Gaasi-isoleeritud lülitusrööv (GIS), mida tihti nimetatakse “SF6 kombinatsioonilisele elektriseadmele”, on laialdaselt kasutusel elektrienergia süsteemides oma kõrge usaldusväärsuse, väikese mahtude, madala müra ja madala kaotuse tõttu. See sisaldab kõrgete pingete seadmeid nagu katkisid, kiired massivlülitsed, vooluvahetajad ja juhtmetstikud metallist koori, mis on täidetud SF6 gaasiga. Iga seade asub eraldi gaasi kompartiments, mis omavad erinevat jõudu. Vooluvahetaja terminaalblokk jagab gaasi kompartimente, ühendab osi ja lihtsustab hooldust. Teisendussaatmises avastati, et 750kV GIS vooluvahetaja terminaalbloki gaasi kompartimenti pinge langus umbes 0,05MPa päevas, isegi pärast gaasi täitmist. Seega analüüsime vooluvahetaja terminaalbloki väljajätmist.
1 Ülevaade ja ristikuvarimise analüüs
1.1 Ülevaade
Teraamil käivitatud 2017-06-23, andis terminaalblokk gaasi välja 2021-11-06 ja näitas ristike 2021-11-08. Tasane külg on vooluvahetaja poolt, kumer on mitte-vooluvahetaja poolt, koos 12 välimarginaalsega ruuvavaru. Vooluvahetaja poolt on kolm ringi võrdsete kaugusedega kollaseid veokupru terminaliposti (sisemisest alates 1, 8, 15); mitte-vooluvahetaja poolt välisim ring on 15 posti (A1-A5, B1-B5, C1-C5 vastupäeva), vastavalt vooluvahetaja poolt keskmistes ringides.
1.2 Makrokoopiline kontroll
Kumeral küljal leiti umbes 30cm pikkune ristik, mis asus tõusva ääre keerdes, jagatud kaheks osaks: laia avanenud pikaks ristikuks (A1-B1) ja väikese avanenud lühikeseks ristikuks (C5-A1, peaaegu nähtamatu). Järgnevalt tehti penetrantkontroll, et kontrollida lisaristike olemasolu.
1.3 Penetrantkontroll
Penetrantkontrolli läbi viidi terminaalbloki mõlemal küljal:
Kumeral küljal: Leiti kaks ristikut, mis vastasid makrokoopilise kontrolli morfoloogiale ja pikkusele (240mm ja 60mm). Lühike ristik muutus selgemaks pärast testi ja ei tuvastatud täiendavaid ristikke.
Tasane külg: Sisemisel tiivituskorral leiti kaks erinevat pikkust (umbes 20mm ja 8mm) ristikke. Need ei läinud läbi, nende lõpude vaheline kaugus oli umbes 20mm.
1.4 Murdpeadanalüüs
Lõigutud A4-näitel näidati, et mitte-vooluvahetaja poolt olid penetratiivsed ristikud ja vooluvahetaja poolt mitte-penetratiivsed. Ruutlikud joobivad plaadid ja kuusnurklased mutterid sises osades olid struktuuriliste muutuste all, koos penetranti tagasivooluga (metallsete sisendite ja epoksirüsi vahejuures). Vaadeldi väikeseid ristikke (30° terminaalbloki telje suhtes) ja ebaregulaarseid, pindlikke kontaktipinnaid (45°-ga nihkes ristikud).
1.5 Jõudlask
Tootja 25Nm ruuvitorqu kasutades, rakendades T = kFd ((k = 0.15), ühe ruuvi vertikaalne eelpinge oli 13.9kN. Maksimaalse eelpingu simulatsiooni (M12 ruuv, 50cm torque wrench) korral oli toor 220Nm (44Nm 10cm kätega), tõstes eelpingu 24.4kN (1.76× standard). 30°-ga nihkes, 31.78mm pikkuses murdpeal oli 10.78mm mittetühistatud ühend (resiini pingetõus). Liiga suur eelpinge ja pingekonsentratsioon põhjustasid resiinis ristikute tekke ja levikut.
2 Ristikute põhjused
Liiga suur paindepinge mittetühistatud istuma struktuuril (äärise ruuvauka-terminalipost) põhjustas penetratiivsed ristikud. Ebatõhusad tööriistad/ületi kiristatud ruuvad tõstsid ruuvide eelpinget. Vooluvahetaja poolt gaasi pinge
lisandus paindepingele. Halb metall-resiini side (vahejuured) vähendas kandevat ristiki ja põhjustas pingekonsentratsiooni. Kombinatsioon lõpetas terminaalbloki ristikute tekke, mis lõpuks andis gaasi välja.
3 Ennetavad meetmed
Kasutage tootja spetsifikatsioonide järgi torqueriike, et vältida ületähtaegset kiristamist. Järgige gaasi täitmise protsesse, et vältida pingede erinevusi. Optimeerige terminaalbloki disaini/vahte, et vältida pingete põhjustavaid vahejuuri/karvatuid sisendeid. Tugevdage kvaliteedi kontrolle, et tagada vigaste toodete tagasi lülitamine.
4 Järeldus
Vooluvahetaja terminaalbloki ristikute tekke SF6 seadmes tuleneb ebatõhusast ruuvikiristamisest (liiga suur eelpinge). Soovitatud meetmed juhivad teisi elektrienergia kasutajaid.