تحليل أعطال التفريغ في العوازل العمودية بناءً على وسائل متعددة

نظرة عامة على الوضع

خلال فترة التشغيل الأولي للتيار المتردد في محطة كهرباء معينة، حدث خلل تفريغي في العازل العمودي. يُشار إلى التفاصيل الخاصة بالخلل كالتالي:
عند إغلاق مفتاح الفناء الكهربائي بـ 500 كيلو فولت لشحن الحافلة، تم تشغيل حماية الفرق بين الحافلات المزدوجة والحافلة وقامت المفتاح بالتقطيع. كانت المرحلة المعيبة هي المرحلة B، وكان التيار المعيب 5760 أمبير. تم إجراء تحليل تركيب الغاز لغاز SF₆ داخل الغرفة الغازية، وكانت نسبة SO₂ 5.3 μL/L (المعيار هو 2 μL/L).

بنية العازل العمودي

تحتوي الغرفة الغازية على ثلاثة عوازل عمودية، وفخوص الجسيمات، وألواح السحب، وغيرها. كما هو موضح في الشكل 1، أثناء التجميع، يتم أولاً تثبيت العوازل العمودية الثلاثة والفخوص الجسيمية على لوحة السحب المعدنية بواسطة البراغي. يتم تثبيت الغطاء الواقي على الإدراج المعدني في مركز العازل باستخدام البراغي. يتم ربط الإدراج بالعازل عن طريق الصب. بعد التجميع، يتم تثبيته على فلانجة أنبوب الحافلة من خلال براغي لوحة السحب. المادة الرئيسية للعازل هي الراتنج الايبوكسي، والفخ الجسيمي مصنوع من سبيكة، والوسادة الحدودية مصنوعة من المواد العازلة.

الوظيفة الرئيسية للعازل العمودي هي دعم الموصل الداخلي ولا يقوم بعزل الغرفة الغازية. عندما يعمل الجهاز بشكل طبيعي، يكون العازل العمودي تحت ضغط غازي ثابت وبشكل متساوٍ، كما هو موضح في الشكل 2. من ناحية أخرى، تكون توزيع المجال الكهربائي للعازل العمودي الثلاثي غير متساوي للغاية. قوة المجال الكهربائي عند واجهة الإدراج المعدني والراتنج الايبوكسي تكون مرتفعة نسبياً. هذا التوزيع غير المتساوي سيؤدي إلى تراكم شحنة محلية خطير نسبياً على العازل العمودي الثلاثي. وفي حالة وجود أجسام غريبة أو حالات أخرى أثناء التشغيل، قد يحدث تفريغ تفريغي.

إعادة قياس الأبعاد الخارجية

تم إرجاع العازل العمودي المعيب إلى المصنع لإعادة قياس الأبعاد والفحص الخارجي. تم تنظيف العوازل العمودية للمحافلة المعيبة قليلاً وصقل العلامات. كان سطح العازل العمودي سليمًا، ولم يتم العثور على أي تشققات أو فقاعات أو تشوهات مرئية أخرى.

بالإشارة إلى الرسومات، تم إعادة قياس العديد من الأبعاد الرئيسية للعوازل العمودية، والفخوص الجسيمية، والأغطية الواقي، وألواح السحب، وغيرها. تضمنت هذه العملية إعادة قياس العديد من الأبعاد مثل المسافة من المركز إلى المركز للأرجل الثلاثة للعازل العمودي، القطر الدوري، والزاوية. تم العثور على جميع الأبعاد أنها مقبولة.

الفحص بالمصطبغة

تم إجراء فحص بالمصطبغة على العازل العمودي. بعد التنظيف والطحن، تم إجراء الفحص. تم رش المنظف على الورقة، ثم تم تنظيف المصطبغة من سطح العازل. بعد الفحص بعناية، لم يتم اكتشاف أي تسرب للمصطبغة، ولم يتم العثور على أي تشوهات في فحص المصطبغة.

الفحص بالأشعة السينية والتوموغرافيا الصناعية

تم إجراء فحص بالأشعة السينية على العازل العمودي. تم تدوير العازل العمودي بمقدار 360° للفحص، ولم يتم العثور على أي عيوب مثل اللحام السيء أو الفقاعات أو التشققات.
تم إجراء اختبارات التوموغرافيا الصناعية على العازل العمودي. كانت المادة العازلة الداخلية بشكل عام متجانسة، ولم يتم العثور على أي فجوات هواء أو تشققات أو شوائب أو عيوب أخرى. لم يكن هناك لحام سيء بين الإدراج النهاية ذات الجهد المنخفض والراتنج الايبوكسي، وكذلك بين الأسطوانة المركزية والراتنج الايبوكسي.

اختبار الأداء الميكانيكي

تم إجراء اختبارات الأداء الميكانيكي على العازل العمودي، بما في ذلك اختبار الضغط (12 كيلونيوتن، تحت الضغط لمدة 30 دقيقة) واختبار التواء (15 كيلونيوتن، تحت الضغط لمدة 30 دقيقة). تم ملاحظة سطح العازل العمودي لأي تشوهات أو تشققات أو تلف. لم يتم العثور على أي تشوهات من خلال اختبار الأداء الميكانيكي.

اختبار الأداء العازل

تم تجميع العوازل العمودية في حالة اختبار الحافلة مع فخوص جسيمات جديدة وفخوص الجسيمات القديمة (بعد الطحن) المرتجعة من الموقع، وتم ملؤها بغاز SF₆ بضغط 0.5 ميجا باسكال.
أولاً، تم إجراء التقييم وفقًا لطريقة اختبار تحمل الجهد في المصنع: تحمل الجهد الترددي (740 كيلو فولت لمدة دقيقة واحدة - 381 كيلو فولت لمدة خمس دقائق)، وضربة الجهد الصادرة (±1675 كيلو فولت، ثلاث مرات لكل منها)؛ ثم، تم إجراء التقييم وفقًا لطريقة اختبار تحمل الجهد في الموقع: تحمل الجهد الترددي (318 كيلو فولت لمدة خمس دقائق - 550 كيلو فولت لمدة ثلاث دقائق - 740 كيلو فولت لمدة دقيقة واحدة - 381 كيلو فولت لمدة 45 دقيقة). كانت جميع نتائج الاختبار طبيعية، دون أي تفريغ أو ظروف غير طبيعية.

اختبار إعادة إنتاج الخلل

بناءً على التحليل السابق للعازل العمودي، تم تحديد أنه لم يتم العثور على مشاكل خلل في مراحل التصميم والإنتاج للعازل العمودي. تم الحكم المبدئي على أن الأجسام الغريبة الموجودة على سطح العازل العمودي أثناء مرحلة التركيب قد تكون قد أدى إلى التفريغ التفريغي. للتأكيد أكثر على سبب الحادث كما تم تحليله، مع الأخذ في الاعتبار أماكن الاختباء المحتملة للأجسام الغريبة وضع عدم استخدام الشحوم، تم إجراء اختبارات إعادة الإنتاج تحت ظروف العمل المختلفة، بما في ذلك: تطبيق 1/3 من الشحوم على العازل العمودي (دون تفريغ)، تطبيق 1/2 من الشحوم على العازل العمودي (دون تفريغ)، تطبيق 2/3 من الشحوم على العازل العمودي (دون تفريغ)، تطبيق 1/3 من الشحوم على العازل العمودي ونفخ الغبار (الغبار على العازل العمودي، دون تفريغ)، وغيرها.

بناءً على نتائج اختبارات إعادة الإنتاج تحت الظروف السابقة، يمكن الاستنتاج أن التلوث الأحادي المصدر بالشحوم أو الأجسام الغريبة المعدنية ليس من المرجح أن يتسبب في الانهيار التفريغي السطحي للعازل؛ بالنسبة للعوازل التي تنهار تحت الجهد الترددي، يكون للإدراج المركزي والإدراج ذو الجهد الأرضي علامات تآكل واضحة؛ بالنسبة للعوازل التي تنهار تحت ضربة الجهد الصادرة، يكون للإدراج المركزي علامات تآكل، وهو ما يشبه ظاهرة الخلل في الموقع.