ГИС шиндерінің бөлшек жарылысының талдауы
CIS (сірек жабылған коммутаторлық күй) - бұл сірек жабылған ашық коммутаторлық күй. Шина - бұл параллель түрде қосылатын көптеген приборлардың ортақ жолы. CIS-те шинаның ішкі ауылысына қатысты әдетте кішкентай болса да, ол жоғары вольтты және ағымды іске қосады. Егер локальды электр шағы өтуі мүмкін болса, ол фазалар арасындағы диэлектрикалық изоляцияға зиян келтіре алады және жабдықтың қауіпсіз және стабилді іске қосылуына қатысты маңызды апатты пайда етеді. Бұл мақала CIS шинасындағы локальды электр шағы өтуінің анализі мен шешімін ұсынады, CIS шина болттары үшін жетістікке жеткізген жаңартылған затылау схемасын түсіндіреді.
Аралық Ақпарат
Белгілі бір трансформаторлық станциядағы 220 кВ CIS 2016 жылы 12 айында іске қосылды. 2017 жылы наурыз айында, станцияның жүйелік тексеруінде, эксплуатация және техникалық қызметкерлер шинада анықталған артықшылықтағы жоғары күрделілікті (VHF) сигналдарды анықтады, бұдан шинада локальды электр шағы өтуі болғаны жөнінде бастапқы бағыт берілді.
Парциалды электр шағы детекторы (PDT - 840MS моделі) арқылы жүйелік тексеру жүргізгендегі, эксплуатация және техникалық қызметкерлер 4-нөмірлі негізгі трансформатордың 220 кВ жағындағы 204 автоматтық выключатель мен 220 кВ Синьго линиясының 225 автоматтық выключательі арасындағы шина датчикінде анықталған VHF сигналдарды анықтады. Сигналдар екі айырмашылықты және симметриялық кластерлерді көрсетті, электр шағы өту мөлшері үлкен болды. Максималды амплитуда 67 дБ-ге жеткен, орнында ішкі электр шағы өту шуы ауырланып, құрылғыда локальды электр шағы өтуі бар деп бастапқы бағыт берілді. Компания техникалық қызмет центрінің қайта өлшеуін ұсынды, VHF және ультразвукты сигналдар бірдей уақытта анықталды.
Ультразвукты өлшеу нәтижесінде, үзіліссіз режимде пики құбылысы қолма-қол 120 мВ болды, бірнеше 100 Гц такттық байланыс болды, фазалық режимде максималды мөлшер қолма-қол 70 мВ болды. Талдау нәтижесінде, 4-нөмірлі негізгі трансформатордың 220 кВ жағындағы 204 автоматтық выключатель отбасы мен 220 кВ Синьго линиясының 225 автоматтық выключательі арасындағы 2B шина газ камерасының ішкі фазалар арасындағы диэлектрикалық изоляцияның вибрациясынан туындайды деп анықталды.
Аралық себептер талдауы
Жабыс шина отбасының жүк статистикасы және тексеруі
220 кВ Синьго линиясы мен 4-нөмірлі негізгі трансформатордың 204 автоматтық выключательінің жүктері статистикалық талдауға ұсынылды. 220 кВ B-бөлігі шина жүгірімінің өзгерісі көрініспеті және рейтинг мөлшерінен асқан жоқ.
Техникалық қызметкерлер, өндірушінің техниктерімен бірге, локальды электр шағы өтуі болған шина отбасын бөліп тексерді. Бұл шина 7 м ұзындығында, ішінде 6 фазалар арасындағы диэлектрикалық қолдау элементтері бар. Шинаны бөліп, үш қолданылған болттар табылды: бірінші фазалар арасындағы диэлектрикалық компоненттің V-фазасы, бесінші фазалар арасындағы диэлектрикалық компоненттің V-фазасы және алтыншы фазалар арасындағы диэлектрикалық компоненттің W-фазасы. Олардың ішінде, бірінші болт ең қолданылған болды, оны түбінше алып тастауға болады, оның айналуында қараңғы ауыз қалды.
Басқа фазалар арасындағы металл инсерттерінің резьбаларының айырмашылықтары көрініспеті, диэлектрикалық материалдың бетінде кесірулер, жорықтар же аномалдық бұрыштар болмады. Басқа фазалар арасындағы диэлектрикалық компоненттердің үш фазалық өткізгіштері және басқа байланыс нүктелерінде аномалиялар көрініспеті. Басқа он бес фазалар арасындағы диэлектрикалық компоненттер мен өткізгіштер арасындағы байланыс болттарының затылау моменттері қажетті талаптарға сай болды.
Талдау және тексеру
Шина модуль компоненттерінің және орнатуының сапасы. Тексеру нәтижесінде, шина каналынан құймақ және өткізгіштер өндірушінің сызбасының техникалық сапа талаптарына сай болды. Компоненттердің өздерінің түзуілілігі сызбаның формасына сай болды. Диэлектрикалық компоненттер мен олардың металл градиенттерінің инсерттері формада заңдалып, күндізде жасалған. Заводтық қамалдау процессінде, үш фазалық өткізгіштердің өзара космостық орналасуы үшін арнайы фиксатор қолданылады. Бірақ, өткізгіштер мен диэлектрикалық компоненттер арасындағы байланыс болттарының затылау моменттері өндірушінің талаптарына толық сай болмайды.
Шина жүйелік режимде өткенде, үш фазалық ағымдар симметриялы болады, әрбір фазалық өткізгіштер де тең альтернативті электродинамикалық күшке ұшырайды. Үш фаза космоста симметриялы таралады. Шина өткізгіші бос өткізгіш болып, өткізгіштерден деңгейлік бұрылу күшіне ие. Нормалды орнату шартында, өткізгіштер операциялық режимде электродинамикалық күштен өтуінен кез келген тұрақты бұрыштық орналасуға қатысты бұрылмайды.
Механикалық күш есебі. Өндіруші байланыс қосымшаларының байланыс күшін есептейді және болттың сыртқы резьбасы мен диэлектрикалық компоненттердің металл инсерттерінің ішкі резьбасы арасындағы байланыс ұзындығының әзірше дизайнынан 16 мм-ден артық болуы керек, металл пластина қалыптасуының қалыңдығын қазіргі 4 мм-ден қарай 7 мм-ге дейін арттыру керек. Бұл бір болттың байланысы және шина кіріктіруінде 10 кН электродинамикалық күш шартында механикалық күш талаптарына сай болады.
Типтік тесттер. 500 А/3 с жылуындағы термодинамикалық стабиликті (қысқа уақытты жүктерді тасымалдау) тесті, 135 кА динамикалық стабиликті (пиктік жүктерді тасымалдау) тесті, айрықтай шина ағымы 7 сағат/4000 А жағдайындағы температуралық тесті нәтижелерінде, тесттердің арқасында кездескен көрініспеті механикалық аралықтар же аномалиялық байланыстар жоқ. Бұл шығарып, шина өткізгіштерін затылау үшін қазіргі дизайн типтік тест шарттарында ыңғайлауын білдіреді.
Себептерді анықтау
Орнындағы тексеру және теориялық талдау арқылы, бұл аралықтың негізгі себептерінің бірі болттардың затылау моменттері өндірушінің стандарттарына сай болмайтыны, болттардың байланыс ұзындығы мен пластинаның қалыңдығы қызмет көрсету талаптарына сай болмайтыны анықталды.
Қызмет көрсету схемасы
Орнындағы тексеру және теориялық талдау нәтижелеріне негізделе отырып, шина өткізгіштерінің надеждылық қызмет көрсетуін қамтамасыз ету үшін жаңа болт затылау схемасы ұсынылды.
Диэлектрикалық компоненттердің металл инсерттерінің ішкі резьбасымен (болттың көтерілген резьбасының қысқа жағында) қосылатын екі ұшы болатын болттарды қолдану. Болттың сыртқы резьбасының бетіне Loctite 603 клей No. 2 қолданылады. Болттың 24 мм резьба ұзындығы бойынша қолма-қол 120° интервалында үш вертикаль сызықты Loctite 603 клей қолдану, болтты енгізгеннен кейін резьбаның бүкіл 360° беті клеймен қапталған болады. Болт толық енгізілгенден кейін, қолданылған қосымша клейді өзгеше тазақты қағаз арқылы алып тастау.
Болттардың аралықтықты қолдану үшін өзін-өзін затылаушы/аралықты басқаратын үйектерді қолдану. 8 мм қалыңдығындағы біртұттық пластина қолдану.
Болттарды затылау үшін моменттық ключ қолдану, 75 Н·м мәнін қолдану, бұл (70±7) Н·м диапазонының жоғарғы шегі. Болттардың әрқайсысының момента стандартқа сай болуы үшін, бір адам қызмет көрсету, басқа адам тексеру жүйесін қолдану.
Затылау аяқталғаннан кейін, қысыртқыш, өзгеше тазақты қағаз және спирт арқылы затыланған аймактарды және өткізгіштердің бұрыштық аймактарын толығымен тазалау.
Орнындағы қызмет көрсету
Екі ұшы болатын болттар қолданылып, болттардың затылау күші жақсартылды, өзін-өзін затылаушы үйектер қолданылып, нормалды қызмет көрсету уақытты электродинамикалық күштерінен болттардың аралықтықты алып тастауы туралы. Өндіруші бұл GIS шинасында болттарды өзгерту жұмысын жоғарыда айтылған схема бойынша жүргізген, өзгерту нәтижесінде қанағаттанарлық алынды.
