Analiza delne razsevanje GIS busbarov skupaj

CIS (plinsko izolirana preklopnika oprema) se nanaša na skupino plinsko izoliranih zaprtih preklopnih naprav. Busbar je skupna pot, kjer so več naprav vzporedno povezane. V CIS-ju je notranji prostor busbara relativno majhen, vendar deluje pod visokim naponom in tokom. Lokalni razsev, če nastane, lahko zelo negativno vpliva na medfazno izolacijo in predstavlja veliko grožnjo za varno in stabilno delovanje opreme. Ta članek predstavlja analizo in rešitev lokalne razsevnega okvaro v busbaru CIS in predstavlja izboljšano shemo pričezovanja vintov za busbar CIS za referenco.

Stanje okvare

CIS napetosti 220 kV v določeni postaji je bil uveden v uporabo 20. decembra 2016. V marcu 2017 so med živim meritvijo v postaji operativni in vzdrževalni osebki zaznali očitne zelo visoko frekvenčne (VHF) signale na busbaru, s čimer so predhodno določili, da je v busbaru prisotna lokalna razsevna okvara.

Med uporabo detektorja lokalne razsevne (model PDT-840MS) za živo merjenje so operativni in vzdrževalni osebki zaznali očitne VHF signale na vgrajenem senzorju busbaru med preklopnikom 204 strani 220 kV glavnega transformatorja št. 4 in preklopnikom 225 linije 220 kV Xinguo. Signali so pokazali dve različni in simetrični skupini, z veliko količino razseva. Maksimalna amplituda je dosegla 67 dB, in na mestu so bili slišni neobičajni zvoki internega razseva, s čimer je bil predhodno določen lokalni razsev v opremi. Podjetje je organiziralo ponovno meritvico v vzdrževalnem centru, pri kateri so hkrati zaznali neobičajne VHF in ultrazvočne signale.

Ultrazvočna meritev je pokazala, da je vrhovna vrednost v kontinualnem načinu bila približno 120 mV, z določno frekvenčno korelacijo 100 Hz, in maksimalna vrednost v faznem načinu je bila približno 70 mV. Po analizi je bilo določeno, da je plavajoči razsev povzročil vibracije medfazne izolacije znotraj plinske komore busbara 2B med preklopniki 204 strani 220 kV glavnega transformatorja št. 4 in preklopniki 225 linije 220 kV Xinguo.

Analiza vzrokov okvare
Statistika obremenitve in pregled okvarnega odseka busbara

Obremenitve linije 220 kV Xinguo in preklopnika 204 glavnega transformatorja št. 4 so bile statistično analizirane. Obremenitev busbara B-sekcije 220 kV ni pokazala značilnih sprememb in ni presegla imenovane vrednosti.

Odvorni osebki skupaj s tehnikami proizvajalca so izvedli razmontiranje in pregled odseka busbara, kjer je prišlo do lokalnega razseva. Ta odsek busbara je dolg 7 m in ima notranjost 6 inter-faznih nosilcev. Po razmontiranju busbara so najdli tri slabe vinte: faza V prvega inter-faznega nosilca, faza V petega inter-faznega nosilca in faza W šestega inter-faznega nosilca. Prvi vint je bil najslabše pričezan, ga je bilo možno neposredno odstraniti, in okoli njega je bilo veliko prahu.

Viti drugih inter-faznih izolatorjev niso pokazali očitne poškodbe, površina materiala izolatorja ni bila poskodovana, brez trdine, poškodbe ali neobičajnih udubljenosti. Ostali deli trofaznih vodnikov drugih inter-faznih izolatorjev in drugih priključnih točk niso pokazali neobičajnosti. Pričezne navidezne vrednosti med drugimi 15 inter-faznimi izolatorji in vodniki so ustrezale določenim zahtevam.

Analiza in preverjanje

• Kakovost komponent modula busbara in namestitve. Po pregledu kakovost omara busbara in vodnika ustreza tehničnim kakovostnim zahtevam risbe proizvajalca. Samostenost komponent ustreza tolerancam oblike risbe. Izolatorji in njihovi metalni gradijalni vstavi so izdelani s litjem in utrjevanjem v formi. Med procesom montaže v tovarni se uporablja poseben klamp za postavitev relativnih prostorskih leg trofaznih vodnikov. Vendar pa pričezne navidezne vrednosti med vodniki in izolatorji v nekaterih primerih ne popolnoma ustreza zahtevam proizvajalca.

• Ko je busbar v živem delovanju, so trofazni tokovi simetrični, vsak fazi vodnik je podvržen istemu menjajočemu elektrodinamičnemu sili. Tro faze so simetrično porazdeljene v prostoru. Vodnik busbara je prazni vodnik, ki ima višjo silo ukrivljanja kot vodniki. V normalni namestitvi trofazni vodniki zaradi elektrodinamične sile med delovanjem ne odstopajo proti nobeni fiksni kotni legi.

• Računanje mehanske čvrstočnosti. Proizvajalec izračuna čvrstočnost pričeznih elementov in ugotovi, da mora biti dolžina pričeznice med zunanjo navidezno vrednostjo vinta in notranjo navidezno vrednostjo vstave izolatorja večja od trenutnega dizajna 16 mm, in debelina metalne ločnice mora biti povečana na vsaj 7 mm (trenutno 4 mm). To lahko zadosti mehanskim zahtevam za enojno pričezno vez in elektrodinamično silo 10 kN med kratkokratnim zaporo busbara.

• Tipizacijski testi. Rezultati testa termalne stabilnosti (kratkokratno izdržljivostnega toka) 500 A/3 s, testa dinamske stabilnosti (vrhovni izdržljivostni tok) 135 kA, še posebej test temperature pri toku busbara 7 h/4000 A, kažejo, da po testih ni očitnih mehanskih oslabitev ali neobičajnih priključev. To kaže, da je obstoječa shema pričezevanja vodnikov busbara zanesljiva v pogoji tipizacijskih testov.

Določitev vzroka

Po mesto pregledu in teoretični analizi je glavni vzrok te okvare določen kot sledi: Pričezne navidezne vrednosti vintov med montažo proizvajalca ne ustrezajo standardom, in dolžina pričeznice vintov ter debelina ločnic ne moreta zadostiti operativnim zahtevam.

Shema obravnave

Na podlagi rezultatov mesto pregledov in teoretičnih analiz je predlagana nova shema pričezevanja vintov, da se zagotovi zanesljivo delovanje busbara.

• Uporaba dvokončnih vintov, ki so povezani v združljivi vezi z notranjimi navideznimi vrednostmi metalnih vstav kolobarnih izolatorjev (na strani krajske navidezne vrednosti vinta). Nanese se Loctite 603 lepek št. 2 na površino zunanje navidezne vrednosti vinta. Tri longitudinalne pasice Loctite 603 lepka se nanesejo na intervalih približno 120° okoli 24-mm dolžine navidezne vrednosti, da se zagotovi, da je celotna površina 360° navidezne vrednosti pokrita z lepkom po vrtanju. Ko je vint polnoma vstavljen, se z nadgradnjo čistilne papirice odstrani kakršnekoli prekomerne lepilo.

• Uporaba kombinacije samozaprl/protipropadnih mutnikov, da bi učinkovito preprečili propadanje vintov. Uporabi se integrirana ločnica debeline 8 mm.

• Za pričezevanje vintov uporabite vrečnik za navidezne vrednosti, ki bo vzela vrednost 75 N·m, kar je na zgornjem koncu območja (70±7) N·m. Da bi se zagotovilo, da je navidezna vrednost vsakega vinta v standardu, uvedite sistem, kjer ena oseba dela, druga preverja.

Po zaključku pričezevanja se uporabi praznik, specialni čistilni papir in alkohol za temeljito čiščenje pričezanih območij in jamnih območij vodnikov.

Mesto obravnava

Dvokončni vinti so uporabljeni za izboljšanje pričezne sile vintov, in samozaprla mutnica je uporabljena za preprečevanje propadanja vintov zaradi elektrodinamičnih sil med normalnim delovanjem. Proizvajalec je izvedel modificiranje vintov tega GIS busbara glede na omenjeno shemo, in rezultati po modificiranju so zadovoljivi.