Analisis pengeluaran separa GIS busbar bersama-sama

CIS (Gas Insulated Switchgear) merujuk kepada peralatan switchgear tertutup yang terisolasi gas. Busbar adalah laluan biasa di mana pelbagai peranti disambungkan secara selari. Dalam CIS, ruang dalaman busbar relatif kecil, namun ia beroperasi dalam voltan dan arus yang tinggi. Jika terjadi pelepasan setempat, ia boleh memberi kesan serius terhadap isolasi antara fasa dan membawa ancaman signifikan kepada operasi peralatan yang selamat dan stabil. Artikel ini menyajikan analisis dan penyelesaian bagi masalah pelepasan setempat pada busbar CIS, serta memperkenalkan skema pengencangan yang ditingkatkan untuk pautan busbar CIS sebagai rujukan.

Kes Silap

Sebuah CIS 220 kV di sebuah stesen transformasi dimulakan pada 20 Disember 2016. Pada Mac 2017, semasa pendeteksian hidup stesen, kakitangan operasi dan penyelenggaraan mendeteksi isyarat frekuensi sangat tinggi (VHF) yang jelas pada busbar, menentukan secara awal bahawa terdapat silap pelepasan setempat pada busbar.

Apabila menggunakan pembolehubah pelepasan sebahagian (model PDT-840MS) untuk pendeteksian hidup, kakitangan operasi dan penyelenggaraan mendeteksi isyarat VHF yang jelas pada sensor bina-dalam busbar antara pemutus litar 204 sisi 220 kV transformer utama No. 4 dan pemutus litar 225 garis Xinguo 220 kV. Isyarat tersebut menunjukkan dua kelompok yang jelas dan simetri, dengan jumlah pelepasan yang besar. Amplitud maksimum mencapai 67 dB, dan bunyi pelepasan dalaman yang tidak normal dapat didengar di tempat, menunjukkan secara awal adanya pelepasan setempat pada peralatan. Syarikat telah mengatur agar pusat penyelenggaraan melakukan pengukuran semula, dan isyarat VHF dan ultrasonik yang tidak normal dikesan secara serentak.

Pendeteksian ultrasonik menunjukkan nilai puncak dalam mod berterusan kira-kira 120 mV, dengan suatu korelasi frekuensi 100 Hz, dan nilai maksimum dalam mod fasa kira-kira 70 mV. Selepas analisis, ditentukan bahawa pelepasan terapung disebabkan oleh getaran isolasi antara fasa dalaman dalam ruang gas busbar 2B antara bahagian pemutus litar 204 sisi 220 kV transformer utama No. 4 dan bahagian pemutus litar 225 garis Xinguo 220 kV.

Analisis Sebab-sebab Kesilapan
Statistik Beban dan Pemeriksaan Bahagian Busbar yang Rosak

Beban garis Xinguo 220 kV dan pemutus litar 204 transformer utama No. 4 telah dianalisis secara statistik. Beban busbar bahagian B 220 kV tidak menunjukkan perubahan yang signifikan dan tidak melebihi nilai yang ditetapkan.

Kakitangan penyelenggaraan bersama teknisi pengeluar telah menjalankan pemeriksaan pembongkaran bahagian busbar di mana pelepasan setempat berlaku. Bahagian busbar ini panjangnya 7 m dan mempunyai 6 sokongan isolasi antara fasa di dalamnya. Setelah membongkar busbar, tiga buah pautan longgar ditemui: fasa V komponen isolasi antara fasa pertama, fasa V komponen isolasi antara fasa kelima, dan fasa W komponen isolasi antara fasa keenam. Di antaranya, pautan pertama adalah yang paling longgar, yang boleh dilepaskan secara langsung, dan ada banyak debu di sekitarnya.

Benang logam pada insulator antara fasa lain tidak menunjukkan kerusakan yang jelas, dan permukaan bahan insulator tidak memiliki retakan, goresan, atau depresi abnormal. Bahagian lain konduktor tiga fasa insulator antara fasa lain dan titik-titik sambungan lain tidak menunjukkan anormaliti. Tork pengencangan pautan antara 15 insulator antara fasa lain dan konduktor memenuhi syarat yang ditetapkan.

Analisis dan Pengesahan

• Kualiti Komponen Modul Busbar dan Pemasangan. Semasa pemeriksaan, kualiti cangkerang salur busbar dan konduktor memenuhi keperluan teknikal dan kualiti gambaran pengeluar. Kecerunan komponen sendiri memenuhi toleransi bentuk gambaran. Insulator dan sisipan metal gradasi mereka dibuat melalui pencetakan dan pengerasan dalam cetakan. Semasa proses perakitan kilang, alat khas digunakan untuk menentukan kedudukan ruang relatif konduktor tiga fasa. Namun, tork pengencangan pautan antara konduktor dan insulator tidak sepenuhnya memenuhi keperluan pengeluar dalam beberapa kes.

• Apabila busbar beroperasi hidup, arus tiga fasa adalah simetri, dan setiap konduktor fasa mengalami daya elektrodinamik yang sama. Ketiga-tiga fasa tersebar secara simetri dalam ruang. Konduktor busbar adalah konduktor hampa, yang mempunyai kekuatan lentur lebih tinggi daripada konduktor. Dalam pemasangan normal, konduktor tiga fasa tidak akan menyimpang ke posisi sudut tetap manapun akibat daya elektrodinamik semasa operasi.

• Pengiraan Kekuatan Mekanikal. Pengeluar mengira kekuatan sambungan perekat dan menentukan bahawa panjang sambungan antara benang luar pautan dan benang dalam sisipan insulator perlu lebih besar daripada reka bentuk semasa 16 mm, dan ketebalan cincin logam perlu ditingkatkan sekurang-kurangnya 7 mm (sekarang 4 mm). Ini boleh memenuhi keperluan kekuatan mekanikal di bawah keadaan sambungan satu pautan dan daya elektrodinamik 10 kN semasa hubungan pendek busbar.

• Ujian Jenis. Hasil ujian stabiliti termal 500 A/3 s (arus tahan singkat), ujian stabiliti dinamik 135 kA (arus puncak tahan), terutamanya ujian peningkatan suhu di bawah arus busbar 7 h/4000 A, menunjukkan tidak ada longgar mekanikal atau sambungan abnormal selepas ujian. Ini menunjukkan bahawa reka bentuk sedia ada untuk mengencangkan konduktor busbar adalah boleh dipercayai di bawah keadaan ujian jenis.

Penentuan Sebab

Melalui pemeriksaan di tempat dan analisis teori, sebab utama kesilapan ini ditentukan sebagai berikut: tork pengencangan pautan semasa perakitan pengeluar tidak memenuhi standard, dan panjang sambungan pautan serta ketebalan cincin tidak memenuhi keperluan operasional.

Skema Penyelesaian

Berdasarkan hasil pemeriksaan di tempat dan analisis teori, skema pengencangan pautan baru telah dicadangkan untuk memastikan operasi busbar yang boleh dipercayai.

• Gunakan skrup berhujung ganda yang disambungkan dengan cara pas dengan benang dalam sisipan logam insulator cincin (di sisi benang pendek skrup). Terapkan lem Loctite 603 nombor 2 ke permukaan benang luar skrup. Terapkan tiga jalur longitudinal lem Loctite 603 dengan selang kira-kira 120° sepanjang panjang benang 24 mm, memastikan seluruh permukaan 360° benang dilapisi dengan lem selepas dikencangkan. Selepas pautan dimasukkan sepenuhnya, gunakan kertas pembersih khas untuk menghapuskan lem berlebihan.

• Guna mur self-locking/anti-longgar dalam kombinasi untuk mencegah pautan dari longgar. Gunakan komponen cincin terpadu dengan ketebalan 8 mm.

• Gunakan alat tork untuk mengencangkan pautan, mengambil nilai 75 N·m, yang berada di hujung atas julat (70±7) N·m. Untuk memastikan tork setiap pautan memenuhi standard, laksanakan sistem di mana satu orang bekerja dan satu orang memeriksa.

Selepas pengencangan selesai, gunakan penyedot debu, kertas pembersih khas, dan alkohol untuk membersihkan kawasan yang dikencangkan dan kawasan rongga konduktor secara menyeluruh.

Penyelesaian di Tempat

Pautan berhujung ganda digunakan untuk meningkatkan daya pengencangan pautan, dan mur self-locking digunakan untuk mencegah pautan dari longgar akibat daya elektrodinamik semasa operasi normal. Pengeluar telah menjalankan kerja modifikasi pautan pada busbar GIS ini mengikut skema yang disebutkan, dan hasil selepas modifikasi adalah memuaskan.