Elemezze a hajlítóizolátorok kiütési hibáit többféleképpen

A helyzet áttekintése

Egy adott áramfordító állomás AC beüzemelési időszakában történt egy poszti izolátor felületi elszabadulási hiba. A konkrét hiba leírása a következő:
Amikor a 500 kV AC kapcsolóház kapcsolóját zárva töltötték fel a fővezetőt, a fővezető kettős szettű buszdifferenciális védelme működött, és a kapcsoló kikapcsolt. A hibás fázis a B fázis volt, és a hibajárat 5 760 A volt. Az SF₆ gáz komponenseinek elemzése során 5,3 μL/L SO₂ tartalomra jutottak (a szabvány 2 μL/L).

A poszti izolátor szerkezete

A gátkamra három poszti izolátort, részecsketrápokat, nyírólapokat stb. tartalmaz. Látható az 1. ábrán, hogy a szerelés során először rögzítik a három poszti izolátort és a részecsketrápokat csavarral a fémes nyírólapra. Az elédet csavarokkal rögzítik az izolátor közepén lévő fémes behelyezett részre. A behelyezett részt öntés révén kötik az izolátorhoz. A szerelés után csavarokkal rögzítik a csőfővezető franszcájához. Az izolátor főanyaga epoxidreszina, a részecsketráp anyaga szövetszer, a határpolc pedig izoláló anyagból készült.

A poszti izolátor fő funkciója a belső vezető támogatása, nem pedig a gátkamrát teli elszigetelése. Amikor az eszköz normálisan működik, a poszti izolátor egyenletesen terhelódik állandó gáznnyomás alatt, ahogy az 2. ábra mutatja. Másrészről a három poszti izolátor elektromos mezőeloszlása nagyon egyenletlen. A fémes behelyezett rész és az epoxidreszina határvonalán lévő elektromos mezőerő relatíve erős. Ez az egyenletlen eloszlás súlyos helyi töltés-gyűjtődést okozhat a három poszti izolátoron. Üzem közben, ha idegen testek vagy más helyzetek merülnek fel, akkor felületi elszabadulás is bekövetkezhet.

Az átfogó méretek újra mérése

A hibás poszti izolátort visszahozták a gyártóhoz, hogy újra megmérjék a méreteit és vizsgálják meg a kinézetét. A hibás fővezető poszti izolátort enyhén letisztították és simították a jeleket. A poszti izolátor felülete teljesen egész, látható rettegek, bobbantások vagy egyéb anomáliák nem találhatók.

A rajzok alapján újra megmérték a poszti izolátor, a részecsketráp, az eléd, a nyírólap stb. több kulcsszintű méretét. Ez magában foglalt a poszti izolátor három lábának középpontja közötti távolságának, kerületi átmérőjének és szögének újra mérését. Minden méret megfelelt a szabványoknak.

Színezett penetráns vizsgálat

Színezett penetráns vizsgálatot végzettek a poszti izolátoron. Tisztítás és simítás után végzették a vizsgálatot. A tisztítószert papírra spriccelték, majd tisztították a poszti izolátor felületén lévő penetrántot. Szorgalmas vizsgálat után nem találtak penetráns átsivárgást, és a színezett penetráns vizsgálat során sem találtak anomáliát.

Röntgen- és ipari CT-vizsgálat

Röntgen-vizsgálatot végzettek a poszti izolátoron. A poszti izolátort 360°-on forgatták, és nem találtak rossz kötődést, bobbantást vagy rettegetést jelző hibákat.
Ipari CT-vizsgálatot végzettek a poszti izolátoron. A belső izoláló anyag általánosságban egyenletes volt, nem találtak levegőlyukakat, rettegeket, vegyületeket vagy egyéb hibákat. Nincs rossz kötődés a nyalasszfeszültségű vég behelyezett része és az epoxidreszina, valamint a középső henger és az epoxidreszina között.

Mechanikai teljesítményvizsgálat

Mechanikai teljesítményvizsgálatot végzettek a poszti izolátoron, beleértve a nyomóvizsgálatot (12 kN, 30 percig tartós nyomás) és a tekercsvizsgálatot (15 kN, 30 percig tartós nyomás). Megfigyelték a poszti izolátor felületét, hogy van-e anomáliák, rettegek vagy károsodás. A mechanikai teljesítményvizsgálat során nem találtak anomáliát.

Izolációs teljesítményvizsgálat

A poszti izolátort új részecsketrápokkal és a telephelyről visszaadott, simított régi részecsketrápokkal együtt szerelték be egy fővezető vizsgálati állapotba, és 0,5 MPa SF₆ gázzal töltötték fel belül.
Először a gyári kitartó feszültség vizsgálati módszer alapján értékelték: huzamos kitartó feszültség (740 kV, 1 perc - 381 kV, 5 perc), és villámúttal (±1675 kV, mindegyik 3-szor); ezután a telepi kitartó feszültség vizsgálati módszer alapján: huzamos kitartó feszültség (318 kV, 5 perc - 550 kV, 3 perc - 740 kV, 1 perc - 381 kV, 45 perc). Az összes vizsgálati eredmény rendben volt, nem volt elszabadulás vagy anomália.

Hiba reprodukáló vizsgálat

A poszti izolátor fenti elemzése alapján azt állapították meg, hogy a poszti izolátor tervezési és gyártási szakaszában nem találtak hibákat. Előzetesen arra a feltételezésre jutottak, hogy a telepítési szakaszban a poszti izolátor felületén lévő idegen testek okozhatták az elszabadulást. A vizsgált hiba okainak további megerősítése érdekében, figyelembe véve az idegen testek lehetséges rejtőhelyeit és a kenőanyag nem alkalmazását, különböző munkafeltételek mellett végzett reprodukáló vizsgálatokat, beleértve: 1/3 kenőanyag felvétele a poszti izolátorra (nincs elszabadulás), 1/2 kenőanyag felvétele a poszti izolátorra (nincs elszabadulás), 2/3 kenőanyag felvétele a poszti izolátorra (nincs elszabadulás), 1/3 kenőanyag felvétele a poszti izolátorra és por fúvása (por a poszti izolátorra, nincs elszabadulás), stb.

A fent említett munkafeltételek melletti reprodukáló vizsgálati eredmények alapján lehet következtetni, hogy az egyetlen forrású kenőanyag szennyezés vagy fémidegen testek nem okozhatják a poszti izolátor felületi elszabadulását; a huzamos feszültség alatt bezárt izolátorok esetén mind a középső behelyezett rész, mind a földpotenciálú behelyezett részön nyilvánvaló szenvedési jelek vannak; a villámúttal bezárt izolátorok esetén a középső behelyezett részön szenvedési jelek vannak, ami hasonló a telepi hibához.