מהן האפשרויות לסיבת כשל בעקבות פיצול בלוקים סופיים בציוד GIS
מתקני החלפת גז (GIS), המכונים לעתים "כלי חשמל משולבים עם SF6", נמצאים בשימוש רחב במערכות חשמל בשל אמינות גבוהה, שטח תפוס קטן, רעש נמוך והפסדים נמוכים. הם מכלילים התקנים ברמת מתח גבוהה כמו מעגלים מפוצצים, מתגים מהירים לאישור קרקע, טרנספורמרים זרם וקווים פנימיים בתוך קליפה מתכתית מושכת מלאה בגז SF6. כל מכשיר נמצא באגף גז נפרד עם לחצים שונים. בלוק הקצה של הטרנספורמר מחלק את אגני הגז, מחבר רכיבים ומקל על תחזוקה. בתחנת המרה נמצאה ירידה בלחץ של כ-0.05MPa ביום באגן גז CT של GIS 750kV, גם לאחר מילוי מחדש של הגז. לכן, ניתחנו את כשלו של בלוק הקצה של ה-CT.
1 סקירה ואנליזה של פיצוץ בלוק הקצה
1.1 סקירה כללית
בלוק הקצה עבר לתפעול ב-23 ביוני 2017, נודע כי הוא מדליף גז ב-6 בנובמבר 2021 ונראו בו פיצוצים ב-8 בנובמבר 2021. הצד השטוח הוא צד CT, הצד הבולט הוא צד לא-CT, עם 12 חורים מסcrewados חיצוניים. הצד של CT כולל שלושה עיגולים של מוטות קצה צהובים נחושתיים במרווחים שווים (1, 8, 15 לכל עיגול מבפנים); העיגול החיצוני ביותר של הצד לא-CT כולל 15 מוטות (A1-A5, B1-B5, C1-C5 נגד כיוון השעון) המתאימים למרכז העיגולים של הצד CT.
1.2 בדיקה מקרו-סקופית
נמצא פיצוץ באורך של כ-30ס"מ על הצד הבולט, במקום הסיבוב של השפה המוגבהת, המחולק לשני חלקים: פיצוץ ארוך ורחב (A1-B1) ופיצוץ קצר וצר (C5-A1, כמעט בלתי נראה). בוצע בדיקת חדירה כדי לבדוק פיצוצים נוספים.
1.3 בדיקת חדירה
בדיקת חדירה בוצעה בשני הצדדים של בלוק הקצה:
צד בולט: נמצאו שני פיצוצים, התואמים במבנה ובאורך לבדיקה מקרו-סקופית (240mm ו-60mm). הפיצוץ הקצר נהיה ברור לאחר הבדיקה, ולא נמצאו פיצוצים נוספים.
צד שטוח: נמצאו שני פיצוצים באורכים שונים (כ-20mm ו-8mm) בסילון החימום הפנימי. הם לא חדרו דרך, עם מרחק קצה לקצה של כ-20mm.
1.4 בדיקה של פני השטח המפוצצים
חתך שנלקח מאזור A4 חשף פיצוצים חורגים בצד לא-CT ופיצוצים שאינם חורגים בצד CT. לוחות מוליכים מרובעים ומדבקים משושים בתוך היו בעלי שינויים מבניים פתאומיים, עם חדירה חוזרת של חומר חדיר (בפרקים בין הכנסות מתכת לארופן). נראו פיצוצים דקים (בזווית של 30° לציר בלוק הקצה) ופני מגע לא אחידים, מנוקדים (עם פיצוצים בזווית של 45°).
1.5 חישוב כוח
עם מומנט הנעילה של 25Nm של היצרן, באמצעות T = kFd ((k = 0.15), הכוח האנכי המוקדם של מסcrewado יחיד היה 13.9kN. סימולציה של מומנט נעילה מקסימלי (מסcrewado M12, מפתח מומנט באורך 50cm) נתנה מומנט נעילה של 220Nm (44Nm באמצעות מפתח מומנט באורך 10cm), המעלה את הכוח המוקדם ל-24.4kN (1.76× סטנדרטי). הפיצוץ באורך של 31.78mm בזווית של 30° היה בעל קשר לא רציף באורך 10.78mm (עלייה בעומס על הארופן). עומס מוקדם יתר ורכוז מאמץ גרמו להתחלה ולפריחה של פיצוצים בארופן.
2 סיבות לפיצוץ
מאמץ כפיפה יתר על מבנה הישיבה הלא רציף (חורים במסcrewado בקצה - מוטי קצה) גרם לפיצוצים חורגים. שימוש בכלי לא מתאימים/נעילה חזקה מדי גרם לכוח מוקדם יתר. לחץ הגז של הצד CT הוסיף למאמץ הכפיפה. הצמדה לקויה בין מתכת לארופן (פרקים) הקטינה את החתך הנושא גרמה לרכוז מאמץ. ביחד, אלו גרמו לפיצוץ בבלוק הקצה, מה שהוביל לדליפה של גז.
3 אמצעי מניעה
שימוש במפתחות מומנט בהתאם למפרט של היצרן כדי למנוע נעילה חזקה מדי. עמידה בתהליכי ממלאת גז כדי למנוע הבדלים בלחץ. שיפור עיצוב/יציקת בלוק הקצה כדי למנוע פרקים/הכנסות חדות המביאים למאמץ.ngthening בדיקות איכות כדי לדחות מוצרים פגומים.
4 סיכום
פיצוץ בלוק הקצה של ה-CT במכשיר SF6 נגרם מנעילה לא נכונה של מסcrewados (כוח מוקדם יתר). המеры предложенные в данном документе могут служить руководством для других пользователей электроэнергии.
