Analise van gedeeltelike ontlading van GIS-busleiers te saam

CIS (Gas Insulated Switchgear) verwys na 'n gasgeïsoleerde geslote skakeltoestel. 'n Busleiding is 'n algemene pad waarby verskeie toestelle parallel aan mekaar verbind word. In 'n CIS is die interne ruimte van die busleiding relatief klein, maar dit werk onder hoë spanning en stroom. Lokale ontlading, as dit voorkom, kan die fase-tussen-isolering ernstig beïnvloed en 'n bedreiging vorm vir die veilige en stabiele werking van die toerusting. Hierdie artikel bied 'n analise en oplossing van 'n lokale ontladingsfout in 'n CIS-busleiding, en stel 'n verbeterde vastmaakschema vir CIS-busleidingboute voor vir verwysing.

Fouttoestand

'n 220 kV CIS in 'n sekere transformatorhuis is op 20 Desember 2016 in gebruik geneem. In Maart 2017, tydens 'n lewendige deteksie van die transformatorhuis, het operasionele en instandhoudingspersoneel duidelike baie-hoë-frekwensie (VHF) signale op die busleiding opgemerk, met 'n voorlopige bepaling dat daar 'n lokale ontladingsfout in die busleiding was.

Wanneer 'n deels-ontladingsdetektor (model PDT-840MS) vir lewendige deteksie gebruik is, het die operasionele en instandhoudingspersoneel duidelike VHF-signale op die ingeboude sensor van die busleiding tussen die 204-sirkuitbreekker aan die 220 kV-kant van die No. 4 hooftransformator en die 225-sirkuitbreekker van die 220 kV Xinguo Lyn opgemerk. Die signale het twee duidelike en simmetriese klompies getoon, met 'n groot ontladingshoeveelheid. Die maksimum amplituud het 67 dB bereik, en abnormale interne ontladingsgeluide kon ter plaatse gehoor word, wat voorlopig op die teenwoordigheid van lokale ontlading in die toerusting gewys het. Die maatskappy het gerangskik dat die instandhoudingsentrum hermeting moes doen, en abnormale VHF- en ultrageluidsseine is gelyktydig opgemerk.

Die ultrageluidsopsporing het getoon dat die piekwaarde in die kontinue modus ongeveer 120 mV was, met 'n sekere 100 Hz frekwensiekorrelasie, en die maksimumwaarde in die fase-modus ongeveer 70 mV was. Na 'n ontleding is bepaal dat die zwevende ontlading veroorsaak is deur die vibrasie van die fase-tussen-isolering binne die 2B-busleidinggasvertrek tussen die 204-sirkuitbreekkerbaan aan die 220 kV-kant van die No. 4 hooftransformator en die 225-sirkuitbreekkerbaan van die 220 kV Xinguo Lyn.

Ontleding van Foutoorzake
Laastelling en Ondersoek van die Foute Busleidingbaan

Die laaste van die 220 kV Xinguo Lyn en die 204-sirkuitbreekker van die No. 4 hooftransformator is gestatistiek. Die laaste van die 220 kV B-seksie busleiding het geen betekenisvolle verandering vertoon nie en het nie die spesifisering oorskry nie.

Instandhoudingspersoneel, saam met tegnisiese personeel van die vervaardiger, het 'n ontmanteling en inspeksie van die busleidingbaan waarin die lokale ontlading plaasgevind het, uitgevoer. Hierdie afdeling van die busleiding is 7 m lank en het 6 fase-tussen-isoleringsteunpunte binne in. Na ontmanteling van die busleiding is drie losse boute gevind: die V-fase van die eerste fase-tussen-isoleringkomponent, die V-fase van die vyfde fase-tussen-isoleringkomponent, en die W-fase van die sesde fase-tussen-isoleringkomponent. Van hierdie drie was die eerste bolt die losseste, wat direk afgeneem kon word, en daar was 'n groot hoeveelheid stof om dit heen.

Die drade van die metaalinserties op ander fase-tussen-isolators het geen duidelike skade vertoon nie, en die oppervlak van die isolatormateriaal het geen barste, skrappe of abnormale deukings gehad nie. Ander dele van die driefase-leiders van ander fase-tussen-isolators en ander verbindingspunte het geen abnormaliteite vertoon nie. Die aanspanningstorque van die verbindingsboutte tussen die ander 15 fase-tussen-isolators en die leiers het aan die gespesifiseerde vereistes voldoen.

Ontleding en Verifikasie

• Kwaliteit van Busleiding Module Komponente en Installasie. Na inspeksie voldoen die kwaliteit van die busleidingduitskil en -leier aan die tegniese kwaliteitvereistes van die vervaardiger se tekeninge. Die reguitheid van die komponente self voldoen aan die vormtoleransvereistes van die tekeninge. Die isolators en hul metaalgraderingsinserties word deur gietsel en verdikking in 'n mal vervaardig. Tydens die fabriekvergaderproses word 'n spesiale rigtingstuk gebruik om die relatiewe ruimtelike posisies van die driefase-leiers te posisioneer. Echter, die aanspanningstorques van die verbindingsboutte tussen die leiers en die isolators voldoen in sommige gevalle nie volledig aan die vervaardiger se vereistes nie.

• Wanneer die busleiding in lewendige werking is, is die driefase-strome simmetries, en elke fase-leier word blootgestel aan dieselfde wisselende elektrodynamiese krag. Die drie fases is simmetries verdeel in die ruimte. Die busleider is 'n holle leier, wat 'n hoër buigsterkte het as leiers. Onder normale installasie sal die driefase-leiers nie wegbuig na enige vaste hoekposisie as gevolg van die elektrodynamiese krag tydens werking nie.

• Meganiese Sterkteregkening. Die vervaardiger reken die verbindingssterkte van die fasteners uit en bepaal dat die verbindingslengte tussen die buite draad van die bolt en die binne draad van die isolatorinserty meer as die huidige ontwerp van 16 mm moet wees, en die dikte van die metaalplaat moet tot ten minste 7 mm (tans 4 mm) verhoog word. Dit kan die meganiese sterktevereistes voldoen onder die omstandighede van 'n eenbolt-verbinding en 'n elektrodynamiese krag van 10 kN tydens busleiding kortsluiting.

• Type-toetse. Resultate van die 500 A/3 s termiese stabiliteit (korttermyn standhoustroom) toets, 135 kA dinamiese stabiliteit (piek standhoustroom) toets, veral die temperatuurstygtoets onder 'n busleidingstroom van 7 h/4000 A, wys dat daar geen duidelike meganiese loosmaking of abnormale verbindings na die toetse is nie. Dit dui daarop dat die bestaande ontwerp vir die vastmaak van die busleidingleiers betroubaar is onder type-toetsomstandighede.

Oorsaakbepaling

Deur middel van plaatse-inspeksie en teoretiese ontleding, is die hoofoorzaak van hierdie fout as volg bepaal: Die aanspanningstorques van die boutte tydens die vervaardigersmontasie voldoen nie aan die standaarde nie, en die verbindingslengte van die boutte en die dikte van die plaatjies kan die operasionele vereistes nie voldoen nie.

Behandelingsskema

Gebaseer op die resultate van plaatse-inspeksies en teoretiese ontledings, is 'n nuwe boutvastmaakskema voorgestel om die betroubare werking van die busleiding te verseker.

• Gebruik dubbel-einde boutte wat in 'n passende manier met die binnewendige drade van die metaalinserties van die ringvormige isolators verbind word (aan die kant van die kort draad van die bout). Smeer Loctite 603 lijm No. 2 op die oppervlak van die buitewendige drade van die bout. Smeer drie longitudinale strepies Loctite 603 lijm op interwels van ongeveer 120° langs die omtrek van die 24-mm draadlengte, met die doel om die hele 360° oppervlak van die draad met lijm te bedek nadat dit aangedraai is. Nadat die bout volledig ingedraai is, gebruik spesiale skoonmaakpapier om enige oormaatrede lijm te verwyder.

• Gebruik selfslot/anti-loosmaak moere in kombinasie om die boutte effektief te verhoed om los te raak. Gebruik 'n geïntegreerde plaatjiekomponent met 'n dikte van 8 mm.

• Gebruik 'n torquesleutel om die boutte vas te draai, met 'n waarde van 75 N·m, wat boaan die (70±7) N·m bereik is. Om te verseker dat die torque van elke bout aan die standaard voldoen, implementeer 'n stelsel waar een persoon werk en 'n ander persoon kontroleer.

Na voltooiing van die vastmaak, gebruik 'n stofsuier, spesiale skoonmaakpapier, en alkohol om die vasgedraaide areas en die hol areas van die leiers grondig te skoon.

Plaatse Behandeling

Dubbel-einde boutte word gebruik om die vastmaakkrag van die boutte te verhoog, en selfslot moere word gebruik om te verhoed dat die boutte as gevolg van elektrodynamiese krage tydens normale werking los raak. Die vervaardiger het die boutmodifikasiewerk op hierdie GIS-busleiding volgens die bogenoemde skema uitgevoer, en die resultate na die modifikasie is bevredigend.