Unsa ang mga posible nga butang sa pagkabagol sa CT terminal blocks sulod sa GIS equipment?
Ang gas-insulated switchgear (GIS), kasagaran gitawag og “SF6 combined electrical apparatus”, gigamit kahuman sa iyang mataas nga kauban, gamay nga butang, gamay nga bulak, ug gamay nga pagkawas. Ini naglupot sa mataas nga voltaje nga mga device sama sa circuit breakers, fast grounding switches, current transformers, ug busbars sa usa ka gipundok nga metal shell nga isabog sa SF6 gas. Ang bawat device nagsugod sa separado nga gas chamber uban sa lain-lain nga presyon. Ang CT terminal block nagbahin sa mga gas chamber, nagkonektar sa mga komponente, ug nagpalig-on sa pagmantala. Ang usa ka converter station mihat-an ang 750kV GIS CT gas chamber’s pressure nadurog ~0.05MPa kada adlaw, nananubo human sa gas refilling. Busa, gi-analisa namo ang pagkawas sa CT terminal block.
1 Overview ug Cracking Analysis sa Terminal Block
1.1 Overview
Gisugdan sa operasyon sa 2017-06-23, ang terminal block nag-leak sa gas sa 2021-11-06 ug nagpakita og cracks sa 2021-11-08. Ang flat side mao ang CT-side, ang convex mao ang non-CT-side, uban 12 outer threaded holes. Ang CT-side adunay tulo ka circles sa equidistant yellow copper terminal posts (1, 8, 15 per circle gikan sa inside); ang non-CT-side’s outermost circle adunay 15 posts (A1-A5, B1-B5, C1-C5 counterclockwise), nagmatch sa CT-side sa middle circles.
1.2 Macroscopic Inspection
Nahanap ang ~30cm-long crack sa convex side, sa raised edge’s turn, nahimong duha ka sections: ang wide-opened long crack (A1-B1) ug ang small-opened short crack (C5-A1, barely visible). Gisunod ang penetrant testing aron suwayi sa daghang cracks.
1.3 Penetrant Testing
Gihimo ang penetrant testing sa duha ka sides sa terminal block:
Convex side: Nahanap ang duha ka cracks, consistent sa macroscopic inspection sa morphology ug length (240mm ug 60mm). Ang short crack naging obvious human sa testing, wala na gihatagan og ibang cracks.
Flat side: Nahanap ang duha ka cracks sa lain-lain nga length (approximately 20mm ug 8mm) sa inner sealing ring. Wala sila naka-penetrate through, adunay end-to-end distance nga about 20mm.
1.4 Fracture Surface Inspection
Isang section cut gikan sa A4 nagpakita og non-CT-side penetrative cracks ug CT-side non-penetrative ones. Ang square conductive sheets ug hexagonal nuts sa sulod adunay structural abrupt changes, uban penetrant back-seepage (gaps between metal inserts ug epoxy resin). Nakita ang fine cracks (30° sa terminal block axis) ug uneven, spotted contact surfaces (adunay 45°-angled cracks).
1.5 Force Calculation
Sa manufacturer’s 25Nm bolt torque, gisulti ang T = kFd ((k = 0.15), ang single-bolt vertical preload mao ang 13.9kN. Simulating max preload (M12 bolt, 50cm torque wrench) naghatag og 220Nm torque (44Nm via a 10cm-arm wrench), nataasan ang preload sa 24.4kN (1.76× standard). Ang 30°-angled, 31.78mm-long fracture adunay 10.78mm discontinuous joint (resin stress increase). Excessive preload ug stress concentration nagdili sa crack initiation ug propagation sa resin.
2 Causes sa Cracking
Excessive bending stress sa discontinuous seat structure (edge bolt hole-terminal post) nagdili sa penetrative cracks. Improper tools/over-tightening nagdili sa excessive bolt preload. CT-side gas pressure
nadugangan sa bending stress. Poor metal-resin bonding (gaps) nagbawas sa bearing cross-section ug nagdili sa stress concentration. Combined, niini nagdili sa cracking sa terminal block, leaking gas.
3 Preventive Measures
Gamiton ang torque wrenches sumala sa manufacturer specs aron makaiwas sa over-tightening. Sundon ang gas-filling processes aron makaiwas sa pressure differences. Optimize ang terminal block design/casting aron makaiwas sa stress-causing gaps/sharp inserts. Pakigbalik ang quality checks aron ma-reject ang faulty products.
4 Conclusion
Ang CT terminal block cracking sa SF6 apparatus resulta sa improper bolt-tightening (excessive preload). Ang proposed measures magguide sa uban pang power users.
