Milyen okok lehetnek a GIS-eszközök CT végződő blokkjainak repedési hibáinak?
A gázizolált kapcsolóállomás (GIS), amit gyakran “SF6 kombinált elektromos berendezés”-nek hívnak, széles körben használják az energiarendszerekben a magas megbízhatóságáért, kis területigényéért, alacsony zajszintjéért és alacsony veszteségéért. Ez zárja be a magas feszültségű eszközöket, mint az áramkörzeteket, a gyors talajkapcsolókat, az áramerősítőket és a buszokat egy földre vett fémmel ellátott burkolóban, amely SF6 gázzal van feltöltve. Minden eszköz külön gáztartályban helyezkedik el különböző nyomásokkal. A CT terminál blokk megosztja a gáztartályokat, összeköti a komponenseket, és segít a karbantartásban. Egy átalakító állomásban észleltek, hogy egy 750kV GIS CT gáztartály nyomása naponta kb. 0,05MPa-es csökkenést mutatott, ami fennmaradt a gáz pótlása után is. Így elemlettük a CT terminál blokk hibáját.
1 Áttekintés és részletezés a terminál blokk hibájáról
1.1 Áttekintés
A terminál blokk 2017. június 23-án került üzembe helyezésre, 2021. november 6-án kezdett gázt szivárogni, majd 2021. november 8-án jelentek rajta törések. A lapos oldal a CT-oldal, a konvex oldal a nem CT-oldal, 12 külső rosca lyukkal. A CT-oldalon három körben egyenletesen helyezkednek el sárga réz terminál oszlopok (1, 8, 15 oszlop a belső körből); a nem CT-oldalon a legkülső körben 15 oszlop van (A1 - A5, B1 - B5, C1 - C5 ellen órajárással), ami a középső körben megegyezik a CT-oldallal.
1.2 Makroszkopikus vizsgálat
A konvex oldalon, a felnyújtott szegély fordulóján, egy kb. 30 cm hosszú törés található, amely két részre oszlik: egy széles nyílású hosszú törés (A1 - B1) és egy kis nyílású rövid törés (C5 - A1, szinte láthatatlan). Penetráns vizsgálatot végeztek további törések keresésére.
1.3 Penetráns vizsgálat
Penetráns vizsgálatot végzettek a terminál blokk mindkét oldalán:
Konvex oldal: Két törést találtak, ami megegyezik a makroszkopikus vizsgálat eredményeivel a morfológiában és a hosszúságban (240 mm és 60 mm). A rövid törés a vizsgálat után nyilvánvalóvá vált, más törések nem észlelhetőek voltak.
Lapos oldal: Két különböző hosszúságú törést találtak a belső szellőzési gyűrűn (kb. 20 mm és 8 mm). Ezek nem mennek át, a végső távolságuk kb. 20 mm.
1.4 Töréspont vizsgálat
Az A4 pontból vágott részből a nem CT-oldalon átmenő törések és a CT-oldalon nem átmenő törések láthatók. A négyzetes vezető lemezeken és hatszög alakú mohókon belül szerkezeti változások voltak, penetráns visszacsapódás (fém behelyezések és epox reszina közötti rés). Finom törések (30 fok a terminál blokk tengelyéhez képest) és egyenletes, pontozott érintkező felületek (45 fokos törésekkel) láthatók voltak.
1.5 Erő számítás
A gyártó 25Nm csavarkeményítéssel, a T = kFd ((k = 0.15) használatával, az egyetlen csavar vízszintes előterhelése 13.9kN volt. A maximális előterhelés szimulálása (M12 csavar, 50 cm keményítőkulcs) 220Nm keményítést adott (44Nm 10 cm karosszal), amely növelte az előterhelést 24.4kN-re (1.76-szerese a normának). A 30 fokos, 31.78 mm hosszú töréspont 10.78 mm hosszú megszakadott csatlakozást mutatott (reszina stresszes növekedése). A túlzott előterhelés és a stressz koncentráció a reszinában indította és terjesztette a töréseket.
2 A törések okai
A folytonos ülő struktúrán (él csavar lyuk - terminál oszlop) túlzott hajlító stressz okozta a törések átmenetét. Nem megfelelő eszközök vagy túlzott szorítás miatt túlzott csavar előterhelés alakult ki. A CT-oldali gáznagyon hozzájárult a hajlító stresszhez. A rossz fém-reszina kötődés (részegységek) csökkentette a terhelés átmérőjét és stressz koncentrációt okozott. Ezek együttesen törések alakulását és a gáz szivárgását eredményezték a terminál blokkon.
3 Megelőző intézkedések
Használjanak keményítőkulcsokat a gyártó specifikációival, hogy elkerüljék a túlzott szorítást. Kövessék a gáz töltési folyamatokat, hogy elkerüljék a nyomáskülönbséget. Optimalizálják a terminál blokk tervezését és öntését, hogy elkerüljék a stressz okozó részegységeket és élesen beágyazott elemeket. Erősítsék a minőségi ellenőrzéseket, hogy elutasítsák a hibás termékeket.
4 Következtetés
A CT terminál blokk törései a SF6 berendezésben a nem megfelelő csavar szorítás (túlzott előterhelés) eredményeként alakultak ki. A javasolt intézkedések útmutatást adnak más energiaszolgáltatóknak.
