GIS ana hatlarının kısmi boşalma analizi birlikte

CIS (Gaz yalıtımlı anahtar kavşağı) bir gaz - yalıtımlı kapalı anahtar kavşağı montajını ifade eder. Bir anabara, birden fazla cihazın paralel olarak bağlandığı ortak bir yoldur. CIS'te, anabaranın iç alanı nispeten küçüktür, ancak yüksek gerilim ve akım altında çalışır. Yerel deşarj, eğer meydana gelirse, faz arası yalıtımı ciddi şekilde etkileyebilir ve ekipmanın güvenli ve istikrarlı çalışmasını için önemli bir tehdit oluşturabilir. Bu makale, bir CIS anabarasında meydana gelen yerel deşarj hatasının analizini ve çözümünü sunmaktadır ve ayrıca referans olarak geliştirilmiş bir CIS anabara vidaları sıkıştırma şemasını tanıtmaktadır.

Arıza Durumu

Belli bir alttaki 220 kV CIS, 20 Aralık 2016'da hizmete girdi. Mart 2017'de, alttan canlı tarama sırasında işletme ve bakım personeli anabarada belirgin çok yüksek frekansta (VHF) sinyaller algıladı ve anabarda yerel deşarj hatası olduğunu ön tanımladı.

Kısmi deşarj detektörü (model PDT - 840MS) kullanarak canlı tarama sırasında, işletme ve bakım personeli, No. 4 ana dönüştürücünün 220 kV tarafındaki 204 devre kesicisi ile 220 kV Xinguo Hatı'nın 225 devre kesicisi arasındaki anabara dahili sensöründe belirgin VHF sinyalleri algıladı. Sinyaller iki ayrı ve simetrik küme gösterdi, büyük deşarj miktarı ile. Maksimum genlik 67 dB'ye ulaştı ve sahada anormal iç deşarj sesleri duyuldu, bu da ekipmanda yerel deşarj varlığına işaret etti. Şirket, bakım merkezinin tekrar ölçüm yapması için düzenledi ve aynı zamanda anormal VHF ve ultrasonik sinyaller algılandı.

Ultrasonik tarama, sürekli modda zirve değerin yaklaşık 120 mV olduğunu, belirli bir 100 Hz frekans korelasyonu olduğunu ve faz modunda maksimum değerlerin yaklaşık 70 mV olduğunu gösterdi. Analiz sonucunda, No. 4 ana dönüştürücünün 220 kV tarafındaki 204 devre kesicisi bayı ile 220 kV Xinguo Hatı'nın 225 devre kesicisi bayı arasındaki 2B anabara gaz odasının içindeki faz arası yalıtımın titreşiminden kaynaklanan flotasyon deşarjı olduğu belirlendi.

Arıza Nedenlerinin Analizi
Arızalı Anabara Bayının Yük İstatistikleri ve Kontrolü

220 kV Xinguo Hatı ve No. 4 ana dönüştürücünün 204 devre kesicisinin yükleri istatistiksel olarak analiz edildi. 220 kV B bölmesi anabaranın yükü belirgin bir değişiklik göstermedi ve nominal değeri aşmadı.

Bakım personeli, üretici şirket teknisyenleriyle birlikte yerel deşarj olan anabara bayısının söküldüğünü kontrol etti. Bu anabara bölümü 7 m uzunluğundadır ve içinde 6 adet faz arası yalıtım destek bulunmaktadır. Anabaranın sökülmesi sonrası, üç gevşek vidanın bulunduğunu gördüler: birinci faz arası yalıtım bileşeninin V fazı, beşinci faz arası yalıtım bileşeninin V fazı ve altıncı faz arası yalıtım bileşeninin W fazı. Bunlardan, ilk vidanın en gevşek olduğu görüldü, doğrudan çıkarılabilirdi ve çevresinde çok fazla toz vardı.

Diğer faz arası yalıtıcıların metal eklemelerinin dişlilerinde açık hasar görünmemekteydi ve yalıtıcı malzemenin yüzeyinde çatlak, çizik veya anormal depresyon bulunmamaktaydı. Diğer faz arası yalıtıcıların ve diğer bağlantı noktalarının üç faz iletkenlerinin diğer kısımlarında herhangi bir anormallik tespit edilmedi. Diğer 15 faz arası yalıtıcı ile iletkenler arasındaki bağlantı vidalarının sıkıştırma momentleri, belirtilen gereksinimlere uygun düşmüştür.

Analiz ve Doğrulama

• Anabara Modül Bileşenlerinin Kalitesi ve Kurulumu. Denetim sonucunda, anabara boru kabuğu ve iletkenin kalitesi, üreticinin çizimlerinin teknik kalite gerekliliklerine uymaktadır. Bileşenlerin kendilerinin düzgünlüğü, çizimlerin şekilli tolerans gerekliliklerini karşılamaktadır. Yalıtıcılar ve metalleri derecelendirme eklemeleri, kalıp içine dökülerek ve katılaşarak üretilmiştir. Fabrika montaj sürecinde, özel bir tutamaç, üç faz iletkenlerinin göreceli uzaysal konumlarını belirlemek için kullanılır. Ancak, bazı durumlarda iletkenler ile yalıtıcılar arasındaki bağlantı vidalarının sıkıştırma momentleri, üreticinin gerekliliklerini tam olarak karşılamamaktadır.

• Anabara canlı çalışırken, üç faz akımları simetriktir ve her faz iletkeni aynı değişen elektrik dinamik kuvvetine maruz kalır. Üç faz, uzayda simetrik olarak dağılmıştır. Anabara iletkeni, içi boş bir iletken olup, iletkenlere göre daha yüksek eğrilme dayanımına sahiptir. Normal kurulumda, iletkenler, çalışma sırasında elektrik dinamik kuvveti nedeniyle herhangi bir sabit açısal pozisyona doğru sapmamaktadır.

• Mekanik Dayanım Hesabı. Üretici, bağlayıcıların bağlantı gücünü hesaplar ve vidanın dış dişlisinin ve yalıtıcı ekleme parçasının iç dişlisinin bağlantı uzunluğunun mevcut 16 mm tasarımından daha büyük olması gerektiğini ve metal şimşeğin kalınlığının en az 7 mm'ye (mevcut 4 mm) artırılması gerektiğini belirler. Bu, tek vidalı bağlantı ve anabara kısa devre sırasında 10 kN elektrik dinamik kuvveti altında mekanik dayanım gerekliliklerini karşılayabilir.

• Tip Testleri. 500 A/3 s termal istikrar (kısa süreli dayanılan akım) testi, 135 kA dinamik istikrar (zirve dayanılan akım) testi, özellikle 7 h/4000 A anabara akımı altında sıcaklık yükseltme testi sonuçları, testlerden sonra açık mekanik gevşeme veya anormal bağlantı olmadığını göstermektedir. Bu, tip test koşullarında anabara iletkenlerinin mevcut sıkıştırma tasarımının güvenilir olduğunu göstermektedir.

Neden Belirlenmesi

Sahadaki denetim ve teorik analiz sonucunda, bu arıza nedeninin üreticinin montaj sırasında vidaların sıkıştırma momentlerinin standartları karşılamaması, vidaların ve şimşerin bağlantı uzunluğu ve kalınlığının operasyonel gereklilikleri karşılamaması olduğu belirlenmiştir.

Tedavi Şeması

Sahadaki denetim ve teorik analiz sonuçlarına dayanarak, anabaranın güvenilir çalışmasını sağlamak için yeni bir vidalama şeması önerilmiştir.

• Halka şeklindeki yalıtıcıların metal eklemelerinin iç dişlileriyle eşleşen çift uçlu vidaları kullanın (vidanın daha kısa dişlili tarafında). Vidanın dış dişlileri yüzeyine Loctite 603 numaralı kleber sürün. 24 mm dişli uzunluğu boyunca yaklaşık 120° aralıklarla üç adet uzun Loctite 603 numaralı klebe şeridi uygulayın, böylece vidanın sıkıştırılmasından sonra dişlinin tüm 360° yüzeyi klebe ile kaplanmış olacaktır. Vida tamamen yerleştirildikten sonra, fazladan klebenin temizlenmesi için özel temizleme kağıdı kullanın.

• Vidaların gevşemesini etkili bir şekilde önlemek için kilitlenen/geri dönüşlü cevaplı milyeleri birlikte kullanın. 8 mm kalınlığındaki entegre şimşeoğlu bir bileşen kullanın.

• Vidalama işlemi için mom torqueli anahtar kullanın, 75 N·m değerini alınız, bu (70±7) N·m aralığının üst sınırıdır. Her vidanın momentinin standartta olduğundan emin olmak için, bir kişi iş yaparken başka bir kişi kontrol eden bir sistem uygulayın.

Sıkıştırma işlemi tamamlandıktan sonra, sıkıştırılan alanları ve iletkenlerin boş alanlarını vakum temizleyici, özel temizleme kağıdı ve alkol ile kapsamlı bir şekilde temizleyin.

Saha Tedavisi

Çift uçlu vidalar, vidaların sıkıştırma gücünü artırmak için kullanılmıştır ve normal işlemler sırasında elektrik dinamik kuvvetler nedeniyle vidaların gevşemesini önlemek için kilitlenen milyeler kullanılmıştır. Üretici, yukarıda belirtilen şemaya göre bu GIS anabarasında vidalama değiştirme çalışmalarını gerçekleştirmiş ve değiştirme sonucu memnuniyet verici olmuştur.