Analyser utslippsfeil på støtteisolatorer basert på flere metoder

Oversikt over situasjonen

Under AC-kommissjoneringen av en vis substation, oppsto det en flashover utslippsfeil i postisolatoren. Den spesifikke feilsituasjonen var som følger:
Når 500 kV AC switchyard-bryter ble slått for å lade busser, fungerte den doble busbar differensialbeskyttelsen, og bryteren strøket. Feilfaset var fase B, og feilstrømmen var 5 760 A. Det ble foretatt en gassammensetningsanalyse av SF₆-gassen i gasskammeret, og SO₂-innholdet var 5,3 μL/L (standarden er 2 μL/L).

Struktur av postisolator

Gasskammeret inkluderer tre postisolatorer, partikkeltrapper, trekkskiver osv. Som vist i figur 1, under montering, blir de tre postisolatorene og partikkeltrappene først fastgjort til metalltrekkskiven med skruer. Skjermende dekke monteres på metallinsettingen i midten av isolatoren med skruer. Insettingen er forbundet med isolatoren ved gjøting. Etter montering, blir det festet til rørbusflansen gjennom skruene i trekkskiven. Hovedmaterialet i isolatoren er epoksidresin, partikkeltrappen er av legering, og grenseplate er av isolerende materiale.

Hovedfunksjonen til postisolatoren er å støtte den interne ledningen og ikke å fungere som isolasjon for gasskammeret. Når utstyret fungerer normalt, er postisolatoren jevnt belasted under konstant gasstrykk, som vist i figur 2. På den andre siden, er elektriske feltfordelingen i de tre postisolatorene ekstremt ujevn. Elektriske feltstyrken ved grensesnittet mellom metallinsettingen og epoksidresinen er relativt høy. Denne ujevne fordelingen vil føre til relativt alvorlig lokal ladningsakkumulering i de tre postisolatorene. I tilfelle fremmedlegemer eller andre situasjoner under drift, kan det oppstå flashover utslipp.

Ommåling av ytre dimensjoner

Den defekte postisolatoren ble returnert til fabrikken for ommåling av dimensjoner og ytre inspeksjon. De defekte buspostisolatorene ble litt tørket og merkene polert. Overflaten av postisolatoren var intakt, og ingen synlige sprøyter, bobler eller andre anomaler ble funnet.

Med referanse til tegningene, ble flere nøkkelmål av postisolatoren, partikkeltrapper, skjermende dekke, trekkskiver osv. ommålt. Dette involverte ommåling av flere mål som senter-til-senteravstand mellom de tre beina av postisolatoren, omkrets diameter og vinkel. Alle mål ble funnet godkjente.

Fargestoff penetreringsinspeksjon

Fargestoff penetreringsinspeksjon ble utført på postisolatoren. Etter rensing og slipring, ble inspeksjonen foretatt. Rensningsmiddel ble sprøyta på papiret, og deretter ble penetrant på overflaten av isolatoren tørket rent. Etter nøyaktig inspeksjon, ble ingen penetrant sekkasje oppdaget, og ingen anomalier ble funnet i fargestoff penetreringsinspeksjonen.

Røntgen- og industriell CT-inspeksjon

Røntgeninspeksjon ble utført på postisolatoren. Postisolatoren ble rotert 360° for inspeksjon, og ingen defekter som dårlig binding, bobler eller sprøyter ble funnet.
Industrielle CT-inspeksjonstester ble utført på postisolatoren. Det interne isolerende materialet var generelt jevnt, uten luft hull, sprøyter, forurensninger eller andre defekter. Det var ingen dårlig binding mellom lavspændingsendens insetting og epoksidresinen, eller mellom sentral sylinder og epoksidresinen.

Mekanisk ytelsestest

Mekaniske ytelsestester ble utført på postisolatoren, inkludert trykktest (12 kN, hold presse i 30 min) og torsjontest (15 kN, hold presse i 30 min). Overflaten av postisolatoren ble observert for eventuelle anomalier, sprøyter eller skader. Ingen anomalier ble funnet gjennom mekanisk ytelsestest.

Isoleringsytelsestest

Postisolatorene ble samlet inn i en busbar testtilstand med nye partikkeltrapper og gamle partikkeltrapper (etter slipring) returnert fra stedet, og fylt med 0,5 MPa SF₆-gass inne.
Først ble vurderingen foretatt ifølge fabrikks trykktoleranste metode: nettfrekvensmessig trykktoleranse (740 kV i 1 min - 381 kV i 5 min), og lynimpuls (±1675 kV, 3 ganger hver); deretter ble vurderingen foretatt ifølge steds trykktoleranste metode: nettfrekvensmessig trykktoleranse (318 kV i 5 min - 550 kV i 3 min - 740 kV i 1 min - 381 kV i 45 min). Alle testresultater var normale, uten utslipp eller unormaliteter.

Feilgjengivelsesprøve

Basert på ovennevnte analyse av postisolatoren, ble det bestemt at ingen feilproblemer ble funnet i design- og produksjonsfasen av postisolatoren. Det ble foreløpig bedømt at fremmedlegemer på overflaten av postisolatoren under installasjonsfasen muligens forårsaket flashover utslippet. For å videre bekrefte grunnen til ulykken som analysert, med tanke på mulige skjulesteder for fremmedlegemer og situasjonen med ikke bruk av smøring, ble gjengivelsesprøver under ulike arbeidsforhold utført, inkludert: anbringelse av 1/3 smøring på postisolatoren (ingen utslipp), anbringelse av 1/2 smøring på postisolatoren (ingen utslipp), anbringelse av 2/3 smøring på postisolatoren (ingen utslipp), anbringelse av 1/3 smøring på postisolatoren og blåse støv (støv på postisolatoren, ingen utslipp), osv.

Basert på gjengivelsesprøveresultatene under ovennevnte arbeidsforhold, kan det konkluderes at enkeltkilde smøring forurensning eller metalliske fremmedlegemer er ikke sannsynlig å forårsake overflate flashover nedbrytning av isolatoren; for isolatorer som går ned under nettfrekvensspenning, har både sentral insetting og jordpotensialinsetting tydelige ablasjonsmerker; for isolatorer som går ned under lynimpulsspenning, har sentral insetting ablasjonsmerker, som er liknende fenomenet på stedet.