วิเคราะห์ข้อผิดพลาดจากการปล่อยประจุของฉนวนคอลัมน์โดยใช้วิธีการหลายแบบ

ภาพรวมของสถานการณ์

ระหว่างการทดสอบระบบไฟฟ้าสลับของสถานีไฟฟ้าแห่งหนึ่ง เกิดข้อผิดพลาดจากการปล่อยประจุไฟฟ้าที่ฉนวนโพสต์ รายละเอียดของข้อผิดพลาดมีดังนี้:
เมื่อปิดสวิตช์ในลานสวิตช์ไฟฟ้าสลับ 500 kV เพื่อชาร์จบัสบาร์ ระบบป้องกันความแตกต่างของบัสบาร์แบบคู่ทำงาน และสวิตช์ทริป เฟสที่เกิดข้อผิดพลาดคือเฟส B และกระแสไฟฟ้าที่เกิดข้อผิดพลาดคือ 5,760 A ได้ทำการวิเคราะห์องค์ประกอบของแก๊ส SF₆ ในช่องแก๊ส และพบว่าปริมาณ SO₂ คือ 5.3 μL/L (มาตรฐานคือ 2 μL/L)

โครงสร้างของฉนวนโพสต์

ช่องแก๊สประกอบด้วยฉนวนโพสต์สามตัว ตะกร้าอนุภาค แผ่นดึง ฯลฯ ตามที่แสดงในรูปที่ 1 ในการประกอบ ฉนวนโพสต์สามตัวและตะกร้าอนุภาคถูกยึดเข้ากับแผ่นดึงโลหะโดยใช้สลักเกลียว ฝาครอบโลหะถูกติดตั้งบนแทรกโลหะที่ศูนย์กลางของฉนวนด้วยสลักเกลียว แทรกถูกเชื่อมต่อเข้ากับฉนวนโดยการหล่อหลอม หลังจากประกอบเสร็จแล้ว จะถูกยึดเข้ากับแฟล็นจ์ของบัสบาร์ท่อผ่านสลักเกลียวของแผ่นดึง วัสดุหลักของฉนวนคือเรซินอีพอกซี่ ตะกร้าอนุภาคทำจากวัสดุอัลลอย และแผ่นรองจำกัดทำจากวัสดุฉนวน

ฟังก์ชันหลักของฉนวนโพสต์คือการรองรับสายนำภายใน และไม่มีหน้าที่แยกช่องแก๊ส เมื่อเครื่องมือทำงานอย่างปกติ ฉนวนโพสต์จะได้รับแรงกดทับอย่างสม่ำเสมอภายใต้ความดันแก๊สที่คงที่ ตามที่แสดงในรูปที่ 2 นอกจากนี้ การกระจายสนามไฟฟ้าของฉนวนโพสต์สามตัวไม่สม่ำเสมอ ความแข็งแกร่งของสนามไฟฟ้าที่ขอบเขตระหว่างแทรกโลหะและเรซินอีพอกซี่ค่อนข้างสูง การกระจายที่ไม่สม่ำเสมอนี้จะทำให้มีการสะสมประจุท้องถิ่นที่รุนแรงบนฉนวนโพสต์สามตัว หากมีวัตถุแปลกปลอมหรือสถานการณ์อื่น ๆ ระหว่างการทำงาน อาจเกิดการปล่อยประจุไฟฟ้าได้

การวัดขนาดภายนอกใหม่

ฉนวนโพสต์ที่เสียหายถูกส่งกลับไปที่โรงงานเพื่อวัดขนาดและตรวจสอบสภาพภายนอกใหม่ ฉนวนโพสต์บัสบาร์ที่เสียหายถูกเช็ดเบา ๆ และขัดรอยคราบ ผิวหน้าของฉนวนโพสต์ยังคงสมบูรณ์ ไม่พบรอยแตก ฟองอากาศ หรือความผิดปกติใด ๆ ที่เห็นได้ชัดเจน

โดยอ้างอิงจากรูปวาด ได้ทำการวัดขนาดสำคัญหลายขนาดของฉนวนโพสต์ ตะกร้าอนุภาค ฝาครอบโลหะ แผ่นดึง ฯลฯ ซึ่งรวมถึงการวัดระยะทางระหว่างศูนย์กลางของขาของฉนวนโพสต์สามตัว ความกว้างรอบวง และมุม ผลการวัดทั้งหมดพบว่าเป็นไปตามมาตรฐาน

การตรวจสอบด้วยสารเจือสี

ได้ดำเนินการตรวจสอบด้วยสารเจือสีบนฉนวนโพสต์ หลังจากทำความสะอาดและขัด ได้ทำการตรวจสอบ โดยการฉีดน้ำยาทำความสะอาดลงบนกระดาษ จากนั้นเช็ดสารเจือสีบนผิวฉนวนให้สะอาด หลังจากการตรวจสอบอย่างระมัดระวัง ไม่พบการซึมผ่านของสารเจือสี และไม่พบความผิดปกติในการตรวจสอบด้วยสารเจือสี

การตรวจสอบด้วยเอ็กซ์เรย์และการตรวจสอบด้วยคอมพิวเตอร์ทอมอกราฟี

ได้ทำการตรวจสอบด้วยเอ็กซ์เรย์บนฉนวนโพสต์ ฉนวนโพสต์ถูกหมุน 360° สำหรับการตรวจสอบ แต่ไม่พบข้อบกพร่องเช่นการยึดติดไม่ดี ฟองอากาศ หรือรอยแตก
ได้ทำการทดสอบด้วยคอมพิวเตอร์ทอมอกราฟีบนฉนวนโพสต์ วัสดุฉนวนภายในมีความสม่ำเสมอโดยทั่วไป ไม่พบรูอากาศ รอยแตก สิ่งสกปรก หรือข้อบกพร่องอื่น ๆ ไม่พบการยึดติดไม่ดีระหว่างแทรกปลายต่ำและเรซินอีพอกซี่ หรือระหว่างกระบอกกลางและเรซินอีพอกซี่

การทดสอบสมรรถนะเชิงกล

ได้ดำเนินการทดสอบสมรรถนะเชิงกลบนฉนวนโพสต์ รวมถึงการทดสอบแรงกด (12 kN รักษาระยะเวลา 30 นาที) และการทดสอบแรงบิด (15 kN รักษาระยะเวลา 30 นาที) ได้สังเกตผิวหน้าของฉนวนโพสต์สำหรับความผิดปกติ รอยแตก หรือความเสียหาย ไม่พบความผิดปกติจากการทดสอบสมรรถนะเชิงกล

การทดสอบสมรรถนะฉนวน

ฉนวนโพสต์ถูกประกอบเข้ากับสถานะทดสอบบัสบาร์ด้วยตะกร้าอนุภาคใหม่และตะกร้าอนุภาคเก่า (หลังจากขัด) ที่ส่งกลับมาจากที่ตั้ง และเติมแก๊ส SF₆ ความดัน 0.5 MPa ภายใน
ก่อนอื่น ได้ประเมินตามวิธีทดสอบความทนทานในโรงงาน: แรงดันไฟฟ้าความถี่ไฟฟ้า (740 kV นาน 1 นาที - 381 kV นาน 5 นาที) และแรงดันไฟฟ้ากระชากฟ้า (±1675 kV จำนวน 3 ครั้ง); ต่อมา ได้ประเมินตามวิธีทดสอบความทนทานในที่ตั้ง: แรงดันไฟฟ้าความถี่ไฟฟ้า (318 kV นาน 5 นาที - 550 kV นาน 3 นาที - 740 kV นาน 1 นาที - 381 kV นาน 45 นาที) ผลการทดสอบทั้งหมดเป็นปกติ ไม่มีการปล่อยประจุหรือความผิดปกติ

การทดสอบจำลองข้อผิดพลาด

จากวิเคราะห์ด้านบนของฉนวนโพสต์ ได้กำหนดว่าไม่พบปัญหาข้อผิดพลาดในการออกแบบและการผลิตของฉนวนโพสต์ ได้ประเมินเบื้องต้นว่าวัตถุแปลกปลอมบนผิวฉนวนโพสต์ในระหว่างขั้นตอนการติดตั้งอาจเป็นสาเหตุของการปล่อยประจุไฟฟ้า เพื่อยืนยันสาเหตุของอุบัติเหตุตามที่วิเคราะห์ ได้พิจารณาสถานที่ซ่อนของวัตถุแปลกปลอมและสถานการณ์ที่ไม่ได้ใช้น้ำมันหล่อลื่น จึงได้ทำการทดสอบจำลองภายใต้เงื่อนไขการทำงานต่าง ๆ รวมถึง: การทาครีมหล่อลื่น 1/3 ของฉนวนโพสต์ (ไม่มีการปล่อยประจุ) การทาครีมหล่อลื่น 1/2 ของฉนวนโพสต์ (ไม่มีการปล่อยประจุ) การทาครีมหล่อลื่น 2/3 ของฉนวนโพสต์ (ไม่มีการปล่อยประจุ) การทาครีมหล่อลื่น 1/3 ของฉนวนโพสต์และเป่าฝุ่น (ฝุ่นลงบนฉนวนโพสต์ ไม่มีการปล่อยประจุ) ฯลฯ

จากผลการทดสอบจำลองภายใต้เงื่อนไขการทำงานดังกล่าว สามารถสรุปได้ว่าการปนเปื้อนน้ำมันหล่อลื่นจากแหล่งเดียวหรือวัตถุแปลกปลอมโลหะไม่น่าจะเป็นสาเหตุของการปล่อยประจุไฟฟ้าที่ผิวฉนวน; สำหรับฉนวนที่ชำรุดภายใต้แรงดันไฟฟ้าความถี่ไฟฟ้า ทั้งแทรกกลางและแทรกที่มีศักย์พื้นมีรอยไหม้ชัดเจน; สำหรับฉนวนที่ชำรุดภายใต้แรงดันไฟฟ้ากระชากฟ้า แทรกกลางมีรอยไหม้ ซึ่งคล้ายกับปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในที่ตั้ง