Какви са възможните причини за повреда от разцепване на терминалните блокове на CT в оборудването GIS
Газово изолирано комутационно устройство (GIS), често наричано „SF6 комбинирано електрическо устройство“, се използва широко в енергийните системи поради своята висока надеждност, малка площ, нисък шум и ниски загуби. То обгръща високонапредни устройства като прекъсвачи, бързи заземящи ключове, трансформатори на тока и шинопроводи в заземена метална обвивка, напълнена с газ SF6. Всяко устройство е разположено в отделна газова камера с различни налягания. Блокът за клеми на трансформатора на тока дели газовите камери, свързва компонентите и облекчава поддръжката. В преобразувателна станция беше установено, че налягането в газовата камера на 750kV GIS CT намалява с около 0,05МПа на ден, което продължава след зареждане с газ. Следователно анализирахме отказа на блока за клеми на трансформатора на тока.
1 Преглед и анализ на пукнатините в блока за клеми
1.1 Преглед
Блокът за клеми беше вложен в употреба на 23-6-2017, а на 6-11-2021 започна да пропуска газ, а на 8-11-2021 бяха открити пукнатини. Плоската страна е страната на трансформатора на тока, а изпъкналата - страната без трансформатор на тока, с 12 външни резбови отвора. Страната на трансформатора на тока има три кръга равномерно разпределени жълти медни клеми (по 1, 8, 15 на кръг отвътре); най-външният кръг на страната без трансформатор на тока има 15 клеми (A1-A5, B1-B5, C1-C5 по часовниковата стрелка), които съответстват на средните кръгове на страната на трансформатора на тока.
1.2 Макроскопичен преглед
На изпъкналата страна беше открита пукнатина с дължина около 30 см, при завоя на издигнатия ръб, разделена на две части: широка и дълга пукнатина (A1-B1) и малка и кратка пукнатина (C5-A1, почти невидима). Беше проведено пробен тест за откриване на допълнителни пукнатини.
1.3 Пробен тест
Пробният тест беше проведен от двете страни на блока за клеми:
Изпъкнала страна: Бяха открити две пукнатини, съответстващи на макроскопичния преглед по форма и дължина (240 мм и 60 мм). Кратката пукнатина стана очевидна след теста, а други пукнатини не бяха открити.
Плоска страна: Бяха открити две пукнатини с различни дължини (приблизително 20 мм и 8 мм) на вътрешното герметизиращо кръгче. Те не проникнаха напълно, с разстояние от край до край от около 20 мм.
1.4 Преглед на повърхността на пукнатината
Сечението, направено от A4, показа проникващи пукнатини на страната без трансформатор на тока и непроникващи пукнатини на страната на трансформатора на тока. Квадратните проводими плочки и шестостенни гайки вътре имаха структурни внезапни промени, с обратно просмукване на пробата (разстояние между металните вмъквания и епоксидния лепило). Бяха видени фини пукнатини (30° спрямо оста на блока за клеми) и неравномерни, петнаести контактни повърхности (с пукнатини под ъгъл 45°).
1.5 Изчисление на силата
С 25 Нм момента на затягане на болтовете, предоставен от производителя, използвайки T = kFd ((k = 0.15), вертикалната предварителна нагрузка на един болт беше 13.9 кН. Симулацията на максималната предварителна нагрузка (M12 болт, ключ за момент 50 см) даваше момент 220 Нм (44 Нм с ключ за момент 10 см), увеличавайки предварителната нагрузка до 24.4 кН (1.76 x стандарт). Пукнатината под ъгъл 30°, с дължина 31.78 мм, имаше 10.78 мм непрекъсната връзка (увеличение на напрежението в лепилото). Прехвърлената предварителна нагрузка и концентрацията на напреженията причиниха началото и разпространението на пукнатини в лепилото.
2 Причини за пукнатините
Прехвърлено напрежение на изкривяване на непрекъснатата конструкция на седалото (отвор на болт на ръба - клема) причини проникващи пукнатини. Неправилно използване на инструменти или прекомерно затягане доведе до прехвърлена предварителна нагрузка. Налягането на газа на страната на трансформатора на тока добави към напрежението на изкривяване. Лошо свързване на метал-лепило (разстояния) намали сечениета, които поемат напрежението, и причини концентрация на напреженията. Комбинирани, тези фактори причиниха пукнатини в блока за клеми, водещи до изтичане на газ.
3 Предпазни мерки
Използвайте ключове за момент според спецификациите на производителя, за да се избегне прекомерно затягане. Следвайте процесите за зареждане с газ, за да се предотвратят разлики в налягането. Оптимизирайте дизайна/ливгуването на блока за клеми, за да се избегнат разстояния/остри вмъквания, причиняващи напрежения. Усиленият контрол на качеството трябва да отхвърли дефектните продукти.
4 Заключение
Пукнатините в блока за клеми на трансформатора на тока в SF6 устройство бяха причинени от неправилно затягане на болтовете (прехвърлена предварителна нагрузка). Предложени мерки насочват другите потребители на енергия.
