Analisi tal-disċarġa parzjalijar tas-silġ tal-busbars ta' GIS flimkien

CIS (Gas Insulated Switchgear) jiddik jir is-silġ insulat liġġa ta’ switchgear. Il-busbar huwa l-istazzjonarju komuni għal li tiftaħ flimkien fit-teljiet paralleli. F’CIS, is-spazju intern tal-busbar huwa relativament żgħir, imma jioperaw taħt vottagġ u kurrent elektrik ħafi. L-idiskarġa lokali, jekk tiġi, tista’ taħdem serjusement l-insulazzjoni bejn it-teljiet u tittieħed minn xi periklu signifikanti għal operazzjoni sigura u stabili tal-materjal. Din l-artiklu tippreżenta analizz u soluzzjoni għall-falt ta’ idiskarġa lokali f’busbar CIS, u tintroduri skema ammendata ta’ stringiment għal bulli tal-busbar CIS għal referenza.

Sitwazzjoni tal-Falt

CIS ta’ 220 kV f’sottostazzjoni certa infurati fil-20 ta’ Diċembru 2016. Fl-Marsa 2017, waqt dettaljar tal-sottostazzjoni, il-personal ta’ operazzjoni u manutenzjoni rilevaw segnali VHF (Very High Frequency) evidenti fuq il-busbar, determinaw prelminarment li kellu falt ta’ idiskarġa lokali fil-busbar.

Meta ma sibu dettaljar tal-idiskarġa parzjali (model PDT-840MS), il-personal ta’ operazzjoni u manutenzjoni rilevaw segnali VHF evidenti fuq is-sensur intern tal-busbar bejn il-kintinewr 204 tas-silġ 220 kV tal-transformatur prinċipali nru. 4 u l-kintinewr 225 tas-silġ 220 kV tal-linja Xinguo. Is-segnali wasslu lill-qasam ta’ dwejjaġ b’kwantità kbira ta’ idiskarġa. Il-valur massimu raggiex 67 dB, u saħansitra sar twaslu sibilanti anormali tal-idiskarġa internament, indikanti prelminarment li kellu idiskarġa lokali fi dan il-materjal. Il-kumpanija organizzat biex il-ċentru ta’ manutenzjoni jirreżetja, u rilevaw segnali VHF u ultrasoniki anormali similtanament.

Id-detalljar ultrasoniku indikaw li l-valur massimu fid-mod kontinwu kien approssimatament 120 mV, b’relazzjoni ta’ frequenza ta’ 100 Hz, u l-valur massimu fid-mod fazijali kien approssimatament 70 mV. Waqt l-analizz, indikaw li l-idiskarġa floating kienet mħalla mill-vibrazzjoni tal-insulazzjoni bejn it-teljiet intern fil-kamra tal-gas tal-busbar 2B bejn il-kintinewr 204 tas-silġ 220 kV tal-transformatur prinċipali nru. 4 u l-kintinewr 225 tas-silġ 220 kV tal-linja Xinguo.

Analizz tas-Silġ tal-Falt
Statistika tal-Ħamil u Detalljar tal-Bay tal-Busbar Defektiv

Il-ħamil tal-linja Xinguo 220 kV u tal-kintinewr 204 tas-silġ 220 kV tal-transformatur prinċipali nru. 4 kien statistikament analizzat. Il-ħamil tal-busbar B- sezjun 220 kV ma kienx jagħmel xejn bidla significanti u ma superax l-valur nominali.

Il-personal ta’ manutenzjoni, insiem ma’ tekniki tal-produttur, karrjaw detalljar tad-dismantlagġ tal-bay tal-busbar fejn sar l-idiskarġa lokali. Din il-parti tal-busbar hi 7 m lunga u għandha 6 spporti tal-insulazzjoni bejn it-teljiet intern. Wara tdismantlagġ tal-busbar, tfittxu tri bulli mhux strakkit: il-V-faza ta’ l-ewwel komponent tal-insulazzjoni bejn it-teljiet, il-V-faza tal-hames komponent tal-insulazzjoni bejn it-teljiet, u l-W-faza tas-sitkomponent tal-insulazzjoni bejn it-teljiet. Minn dawn, il-bulli l-ewwel kien l-iqsar, li kien possibli li jimmexxi direttament, u kien hemm ammont kbir ta’ polv fuqh.

Il-filigrana tal-inserts metaliku ta’ spporti tal-insulazzjoni oħrajn ma kienx jagħmlu xejn dani, u s-suċċ tal-material tal-insulazzjoni ma kienx għandu xejjn minn krum, graffi, jew deprezzjonijiet anormali. Il-parti oħrajn tal-konduktör tat-teljiet oħrajn u l-punti ta’ konnessjoni oħrajn ma kienux jagħmlu xejn anormali. Il-forza ta’ stringiment tal-bulli ta’ konnessjoni bejn l-15 spporti tal-insulazzjoni oħrajn u l-konduktör inkiseb l-irequirements speċifikati.

Analizz u Verifika

• Kwalità tal-Komponeneti tal-Modul tal-Busbar u l-Installazzjoni. Fil-verifika, il-kwalità tal-kortaġ tal-busbar u l-konduktör inkiseb ir-riquirements tekniki tal-disegni tal-produttur. Il-drittitudine tal-komponeneti stess inkiseb ir-riquirements ta’ tolleranza ta’ forma tal-disegni. Il-insulatori u l-inserts metaliku tagħhom huma magħluqa permezz ta’ modell u solidifikati. Fl-operażjoni tal-assemblaġġ tal-fabric, uttilizzaw fixture speċjali biex ippożizjonaw is-sitwazzjonijiet spazjali relattivi tal-konduktör tat-teljiet tri. Imma l-forza ta’ stringiment tal-bulli ta’ konnessjoni bejn il-konduktör u l-insulatori qabel ma inkiseb ir-riquirements tal-produttur fl-iktar każijiet.

• Meta l-busbar huwa f’operazzjoni live, il-kurrenti tat-teljiet tri huma simmetriki, u kull konduktör tal-faza jissottometti għal forza dinamika elettrika alternata. It-teljiet tri huma distributi simmetricament fis-spazju. Il-konduktör tal-busbar huwa konduktör hawnji, li għandu forza ta’ piegatura akbar minn konduktör. Fl-installazzjoni normali, il-konduktör tat-teljiet tri ma jiffalsux lejn posizzjoni angulari fissa mingħal forza dinamika elettrika waqt l-operazzjoni.

• Kalkol tal-Forza Meccanika. Il-produttur kalkola l-forza ta’ konnessjoni tal-fasteners u determina li l-lunghezza ta’ konnessjoni bejn il-filigrana esterna tal-bulli u l-filigrana interna tal-insert metaliku tal-insulatori trid tkun ikbar mill-disinn kurrent ta’ 16 mm, u l-spessur tal-shim metaliku trid jiżdied sal-lest 7 mm (issa huwa 4 mm). Dan jista’ jinkiseb ir-riquirements tal-forza meccanika meta jkun hemm konnessjoni ta’ bulli wahed u forza dinamika elettrika ta’ 10 kN waqt l-short-circuit tal-busbar.

• Provi ta’ Tip. Ir-riżultati tal-prova ta’ stabilità termika (short-time withstand current) ta’ 500 A/3 s, prova ta’ stabilità dinamika (peak withstand current) ta’ 135 kA, speċjalment it-test ta’ temperature rise taħt kurrent busbar ta’ 7 h/4000 A, indikaw li ma kienx hemm alluvament meccaniku evidenti jew konnessjonijiet anormali wara l-provi. Dan jindika li l-disinn esistenti għal stringiment tal-konduktör tal-busbar huwa affidabbli sott il-kondizzjonijiet ta’ prova ta’ tip.

Determinazzjoni tas-Silġ

Waqt l-analizz on-site u teoriku, il-silġ prinċipali ta’ din if-falt kien determinat b’dan: Il-forza ta’ stringiment tal-bulli waqt l-assemblaġġ tal-produttur ma inkisebx is-standards, u l-lunghezza ta’ konnessjoni tal-bulli u spessur tal-shims ma jinksebux ir-riquirements operattivi.

Soluzzjoni

Basata fuq ir-riżultati tal-detalljar on-site u l-analizz teoriku, proponnu skema ġdida ta’ stringiment tal-bulli biex inkiseb l-operazzjoni affidabbli tal-busbar.

• Użu viti bil-koppi doppji li jsiru fil-konnessjoni mat-filigrana interna tal-inserts metaliku tal-insulatori annulari (mill-lado tal-filigrana l-aqsa tal-viti). Ipplikaw Loctite 603 adhesive No. 2 fuq is-superficie tal-filigrana esterna tal-viti. Ipplikaw tri striscji longitudinali tal-Loctite 603 adhesive b’distanza ta’ approssimatament 120° għal qasam ta’ 24 mm tal-lunghezza tal-filigrana, biex is-sikuru li l-360° ta’ superficie tal-filigrana jiġu miċħud permezz tal-adhesive wara l-viti. Wara l-bulli jkollu jingħad, użu karta speċjali ta’ ċħanir biex toħloq qucċanjiet ta’ adhesive ekstra.

• Użu muturi tal-self-locking/anti-loosening fl-assocjazzjoni biex ieffettivament inibixxi l-alluvament tal-bulli. Adotta komponent shim integrat bl-ispessur ta’ 8 mm.

• Użu wrench tal-torque biex jstringixxu l-bulli, bi valur ta’ 75 N·m, li huwa fis-silġ ta’ fuq ta’ (70±7) N·m. Biex is-sikuru li l-torque ta’ kull bulli huwa up to standard, implementa sistema ta’ xi persuna taħdem u xi persuna oħra tikkontrolla.

Wara l-stringiment ikun complet, użu vacuum cleaner, karta speċjali ta’ ċħanir, u alcohol biex toħloqu l-arejiet stringiti u l-arejiet cavity tal-konduktör.

Trattament On-Site

Użu viti bil-koppi doppji biex jaqqbeż l-forza ta’ stringiment tal-bulli, u muturi tal-self-locking biex inibixxi l-alluvament tal-bulli għal forza dinamika elettrika waqt l-operazzjoni normali. Il-produttur karrja l-modifikazzjoni tal-bulli fuq din il-CIS busbar skont is-skema menzionata, u r-riżultati wara l-modifikazzjoni kienu sodisfaċenti.