Ποιες είναι οι πιθανές αιτίες της παραπέμψης σε παχνίσματα στους μπλοκ προορισμού CT μέσα σε εξοπλισμό GIS;
Το εξεδιωμένο με αέριο στροφόρο (GIS), που συχνά ονομάζεται “SF6 συνδυασμένη ηλεκτρική εγκατάσταση”, χρησιμοποιείται ευρέως στα συστήματα ενέργειας λόγω της υψηλής αξιοπιστίας, της μικρής επιφάνειας, του χαμηλού θορύβου και των χαμηλών απωλειών. Αυτό περιλαμβάνει υψηλής τάσης συσκευές όπως στροφόροι, γρήγορες εδαφικές διακόπτες, μετατροπείς ρεύματος και λεωφορείς σε μια εδαφική μεταλλική κάλυψη που είναι γεμάτη με αέριο SF6. Κάθε συσκευή βρίσκεται σε ξεχωριστό κελί αερίου με διαφορετικές πίεσεις. Το τερματικό μπλοκ CT διαιρεί τα κελιά αερίου, συνδέει τα συστατικά και ελαφρύνει την συντήρηση. Σε μια σταθμό μετατροπής, παρατηρήθηκε ότι η πίεση στο κελί αερίου 750kV GIS CT μειώθηκε κατά ~0.05MPa καθημερινά, με τη μείωση να συνεχίζεται ακόμη και μετά την ανανέωση του αερίου. Έτσι, αναλύσαμε την αποτυχία του τερματικού μπλοκ CT.
1 Επισκόπηση και Ανάλυση Κατάθλιψης του Τερματικού Μπλοκ
1.1 Επισκόπηση
Το τερματικό μπλοκ έχει τεθεί σε λειτουργία στις 23-06-2017, και άρχισε να διαρρέει αέριο στις 06-11-2021, ενώ έχει παρατηρηθεί κατάθλιψη στις 08-11-2021. Η επίπεδη πλευρά είναι η πλευρά CT, η ξεκάθαρη είναι η μη-CT πλευρά, με 12 εξωτερικές ελικοειδείς τρύπες. Η πλευρά CT έχει τρία κύκλα ισοδύναμων κίτρινων χαλκίνων τερματικών στηλών (1, 8, 15 ανά κύκλο από τα μέσα); ο εξωτερικός κύκλος της μη-CT πλευράς έχει 15 στήλες (A1 - A5, B1 - B5, C1 - C5 αντίκλινα), ταιριάζοντας με την πλευρά CT στους μεσαίους κύκλους.
1.2 Μακροσκοπική Εξέταση
Βρέθηκε μια ρωγμή μήκους ~30cm στην ξεκάθαρη πλευρά, στην περιστροφή της υψωμένης άκρης, χωρισμένη σε δύο τμήματα: μια μεγάλη ρωγμή (A1 - B1) και μια μικρή ρωγμή (C5 - A1, σχεδόν αόρατη). Στη συνέχεια, έγινε δοκιμή με διαπερατό υγρό για να ελεγχθούν περαιτέρω ρωγμές.
1.3 Δοκιμή με Διαπερατό Υγρό
Η δοκιμή με διαπερατό υγρό έγινε στις δύο πλευρές του τερματικού μπλοκ:
Ξεκάθαρη πλευρά: Βρέθηκαν δύο ρωγμές, συνεπείς με τη μακροσκοπική εξέταση ως προς μορφολογία και μήκος (240mm και 60mm). Η μικρή ρωγμή έγινε ορατή μετά τη δοκιμή, και δεν ανακαλύφθηκαν άλλες ρωγμές.
Επίπεδη πλευρά: Βρέθηκαν δύο ρωγμές διαφορετικού μήκους (περίπου 20mm και 8mm) στο εσωτερικό σφραγιστικό κύκλο. Δεν διένεικαν, με απόσταση από κέντρο σε κέντρο περίπου 20mm.
1.4 Εξέταση της Επιφάνειας Κατάθλιψης
Ένα τμήμα που κόψαμε από το A4 έδειξε περιεχόμενες ρωγμές στη μη-CT πλευρά και μη-περιεχόμενες ρωγμές στην CT πλευρά. Τετραγωνικά συνδυαστικά πλάκες και εξάγωνα μπουντία μέσα είχαν δομικές απότομες αλλαγές, με επιστροφή διαπερατού υγρού (διαστάσεις μεταξύ μεταλλικών εισαγωγών και εποξυδικού). Παρατηρήθηκαν λεπτές ρωγμές (30° σε σχέση με τον άξονα του τερματικού μπλοκ) και ανομαλές, σημειωμένες επαφικές επιφάνειες (με ρωγμές 45°).
1.5 Υπολογισμός Δυνάμεων
Με την ταλάντωση 25Nm του κατασκευαστή, χρησιμοποιώντας T = kFd ((k = 0.15), η κατακόρυφη προεκτάσεις του μονού βολταρίσματος ήταν 13.9kN. Η προσομοίωση της μέγιστης προεκτάσεις (M12 βολτ, 50cm ταλαντωτή) έδωσε 220Nm ταλάντωση (44Nm με 10cm-πλέον ταλαντωτή), αυξάνοντας την προεκτάσεις σε 24.4kN (1.76× τυπική). Η 30°-κεκλιμένη, 31.78mm-μεγάλη κατάθλιψη είχε 10.78mm μη-συνεχή σύνδεση (αύξηση στρεσ στο εποξυδικό). Η υπερβολική προεκτάσεις και η συγκέντρωση στρεσ προκάλεσαν την έναρξη και την εξάπλωση της ρωγμής στο εποξυδικό.
2 Αιτίες Κατάθλιψης
Η υπερβολική καμπυλότητα στρεσ στην μη-συνεχή δομή (άκρη βολτ-τρύπα-τερματική στήλη) προκάλεσε περιεχόμενες ρωγμές. Η εσφαλμένη χρήση εργαλείων/υπερβολική ταλάντωση οδήγησε σε υπερβολική προεκτάσεις βολτ. Η πίεση αερίου της πλευράς CT πρόσθεσε στο στρεσ καμπυλότητας. Η κακή συνδέση μετάλλου-εποξυδικού (διαστάσεις) μείωσε την επιφάνεια φόρτου και προκάλεσε συγκέντρωση στρεσ. Συνδυαστικά, αυτά οδήγησαν στην κατάθλιψη του τερματικού μπλοκ, προκαλώντας διαρροή αερίου.
3 Προληπτικά Μέτρα
Χρησιμοποιήστε ταλαντωτές σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή για να αποφευχθεί η υπερβολική ταλάντωση. Ακολουθήστε τις διαδικασίες γεμίσματος αερίου για να αποφευχθούν διαφορές πίεσης. Βελτιώστε την σχεδίαση/χαλκώματος του τερματικού μπλοκ για να αποφευχθούν οι διαστάσεις/οξείες εισαγωγές που προκαλούν στρεσ. Ενισχύστε τις ελέγχους ποιότητας για να απορρίπτονται τα ελαττωματικά προϊόντα.
4 Συμπέρασμα
Η κατάθλιψη του τερματικού μπλοκ CT σε SF6 συστήματα προκλήθηκε από εσφαλμένη ταλάντωση (υπερβολική προεκτάσεις). Τα προτεινόμενα μέτρα οδηγούν άλλους χρήστες ενέργειας.
