunguza: Fanya majaribio ya kiwango cha uzito wa insulation na tanδ mara kwa wakati ili kutathmini afya ya umeme/insulation na kupunguza matumaini ya kushuka au kutokunda.

• Chaguzi na ukurasa: Chagua vifaa vinavyohitajika la GIS vilivyotatiminuliwa. Shikilia miundombinu na viwango vya ubuni kwa makini wakati wa kurakisha ili kuhakikisha usambazaji sahihi na majanga.

• Kurakisha: Angalia vitendo vyote kwa kutosha wakati wa kurakisha, kudhibiti data yote kwa ajili ya rujula ya usimamizi wa baadaye.

• Mafunzo ya watu: Fanya mafunzo ya teknolojia na majaribio ya dharura mara kwa wakati ili kuboresha ustawi wa wafanyakazi katika kazi na kutatua hitilafu, hususan kwa kutoa majibu haraka na sahihi kwa matukio na kuhakikisha usawa wa grid.

6.Mwisho
Makala hii inajumuisha tathmini na ufumbuzi wa kazi sahihi wa hitilafu ya flashover katika GIS disconnector wa 550 kV. Taarifa zifuatazo na majaribio ya kina kwa kina zilitambua sababu asili. Utaratibu wa kupata mwisho wa dharura na usimamizi wa kupigwa ulifanikiwa kutatua tatizo, lilikuwa litatambuliwa na majaribio ya baada ya kupigwa na uchunguzi wa kazi. Mapendekezo ya kupunguza yanayotakikana na yatofauti, yanatolea mawazo muhimu kwa ajili ya usimamizi wa GIS. Kazi ya baadaye inapaswa kuboresha utafiti wa mashamba ya hitilafu GIS ili kuboresha usalama na uhakika wa mfumo wa umeme.