Apakah punca kemungkinan kegagalan retak dalam blok terminal CT di dalam peralatan GIS?
Peralatan pemutus litar yang dipasang dalam gas (GIS), sering disebut sebagai “SF6 peralatan elektrik gabungan”, digunakan secara meluas dalam sistem kuasa kerana kebolehpercayaan tinggi, ruang yang kecil, bunyi rendah, dan kerugian rendah. Ia memuatkan peranti bervoltan tinggi seperti pemutus litar, pemintas penyambung cepat, transformer arus, dan busbar di dalam cangkang logam yang dipegang dengan gas SF6 . Setiap peranti ditempatkan dalam bilik gas yang berasingan dengan tekanan yang berbeza. Blok terminal CT memisahkan bilik gas, menyambung komponen, dan memudahkan penyelenggaraan. Stesen pengubah telah mendapati bahawa tekanan bilik gas CT 750kV GIS menurun sekitar 0.05MPa setiap hari, berterusan selepas pengisian semula gas. Oleh itu, kami menganalisis kegagalan blok terminal CT.
1 Gambaran Umum dan Analisis Pecahan Blok Terminal
1.1 Gambaran Umum
Blok terminal dimulakan pada 23 Jun 2017, bocor gas pada 6 November 2021, dan menunjukkan retak pada 8 November 2021. Sisi rata adalah sisi CT, sisi cembung adalah sisi bukan-CT, dengan 12 lubang ros luar. Sisi CT mempunyai tiga lingkaran tiang terminal kuning tembaga yang berjarak sama (1, 8, 15 setiap lingkaran dari dalam); lingkaran paling luar sisi bukan-CT mempunyai 15 tiang (A1 - A5, B1 - B5, C1 - C5 mengikut arah lawan jam), sesuai dengan sisi CT pada lingkaran tengah.
1.2 Pemeriksaan Makroskopik
Sebuah retak sepanjang kira-kira 30cm ditemui pada sisi cembung, di belokan tepi yang terangkat, terbahagi kepada dua bahagian: retak panjang yang lebar dibuka (A1 - B1) dan retak pendek yang sempit dibuka (C5 - A1, hampir tidak kelihatan). Ujian penetrasi dijalankan untuk memeriksa retak tambahan.
1.3 Ujian Penetrasi
Ujian penetrasi dijalankan pada kedua-dua sisi blok terminal:
Sisi cembung: Dua retak ditemui, konsisten dengan pemeriksaan makroskopik dalam morfologi dan panjang (240mm dan 60mm). Retak pendek menjadi jelas selepas ujian, dan tidak ada retak lain yang dikesan.
Sisi rata: Dua retak dengan panjang berbeza (kira-kira 20mm dan 8mm) ditemui pada cincin segel dalaman. Mereka tidak menembusi, dengan jarak antara ujung-ke-ujung sekitar 20mm.
1.4 Pemeriksaan Permukaan Pecahan
Bahagian yang dipotong dari A4 menunjukkan retak penetratif pada sisi bukan-CT dan retak non-penetratif pada sisi CT. Lembaran konduktif segi empat dan mur segi enam di dalamnya mempunyai perubahan struktur mendadak, dengan penyelesiran penetrasi (jurang antara sisipan logam dan resin epoksi). Retak halus (30° terhadap paksi blok terminal) dan permukaan kontak yang tidak rata, bertitik (dengan retak bersudut 45°) dapat dilihat.
1.5 Penghitungan Daya
Dengan tork mur pengeluar 25Nm, menggunakan T = kFd ((k = 0.15), pra-beban menegak tunggal mur adalah 13.9kN. Simulasi pra-beban maksimum (mur M12, alat tork 50cm) memberikan tork 220Nm (44Nm melalui alat tork 10cm), meningkatkan pra-beban kepada 24.4kN (1.76× standard). Fraktur yang bersudut 30° dan panjang 31.78mm mempunyai sambungan tidak berkesinambungan 10.78mm (peningkatan stres resin). Pra-beban berlebihan dan konsentrasi stres menyebabkan inisiasi dan penyebaran retak dalam resin.
2 Sebab-sebab Pecahan
Stres lenturan berlebihan pada struktur tempat yang tidak berkesinambungan (lubang mur tepi - tiang terminal) menyebabkan retak penetratif. Alat yang tidak sesuai/pemencetan berlebihan menyebabkan pra-beban mur berlebihan. Tekanan gas sisi CT
menambah stres lenturan. Ikatan logam-resin yang buruk (jurang) mengurangkan bahagian penampang beban dan menyebabkan konsentrasi stres. Gabungan ini meretakkan blok terminal, menyebabkan kebocoran gas.
3 Tindakan Pencegahan
Gunakan alat tork mengikut spesifikasi pengeluar untuk mengelakkan pemencetan berlebihan. Ikuti proses pengisian gas untuk mencegah perbezaan tekanan. Optimumkan reka bentuk/bekalan blok terminal untuk mengelakkan jurang/sisipan tajam yang menyebabkan stres. Kukuhkan pemeriksaan kualiti untuk menolak produk yang cacat.
4 Kesimpulan
Pecahan blok terminal CT dalam peralatan SF6 berhasil daripada pemencetan mur yang tidak betul (pra-beban berlebihan). Tindakan yang dicadangkan membimbing pengguna kuasa lain.
