Uchanganuzi wa kuvunjika kwa sehemu ya mizizi ya GIS pamoja

CIS (Gas Insulated Switchgear) ni mwanachama wa kifaa cha umeme kilichochekeka na chenye gazimu. Busbar ni njia ya kawaida ambayo vyombo vingine vinavyoongezeka kwenye umeme wanaweza kuunganishwa kwa kipimbi. Katika CIS, nafasi ndani ya busbar ni ndogo, lakini inaendelea kufanya kazi chini ya umeme mkubwa na mwendo wa umeme. Ikiwa utambuzi wa eneo la kijiji unafanyika, huo anaweza kuathiri sana uzalishaji wa inter-phase na kutoa hatari kubwa kwa matumizi salama na stakabili ya vifaa. Maandiko haya yanajumuisha tathmini na suluhisho la hitilafu ya utambuzi wa eneo la kijiji katika busbar, na kuelezea mfumo mzuri zaidi wa kutengeza bolt za busbar za CIS kwa ajili ya mchakato.

Hali ya Hitilafu

CIS ya kiwango cha 220 kV katika maeneo fulani ya umeme ulianzishwa kwenye huduma tarehe 20 Desemba 2016. Tarehe Machi 2017, wakati wa uchunguzi wa umeme wa kila wakati, watu wa huduma walitambua sauti zenye kiwango cha juu sana (VHF) kwenye busbar, kuanzia hiyo wakaeleweka kuwa kuna hitilafu ya utambuzi wa eneo la kijiji kwenye busbar.

Wakati wa kutumia detector wa utambuzi wa eneo la kijiji (aaini PDT-840MS) kwa uchunguzi wa umeme wa kila wakati, watu wa huduma walitambua sauti zenye kiwango cha juu sana (VHF) kwenye sensori yenyeji kwenye busbar kati ya kitambulishi cha circuit breaker cha 204 kwenye upande wa 220 kV wa transformer mkuu wa 4 na circuit breaker cha 225 cha mzunguko wa 220 kV Xinguo. Sauti hizo zilikuwa na mbili na miundo tofauti na sawa, na idadi kubwa ya kutamba. Kiwango cha juu cha amplitude kilipata 67 dB, na sauti tofauti za kutamba zilisikia kwenye mahali, kuanzia hiyo kuonyesha kuwa kuna utambuzi wa eneo la kijiji kwenye vifaa. Kampuni iliyapanga kwa wakurugenzi wa huduma kurekodi, na sauti zenye kiwango cha VHF na ultrasonic zilitambuliwa pamoja.

Uchunguzi wa ultrasonic ulionyesha kwamba kiwango cha juu kwenye msimbo wa muda wa kutosha lilikuwa karibu 120 mV, na kuna uhusiano fulani wa kiwango cha 100 Hz, na kiwango cha juu kwenye msimbo wa fasa lilionekana kuwa karibu 70 mV. Baada ya tathmini, iliyadhibitiwa kuwa kutamba kwa kupanda kwa kutokana na uharibifu wa usafi wa inter-phase ndani ya gas chamber ya busbar 2B kati ya kitambulishi cha circuit breaker cha 204 kwenye upande wa 220 kV wa transformer mkuu wa 4 na kitambulishi cha circuit breaker cha 225 cha mzunguko wa 220 kV Xinguo.

Tathmini ya Sababu za Hitilafu
Tathmini ya Ongezeko la Mwendo na Uchunguzi wa Kitambulishi cha Busbar Kilichohitilafu

Ongezeko la mwendo wa mzunguko wa 220 kV Xinguo na circuit breaker cha 204 kwenye upande wa 220 kV wa transformer mkuu wa 4 lilianalizwa. Ongezeko la mwendo wa busbar B-section ya 220 kV halikuwa na mabadiliko muhimu na haikupeleka zaidi ya thamani imetayinuliwa.

Watu wa huduma pamoja na teknisi wa wakala walifanya uchunguzi wa kuvunja kitambulishi cha busbar kilichohitilafu. Sekta hii ya busbar ina urefu wa 7 m na ina msukumo wa inter-phase wa vitu sita ndani yake. Baada ya kuvunja busbar, bolts tatu zilivyotengenezwa zilipatikana: V-phase ya komponenti ya inter-phase ya kwanza, V-phase ya komponenti ya inter-phase ya tano, na W-phase ya komponenti ya inter-phase ya sita. Kati yake, bolt ya kwanza ilikuwa ikiwa ikivunjika, iliyoweza kukutana moja kwa moja, na kulikuwa na mazingira mengi yake.

Mistari ya metal inserts ya inter-phase insulators mingine haikuwa na uharibifu wowote unaoonekana, na uwne ukosefu, kuchomoka, au kulevuka kwenye muktadha wa insulator material. Sehemu zingine za mikono ya tatu ya conductors za inter-phase insulators na majengo mingine ya kununganisha haikuwa na hatari. Nguvu za kutengeza bolts za kununganisha kati ya inter-phase insulators 15 mingine na conductors ilikuwa imepatikana kwa kutosha kulingana na maagizo.

Tathmini na Thibitisho

• Ufanisi wa Komponenti za Moduli ya Busbar na Uwekezaji. Kwa mujibu wa uchunguzi, ubora wa busbar duct shell na conductor unaelekea maagizo ya teknolojia ya ufumbuzi wa wakala. Ustawi wa mistari ya komponenti yenyewe unaelekea maagizo ya ustawi wa michoro. Insulators na metal grading inserts zinazofanyika kwa kutumia mold ya casting na solidifying. Wakati wa kujenga kwenye factory, fixture yenyeji inatumika kuthibitisha maeneo ya nchi ya mikono ya tatu. Lakini nguvu za kutengeza bolts za kununganisha kati ya conductors na insulators hayawezi kwa undani kusidhi maagizo ya wakala.

• Wakati busbar inafanya kazi kwa umeme, mikono ya tatu yana umeme sawa, na kila phase conductor ana shida ya electrodynamic force sawa. Mikono mitatu yanaelekea kwa urahisi kwenye nchi. Conductor wa busbar ni conductor wa kivu, ambaye una nguvu ya kuvunjika zaidi ya conductors. Kwa uwekezaji wa kawaida, mikono ya tatu hayawezi kusogeza kwenye nchi fulani kwa sababu ya electrodynamic force wakati wa kufanya kazi.

• Hisabati ya Nguvu ya Kimikaka. Wakala anahesabu nguvu ya kununganisha ya fasteners na akithibitisha kuwa lengo la kununganisha kati ya external thread ya bolt na internal thread ya insulator insert linapaswa kuwa zaidi ya mtaani ya sasa ya 16 mm, na umbali wa metal shim unapaswa kuongezeka hadi kamili 7 mm (sasa 4 mm). Hii itaweza kusidhi maagizo ya kimikaka wakati wa kununganisha bolt moja na electrodynamic force ya 10 kN wakati wa busbar short-circuit.

• Mipimo ya Aina. Matokeo ya mipimo ya thermal stability (short-time withstand current) ya 500 A/3 s, mipimo ya dynamic stability (peak withstand current) ya 135 kA, hasa mipimo ya temperature-rise kwenye busbar current ya 7 h/4000 A, inaonyesha kuwa hakuna uharibifu wa kimikaka au kununganisha lisilo sahihi baada ya mipimo. Hii inaonyesha kuwa mtaani sasa wa kutengeza conductors za busbar ni dhamana kwa masharti ya mipimo ya aina.

Thibitisho la Sababu

Kwa mujibu wa uchunguzi wa mahali na tathmini ya teori, sababu asili ya hitilafu hii imeheshimiwa kuwa: nguvu za kutengeza bolts wakati wa kujenga kwa wakala hazitoshi, na uzima wa bolts na umbali wa shims hauwezi kusidhi maagizo ya matumizi.

Mfumo wa Matumizi

Kulingana na matokeo ya uchunguzi wa mahali na tathmini ya teori, mfumo mzuri zaidi wa kutengeza bolts umewasilishwa ili kuhakikisha matumizi dhamana ya busbar.

• Tumia screws za pembeni ambazo zinaweza kunitengeka kwa njia ya mating kwenye internal threads za metal inserts za annular insulators (upande wa thread fupi zaidi za screw). Tumia Loctite 603 adhesive No. 2 kwenye mwenzi wa external threads za screw. Weka strip tatu za Loctite 603 adhesive kwa faragha ya karibu 120° kwenye mzingo wa thread length wa 24 mm, hususan kuhakikisha kuwa mwenzi wa 360° wake ulioelekea thread unaelekea kabisa baada ya kutengeza. Baada ya bolt kufikia kabisa, tumia special cleaning paper kurejesha chochote chemsha ya adhesive.

• Tumia nuts za self-locking/anti-loosening kwa kawaida ili kuzuia bolts kutoka. Tumia component ya shim yenyeji yenye umbali wa 8 mm.

• Tumia torque wrench kutengeza bolts, kuchukua thamani ya 75 N·m, ambayo ni kwenye pembeni mwingi wa (70±7) N·m. Kuhakikisha kuwa nguvu ya kila bolt inasidhi maagizo, jaribu mfumo wa mtu mmoja anakazi na mwingine anacheck.

Baada ya kutengeza kumaliza, tumia vacuum cleaner, special cleaning paper, na alcohol kutengeneza maeneo yenyeji yenye bolts na cavity areas za conductors.

Matumizi ya Mahali

Bolts za pembeni zimeanzishwa kuboresha nguvu ya kutengeza bolts, na nuts za self-locking zimeanzishwa kuzuia bolts kutoka kwa sababu ya electrodynamic forces wakati wa matumizi ya kawaida. Wakala amefanya kazi ya kubadilisha bolts kwa GIS busbar hii kulingana na mfumo uliotafsiriwa hapo juu, na matokeo baada ya kubadilisha yamekuwa mema.