GIS buskarren iturri handiaren azterketa batera

CIS (Gas Insulated Switchgear) IEE-Business gas isolatutako iturriko konpontzea da. Busbarra hainbat gailu paraleloko bide komuna da. CIS-n, busbarraren barne espazioa erlatiboki txikiagoa da, baina handi eta intentsitate handiko tenperaturatan dabil. Lehenetsitako diskarga lokala gertatzen bada, fase arteko isolamendua oso eragin dezake, eta zailtasun handia arrakasta daiteke gailuaren segurtasuna eta estabilitatea alde. Artikulu honek diskarga lokal baten analisi bat aurkeztu eta soluzio bat proposatzen du CIS busbarrean, eta boltsen finkapen hobetuko eskema bat azaldu egiten du.

Akatsaren egoera

220 kV-ko CIS bat zenbait substation batean 2016ko abenduan 20an hasi zuen lan egin. 2017ko martxotan, substation horretan egindako detektore bizian, operazio eta mantentzaileek busbarren gainean diskarga oso altuaren (VHF) signalak argi ulertzeko asmoz, determinatu zuten diskarga lokal bat gertatzen ari zela busbarren barruan.

Diskarga partziala detektatzeko (PDT-840MS modeloko) erabiltzean, operazio eta mantentzaileek 220 kV Xinguo lintearen 225 circuit breaker eta No. 4ko nagusiko transformatorraren 220 kV aldeko 204 circuit breakerrengatik igarotzen den busbarren barruan VHF signal argiak ulertzen zituzten. Signalak bi klaster ezberdin eta simetrikoak erakusten zituen, diskargaren kopuru handiarekin. Amplitud handiena 67 dB izan zen, eta tokian diskarga internalki anormalak entzun ziren, lehenetsiz diskarga lokal bat gertatzen ari zela gailuan. Enpresak mantentzaile zentrora berriz neurriz joateko eskuartu zuen, eta VHF eta ultrasonikoren signal anormalak batera ulertu ziren.

Ultrasonikoen neurketak kontinu moduan 120 mV inguru iritsi zituen, 100 Hzko maiztasun korrelazio bat duelarik, eta fase moduan balio handiena 70 mV inguru izan zen. Analisiaren ondorioz, determinatu zuten No. 4ko nagusiko transformatorraren 220 kV aldeko 204 circuit breaker baytik 220 kV Xinguo lintearen 225 circuit breaker bayra bitartean 2B busbar gas taulan fase arteko isolamenduaren biribilaldiak sortu zituela diskarga flotagarria.

Akatsaren arrazoien analisia
Karga estatistikoa eta akatsareko busbar bayaren inspektioa

220 kV Xinguo lintearen eta No. 4ko nagusiko transformatorraren 204 circuit breaker-en kargak estatistika egitean, 220 kV B sekzioaren busbarren karga aldaketarik gabe dagoela eta ez duela gainditu balio adierazgarria.

Mantentzaileek fabrikariaren teknikarien laguntzaz, diskarga lokal gertatzen ari zena busbar bayaren desmontatzea egin zuten. Busbar honen luzera 7 metrokoa da eta barruan 6 fase arteko isolamendu sustapen ditu. Desmontatzean, hiru bolt askoak aurkitu zituzten: lehen fase arteko isolamendu osagaiaren V fasea, bostgarren fase arteko isolamendu osagaiaren V fasea eta seiengo fase arteko isolamendu osagaiaren W fasea. Hauen artean, lehena da askoz gehien askotuta, zuzenean kendu ahal izan zen, eta inguruan poltsu handia zegoen.

Beste fase arteko aislatorren metal insertuen hilabideak ez zituzten eredu argi bat, eta aislator materialaren gainazal ez zegoen trazada, zuriune edo behera anormalik. Bestelako fasen trinketeen beste konektore puntuetan ez zegoen arazo bat ere. Beste 15 fase arteko aislator eta trinketeen arteko konektore bolt en presioa hitzemanen baldintzetara bete zituen.

Analisi eta berreskurapena

• Busbar modulu osagaien kalitatea eta instalazioa. Begiratzean, busbar duttxonaren eta trinketaren kalitatea fabrikariaren zuzenbide teknikoaren eskaintzen dituen eskaintzen dute. Osagaien zuzenkiak zuzendura-tolerantziaren eskaintzen dituen zuzenbidearen eskaintzen dituen. Aislatorrek eta haien metal gradu-insertuak moldatu eta solidifikatu dira. Fabrikako montaje prozesuan, tresna berezia erabili da trinketen espazio posizioa zehazteko. Hala ere, trinketeen eta aislatorren arteko konektore bolt en presioak ez dira guztiz fabrikariaren eskaintzen dituen kasu batzuetan.

• Busbarra lan egitean, trinketen kargak simetrikoak dira, eta fase bakoitzaren trinketa elektriko dinamikoko indar bera jasota. Hiru fase simetrikoak espazioan banatuta daude. Busbar trinketa hutsa da, trinketatik goratzen da. Instalazio normalan, trinketeen faseak ez dira mugitu posizio angeluar finko batera elektriko dinamikoko indarren ondorioz.

• Mekaniko indarraren kalkulua. Fabrikariak konektoreen indarraren kalkulua egiten du eta zehaztu du konektore boltaren kanpo-hilabidearen eta aislator insertuaren barne-hilabidearen arteko konektore luziera 16 mm baino handiagoa izan behar dela, eta metal insertuaren zabalera 7 mm (orain 4 mm) gehiago izan behar dela. Horrela, konektore bakarreko indarraren eta busbar short-circuitaren 10 kN indarraren eskaintzen dituen mekaniko indarraren eskaintzen dituen.

• Mota probak. 500 A/3 s termiko estabilitate (laburra urtebeteko korrentea) probaren emaitzak, 135 kA dinamikoko estabilitate (punta urtebeteko korrentea) probak, eta bereziki 7 h/4000 A busbar korrentearen testu-handi probak, erakusten dute probak ondoren ez dagoela mekaniko askotu edo konektore anormalik. Honek adierazten du, orokorrean, busbar trinketeen finkapen diseinuaren existitzen da mota proba-baldintzetan.

Arrazoien zehaztapena

Tokiko begiratze eta teoriko analisiaren ondorioz, akats hau hau da: Fabrikariak montatzean erabilitako bolt en presioak ez dira estandarrak betetzen, eta bolt eta insertuaren zabalera ez dira betetzen operazio eskaintzen dituen.

Kudeaketa eskema

Tokiko begiratze eta teoriko analisiaren emaitzetan oinarrituta, bolt finkapen eskema berri bat proposatu da busbarren funtzionamendu fiablea bermatzeko.

• Erabili doble amaierako screwak, aislator metali insertuen barne-hilabideekin elkar lotuta (screwaren hilabide laburrean). Aplikatu Loctite 603 koloreko adhesibo bat screwaren kanpo-hilabidearen gainean. Aplikatu hiru kolore longitudinal Loctite 603 koloreko adhesibo bat 120° tartean 24 mm hilabide-luzeran, ziurtatuz hilabidearen 360° gainazal oso adhesiboarekin hartuta screwa txertatuta. Screw oso txertatu ondoren, erabili paper garbitzaile espetsiala adhesibo gehigarria kentzeko.

• Erabili self-locking/anti-loosening nutzak kombinatuta, boltak askotu ez dadin. Erabili 8 mm zabalera duen integratua insertu bat.

• Erabili momentu-wrench bat boltak finkatzeko, 75 N·m balioa hartuz, (70±7) N·m tartean goiko aldetan. Bolt bakoitzaren momentua estandarrak betetzen direla ziurtatzeko, implementatu sistema bat pertsona bat lan egiten duen eta beste bat egiaztatzen duen.

Finkapen burutua, erabili aspiradora, paper garbitzaile espetsiala eta alkohola finkatutako zonal eta trinketen kavituei garbitzeko.

Tokiko kudeaketa

Doble amaierako boltak erabili dira bolten finkapen indarrari gehitu, eta self-locking nutzak erabili dira boltak askotu ez dadin normalean lan egitean. Fabrikariak aurreko eskemari jarraiki GIS busbar honen bolt modifikazio lanak egin ditu, eta modifikazioaren ondorioak ondo dira.