Analitza les faltes de descàrrega dels aïllaments pòtions basant-se en múltiples mitjans

Resum de la situació

Durant el període de comissió d'una subestació AC, es va produir un defecte de descàrrega per flashover en un aïllament post. La situació específica del defecte és la següent:
Quan es va tancar l'interruptor de la subestació AC de 500 kV per carregar la barra, es va activar la protecció diferencial doble de la barra, i l'interruptor va saltar. La fase defectuosa era la fase B, i la corrent de defecte era de 5.760 A. Es va realitzar l'anàlisi de la composició del gas SF₆ de la cambra de gas, i el contingut de SO₂ era de 5,3 μL/L (l'estàndard és de 2 μL/L).

Estructura de l'aïllament post

La cambra de gas inclou tres aïllaments post, trampes de partícules, plagues de tracció, etc. Com es mostra en la Figura 1, durant el muntatge, els tres aïllaments post i les trampes de partícules es fixen primer a la plaga metàlica de tracció amb daus. La coberta de blindatge s'instal·la al centre de l'aïllament amb daus. L'inserció es fondeix a l'aïllament. Un cop muntat, es fixa a la flanxa de la barra de tub mitjançant els daus de la plaga de tracció. El material principal de l'aïllament és resina epoxi, la trampa de partícules és de material d'allotjament, i el coixí limitador és de material aïllant.

La funció principal de l'aïllament post és suportar el conductor intern i no serveix per aïllar la cambra de gas. Quan l'equipament funciona normalment, l'aïllament post està sotmès a una pressió de gas constant, com es mostra en la Figura 2. D'altra banda, la distribució del camp elèctric de l'aïllament post de tres punts és extremadament desigual. La intensitat del camp elèctric a la interfície entre l'inserció metàlica i la resina epoxi és relativament alta. Aquesta distribució desigual pot conduir a una acumulació local de càrrega relativa a l'aïllament post de tres punts. En cas de presència d'objectes estranys o altres situacions durant l'operació, podria produir-se una descàrrega per flashover.

Re - mesurament de les dimensions exteriors

L'aïllament post defectuós va ser retornat a la fàbrica per a un re - mesurament de les dimensions i una inspecció de l'aparença. Els aïllaments post defectuosos de la barra van ser netejats lleugerament i les marques van ser polides. La superfície de l'aïllament post estava intacta, i no es van trobar fissures, bombolles o altres anomàlies visibles.

Referint - se a les plantilles, es van re - mesurar diverses dimensions clau de l'aïllament post, trampes de partícules, cobertes de blindatge, plagues de tracció, etc. Això involucrava re - mesurar diverses dimensions com la distància entre centres de les tres potes de l'aïllament post, diàmetre circumferencial, i angle. Totes les dimensions es van trobar qualificades.

Inspecció penetrant amb colorant

Es va realitzar una inspecció penetrant amb colorant a l'aïllament post. Després de netejar i polir, es va realitzar l'inspecció. El netejador es va aspraïr sobre el paper, i després es va netejar el penetrant de la superfície de l'aïllament. Després d'una inspecció atenta, no es va detectar cap filtració de penetrant, i no es van trobar anomàlies en la inspecció penetrant amb colorant.

Inspecció amb raigs X i CT industrial

Es va realitzar una inspecció amb raigs X a l'aïllament post. L'aïllament post es va girar 360° per a l'inspecció, i no es van trobar defectes com mal enganxament, bombolles o fissures.
S'han realitzat proves d'inspecció CT industrial a l'aïllament post. El material d'aïllament intern era generalment uniforme, sense trobar - se forats d'aire, fissures, impuretes o altres defectes. No hi havia mal enganxament entre l'inserció de l'extrem de baixa tensió i la resina epoxi, ni entre el cilindre central i la resina epoxi.

Prova de rendiment mecànic

Es van realitzar proves de rendiment mecànic a l'aïllament post, incloent una prova de pressió (12 kN, mantenint la pressió durant 30 min) i una prova de torsió (15 kN, mantenint la pressió durant 30 min). S'observà la superfície de l'aïllament post per detectar qualsevol anomàlia, fissura o dany. No es van trobar anomàlies a través de la prova de rendiment mecànic.

Prova de rendiment d'aïllament

Els aïllaments post es van ensamblar en un estat de prova de barra amb trampes de partícules noves i les trampes de partícules antigues (després de polir) retornades del lloc, i es va omplir amb gas SF₆ a 0,5 MPa.
Primer, es va realitzar l'avaluació segons el mètode de prova de tensió en fabrica: tensió de freqüència d'ones (740 kV durant 1 min - 381 kV durant 5 min), i impuls d'ona (±1675 kV, 3 cops cadascun); després, es va realitzar l'avaluació segons el mètode de prova de tensió en lloc: tensió de freqüència d'ones (318 kV durant 5 min - 550 kV durant 3 min - 740 kV durant 1 min - 381 kV durant 45 min). Tots els resultats de les proves van ser normals, sense descàrregues ni condicions anòmals.

Prova de reproducció de defectes

Basant - se en l'anàlisi anterior de l'aïllament post, es va determinar que no s'havien trobat problemes de defectes en les etapes de disseny i fabricació de l'aïllament post. Es va jutjar preliminarment que objectes estranys a la superfície de l'aïllament post durant l'etapa d'instal·lació podrien haver causat la descàrrega per flashover. Per confirmar més endavant la causa de l'accident tal com s'ha analitzat, considerant els possibles amagadors d'objectes estranys i la situació de no aplicació de graxa lubrificant, es van realitzar proves de reproducció en diverses condicions de treball, incloent: aplicar 1/3 de graxa lubrificant a l'aïllament post (sense descàrrega), aplicar 1/2 de graxa lubrificant a l'aïllament post (sense descàrrega), aplicar 2/3 de graxa lubrificant a l'aïllament post (sense descàrrega), aplicar 1/3 de graxa lubrificant a l'aïllament post i sopar pols (pols a l'aïllament post, sense descàrrega), etc.

Basant - se en els resultats de les proves de reproducció en les condicions de treball mencionades, es pot concluir que la contaminació de graxa lubrificant d'una sola font o objectes estranys metàl·lics no són probable que causin una descàrrega superficial de l'aïllament; per als aïllaments que es trencaven sota tensió de freqüència d'ones, tant l'inserció central com l'inserció de potencial de terra tenien marques d'ablatió evidents; per als aïllaments que es trencaven sota impuls d'ona, l'inserció central tenia marques d'ablatió, similar al fenomen del defecte en lloc.