Küçük sütun yalıtıcılarının boşaltma arızalarını birden fazla yolla analiz edin

Durum Genel Bakış

Belirli bir alt istasyonun AC komisyonlama döneminde, post yalıtıcısında bir flashover descarj arızası meydana geldi. Spesifik arıza durumu aşağıdaki gibidir:
500 kV AC anahtarlama alanındaki anahtarın kapalı hale getirilmesiyle otobüsü şarj ederken, otobüsün çift küme otobüs diferansiyel koruması faaliyete geçti ve anahtar attı. Arıza fazı B fazıydı ve arıza akımı 5.760 A idi. Gaz odasındaki SF₆ gazının gaz bileşimi analizi yapıldı ve SO₂ içeriği 5,3 μL/L (standart 2 μL/L) olarak bulundu.

Post Yalıtıcısının Yapısı

Gaz odası üç post yalıtıcısı, parçacık tuzakları, çekme plakaları vb. içerir. Şekil 1'de gösterildiği gibi, montaj sırasında üç post yalıtıcısı ve parçacık tuzakları önce mühimmat çekiç plakası ile cıvatalarla sabitlenir. Koruma kapağı, yalıtıcının merkezindeki metalle eklentiye cıvatalarla monte edilir. Eklenti, yalıtıcıya dökümle bağlanır. Montajdan sonra, çekme plakanın cıvataları aracılıyla boru otobüsü flanşa sabitlenir. Yalıtıcının ana malzemesi epoksi reçinedir, parçacık tuzağı alaşım malzemesindendir ve sınırlayıcı yastık yalıtıcı malzemedendir.

Post yalıtıcısının ana işlevi, iç iletkeni desteklemektir ve gaz odasını izole etmek için değildir. Ekipman normal çalışırken, post yalıtıcısı sürekli gaz basıncı altında eşit şekilde gerilir, Şekil 2'de gösterildiği gibi. Diğer yandan, üç post yalıtıcısının elektrik alan dağılımı son derece eşitsizdir. Metal eklenti ile epoksi reçinin arasındaki arayüzdeki elektrik alan yoğunluğu nispeten yüksektir. Bu eşitsiz dağılım, üç post yalıtıcısında nispeten ciddi yerel yük birikimine yol açacaktır. İşletim sırasında yabancı maddeler veya diğer durumlar olması halinde, flashover descarjı oluşabilir.

Görünüş Ölçülerinin Tekrar Ölçümü

Arızalı post yalıtıcısı, boyutların tekrar ölçülmesi ve görünüş incelemesi için fabrikaya geri gönderildi. Arızalı otobüs post yalıtıcıları hafifçe silindi ve işaretler pürüzsüzleştirildi. Post yalıtıcısının yüzeyi tamamı ile sağlamdı ve görünür çatlak, baloncuk veya diğer anormallikler tespit edilmedi.

Çizimlere başvurularak, post yalıtıcısı, parçacık tuzakları, koruma kapağı, çekme plakaları vb. çok sayıda kritik boyut tekrar ölçüldü. Bu, post yalıtıcısının üç bacağı arasındaki merkez-merkez mesafe, çevresel çap ve açı dahil olmak üzere birçok boyutun tekrar ölçülmesini içeriyordu. Tüm boyutlar uygun bulundu.

Boya Penetrasyon Kontrolü

Post yalıtıcısı üzerinde boya penetrasyon kontrolü yapıldı. Temizleme ve pürüzsüzleştirme sonrasında kontrol gerçekleştirildi. Temizleyici kağıt üzerine aspılandı ve ardından yalıtıcının yüzeyindeki penetrant temizlendi. Dikkatli bir incelemeden sonra, penetrant sızıntısı tespit edilmedi ve boya penetrasyon kontrolünde herhangi bir anormallik bulunmadı.

Röntgen ve Endüstriyel CT Kontrolü

Post yalıtıcısı üzerinde röntgen kontrolü yapıldı. Post yalıtıcısı 360° dönerek kontrol edildi ve zayıf bağlanma, baloncuk veya çatlak gibi herhangi bir kusur tespit edilmedi.
Post yalıtıcısı üzerinde endüstriyel CT kontrol testleri yapıldı. İç yalıtım malzemesi genel olarak düzgün ve havadan boşluk, çatlak, kirleticiler veya diğer kusurlar tespit edilmedi. Düşük gerilim ucu eklentisi ile epoksi reçinin arasında ve merkezi silindir ile epoksi reçinin arasında zayıf bir bağlanma yoktu.

Mekanik Performans Testi

Post yalıtıcısı üzerinde mekanik performans testleri yapıldı, bu testler basınç testi (12 kN, 30 dakika basınç tutma) ve burulma testi (15 kN, 30 dakika basınç tutma) içeriyordu. Post yalıtıcısının yüzeyinde herhangi bir anormallik, çatlak veya hasar gözlemlendi. Mekanik performans testi sonucunda herhangi bir anormallik tespit edilmedi.

Yalıtım Performans Testi

Post yalıtıcıları, yeni parçacık tuzakları ve sahadan gelen eski parçacık tuzakları (pürüzsüzleştirme sonrası) ile otobüs test durumuna monte edildi ve içinde 0,5 MPa SF₆ gazı ile dolduruldu.
Öncelikle, fabrika dayanıklılık test yöntemiyle değerlendirme yapıldı: güç frekansı dayanıklılık voltajı (740 kV, 1 dakika - 381 kV, 5 dakika), ve yıldırım darbesi (±1675 kV, her biri 3 kez); ardından, saha dayanıklılık test yöntemiyle değerlendirme yapıldı: güç frekansı dayanıklılık voltajı (318 kV, 5 dakika - 550 kV, 3 dakika - 740 kV, 1 dakika - 381 kV, 45 dakika). Tüm test sonuçları normaldi, hiçbir descarj veya anormal durum tespit edilmedi.

Arıza Yeniden Üretme Testi

Post yalıtıcısı hakkında yukarıdaki analize dayanarak, post yalıtıcısının tasarım ve üretim aşamalarında herhangi bir arıza sorunu tespit edilmedi. İlk değerlendirmeye göre, kurulum aşamasında post yalıtıcısının yüzeyindeki yabancı maddelerin flashover descarjına neden olduğu tahmin edildi. Analiz edilen arıza sebebinin daha da doğrulanması amacıyla, yabancı maddelerin olası saklanma yerleri ve yağlama yağının uygulanmaması durumları göz önünde bulundurularak, çeşitli çalışma koşullarında yeniden üretime testleri yapıldı, bunlar arasında: post yalıtıcısına 1/3 yağlama yağı uygulama (descarj olmadan), post yalıtıcısına 1/2 yağlama yağı uygulama (descarj olmadan), post yalıtıcısına 2/3 yağlama yağı uygulama (descarj olmadan), post yalıtıcısına 1/3 yağlama yağı uygulama ve toz estirme (post yalıtıcısına toz, descarj olmadan) vb. yer aldı.

Yukarıda belirtilen çalışma koşullarında yapılan yeniden üretime test sonuçlarına dayanarak, tek kaynaklı yağlama yağı kirliliği veya metal yabancı maddelerin, yalıtıcının yüzeyinde flashover kırılmasına neden olma olasılığı düşük olduğu sonucuna varılabilir; güç frekansı voltaj altında kırılan yalıtıcılar için, merkezi eklenti ve zemin potansiyeli eklenti açık kavurma izleri göstermiştir; yıldırım darbesi voltaj altında kırılan yalıtıcılar için, merkezi eklentinin kavurma izleri, saha arızası fenomenine benzerdir.