Што може да бидат можно причини за повреда од пукнување во клеменски колчиња на CT во опремата GIS?
Гас-изолираната комутација (GIS), често наречена „SF6 комбинирана електрична апаратура“, се широко користи во енергетските системи поради неговата висока надежност, мал габарит, ниски шум и ниски губитоци. Таа зафаќа високонапонски уреди како прекинувачи, брзи земјодирни прекинувачи, трансформатори на ток и шински системи во земана метална обвивка наполнета со SF6 гас. Секој уред се наоѓа во посебна гасна камера со различни притискови. Блокот на клемски колектори ја делува гасната камера, поврзува компонентите и олеснува одржбата. Во конвертерска станција, забележан е пад на притискот во камерата на 750кВ GIS CT гасен систем од околу 0,05МПа дневно, што продолжува и по поправката на гасот. Затоа, анализиравме нефункционалноста на блокот на клемски колектори.
1 Преглед и анализа на пукнатина на блокот на клемски колектори
1.1 Преглед
Блокот на клемски колектори започнал да функционира на 23-6-2017, а на 6-11-2021 бил забележан излив на гас, а на 8-11-2021 биле видливи пукнатини. Равната страна е CT-страна, издуваната е не-CT-страна, со 12 отвора за нарезани цевчиња. На CT-страната има три кругови со равноудалени жолти медни клемски стубчиња (1, 8, 15 по круг од внатрешноста); на најспољниот круг на не-CT-страната има 15 стубчиња (A1-A5, B1-B5, C1-C5 противуречно), соодветствувајќи на средните кругови на CT-страната.
1.2 Макроскопска инспекција
На издуваната страна беше забележана пукнатина од околу 30 см, на завојот на издигнатиот раб, поделена на две секции: долга широка пукнатина (A1-B1) и кратка узака пукнатина (C5-A1, едва видлива). Последовало испитување со пенетрантни тестови за проверка на дополнителни пукнатини.
1.3 Пенетрантни тестови
Пенетрантни тестови беа изведени на двете страни на блокот на клемски колектори:
Издувана страна: Намерени беа две пукнатини, соодветствувајќи макроскопскиот преглед по формата и должина (240 мм и 60 мм). Кратката пукнатина станала очигледна по тестовите, а други пукнатини не беа детектирани.
Равна страна: Намерени беа две пукнатини со различна должина (приближно 20 мм и 8 мм) на внатрешниот теснеца. Не проникнуваа низ, со растојание од крај до крај од околу 20 мм.
1.4 Инспекција на површината на пукнатината
Сечењето од A4 покажа профундни пукнатини на не-CT-страната и непрофундни на CT-страната. Квадратните проводни пластови и шестаголемите мутници во внатрешноста имаа структурни наглини промени, со пенетрантна обратна просечка (размак меѓу металните вметнувања и епоксидната смола). Видливи беа фини пукнатини (30° спрема оската на блокот на клемски колектори) и неравномерни, тачкести контактни површини (со пукнатини под агол од 45°).
1.5 Израчунавање на силата
Со производствен момент на болците од 25Нм, користејќи T = kFd ((k = 0.15), вертикалната предварителна напрегнување на еден болец беше 13.9кН. Симулација на максимална предварителна напрегнување (M12 болец, 50см ключ за моменци) даваше 220Нм момент (44Нм со 10см-ки ключ), повишувајќи предварителната напрегнување до 24.4кН (1.76× стандард). Фрактура под агол од 30°, 31.78 мм длабока, имаше 10.78 мм дисконтинуитет (повишен стрес на смолата). Превишена предварителна напрегнување и концентрација на стрес каузираа иницијација и пропагација на пукнатини во смолата.
2 Причини за пукнатините
Превишени извиващи стресови на дисконтинуитетната седиште структура (отвор за болец на раб - клемски стуб) каузираа профундни пукнатини. Неправилни алатки/превишено затеснување доведе до превишена предварителна напрегнување. Притискот на CT-страната
добави на извиващите стресови. Лошо поврзување на метал-смола (размак) намалило пресечената површина и каузираа концентрација на стрес. Комбинирани, овие фактори доведоа до пукнатини на блокот на клемски колектори, кои предизвикаа излив на гас.
3 Профилактички мерки
Користете ключеви за моменци според производствените спецификации за избегнување на превишено затеснување. Следете процесите за пополнување со гас за избегнување на разлики во притиск. Оптимизирајте дизајнот/ливањето на блокот на клемски колектори за избегнување на причини за стрес како што се размаци/остри вметнувања. Јачајте контролата на квалитетот за одбирање на дефинетивни производи.
4 Заклучок
Пукнатините на блокот на клемски колектори во SF6 апаратура резултираа од неправилно затеснување на болците (превишена предварителна напрегнување). Предложени мерки ги насочуваат и другите корисници на енергија.
