Analizo kaj pritrakto de malnormalaĵoj en 550 kV GIS Teneblotestado
Gas-insulated metal-enclosed switchgear (GIS) estas ŝaltanaro komponita el ŝaltiloj kiel cirkvitrompiloj (GCB), disĵetiloj (DS), terŝaltiloj (ES), kaj unuoj kiel tensio-transformiloj, kuranta-transformiloj, ĉirkaŭkonduktantoj, kaj fermitaj busbaroj. La alta-potencaj komponantoj estas ĉiuj metitaj en fermitan metalan skaldon, kiun oni plenas per SF₆ gaso kun ekscelaj izoladaj kaj ark-extinguantaj propraĵoj kiel la izolada medio. GIS havas kompakta strukturon, malgrandan piedprinton, malaltajn mantenanĵojn, facilan montaĝon, bonan interrompan performon, kaj nenian interferon, kaj ĝi estas progresive pli vaste uzata en energisistemoj.
La 550 kV GIS en 500 kV transformejo de certa kompanio adoptas duoblan busaronan aranĝon, kun 2 ĉeftransformila enveniloj, 1 starta kaj rezerva transformila envenilo, 2 elveniloj, kaj 1 busaron-ligo, totaligante 6 cirkvitrompilojn. Ĉiu el 1M kaj 2M estas ekipita kun 1 PT-bajeo. Ĝi estis produktita la 28-an de oktobro 2022, kaj la lokmontaĝo estis finita la 10-an de decembro 2022. Dum la transdonado de la tenso-pruvo, subtenanta izolilo sukcesis anormalan rompon.
Analizoj estis faritaj el aspektoj kiel la loko de la anomalio, la kvalito de la lokmontaĝo, la konformeco de materialoj, la fabrika historio, rontgen-defektpruvo, resina disolado, kaj elektra kampa simulacio. La kaŭzo de la frakto de la subtenanta izolilo estis identigita, kaj sugestoj por forta supervizio kaj kvalitokontrolo dum la GIS-fabrikado estis proponitaj.La lokaj tenso-pruvaj kaj izoladaj pruvogvidlinioj por gas-insulita metal-fermita ŝaltanaro, kaj la aprobita pruvprogramo.
Pruvtenso
Prenas 80% de la indikita mallonga-tempa frekvenco-tenso-valoro de 740 kV specifita de la produktanto, kiu estas 592 kV, kun daŭro de 1 minuto.
Kondiĉoj kiujn la provitaj aparatoj devus kontentigi
Pruvmetodo kaj kriterioj
La pruvtenso por la provita GIS devus esti pligrandigita de 0 V al 318 kV unue, daŭrigita por 5 minutoj, tiam pligrandigita al 473 kV kaj daŭrigita por 3 minutoj. Finfine, la pruvtenso estas pligrandigita al la indikita tenso-valoro de 592 kV kaj daŭrigita por 1 minuto. Se ne estas rompo, ĝi estas konsiderata kvalifikita.
Serĉado kaj traktado de anomalaj punktoj
Superrigardo pri la rompa anomalio
Je 14:03 la 11-an de decembro 2022, estis farita insulo-transtensopruvo de la ĉefa cirkvito sur la 550 kV GIS en la transformejo ĉe la konstruaĵloko. Kiam testis fazojn B kaj C, la tenso estis pligrandigita al 318 kV kaj daŭrigita por 5 minutoj, pasigis la pruvon. Kiam la tenso estis pligrandigita al 473 kV kaj daŭrigita por 2 minutoj, okazis rompo. La tenso sudestis subite al 0 V, kaj relativa alta anomalsonorilo estis aŭdita en la transformejo, interrompis la pruvon. Post prenitaj sekurecmesuroj, la insula rezisto al tero de la 1M - C-faza ĉefa cirkvito estis mezurita je 400 MΩ, kaj tiu de la restanta parto estis 200 GΩ. Estis determinita, ke estas defekto en certa aparato portita de la 1M - C-fazo. La kablaĵo por la transtensopruvo kaj la anomalarego estas montritaj en Figuro 1. La nigra parto en la figuro indikas la tenso-aplikan areon.
Oni povas vidi el Figuro 1, ke la tenso-aplika areo inkluzivas: 6 cirkvitrompilojn portitajn de busaro 1M, 6 busdisĵetilojn, 2 linia-flankajn disĵetilojn, 5 arojn de aerbushingoj, 1 busdisĵetilo de la PT portita de 1M, kaj 6 busdisĵetiloj de 2M. La tenso-aplika punkto estis agordita ĉe la riser de la envenilo de Ĉefa Transformilo Nombro 2 eksteren.
Proceso de serĉado de anomalaj punktoj
La GIS havas plene fermitan strukturon, kun multaj sendependaj komponantoj formantaj integralan tuton. La aparatoj asocie de 1M havas 83 sendependajn gazsekciojn, kio igas malfacile lokigi anomalajn punktojn. Post studo, estis adoptita punkto-per-punkta eliminmetodo por limigi la amplekson de la anomalaj aparatoj.
De la plene fermita strukturo de la GIS, la insulo povas nur esti mezurita je la eksponitaj partoj, kaj la insulmezurpunktoj estas ĉiuj sur la 15-metro-haŭtaj riseroj eksteren. Mezurante la insulon, estas multaj restrikciaj faktoroj. Ekzemple, personaro bezonas uzi krajon por iri supre kaj malsupre, kommunikililoj estas bezonataj por ligilo, kaj la provkondukiloj devas esti konstante ŝanĝitaj dum la mezuro. Per analizo, trovis, ke fermanta la PT-disĵetilon asociita kun 1M kaj foriganta la sekundaran terkordon de la PT igas tre konvenan uzi la PT kiel insulmezurpunkton, permesante kontroloj interkomunikadi en reala tempo sen dependi de kommunikililoj.
Ĉiuj disĵetiloj konektitaj al GIS 1M estis malfermitaj, kaj ĉiuj cirkvitrompiloj estis fermitaj. Tiam, komencante de la intervalo ĉe la tenso-aplika punkto, la disĵetiloj konektitaj al 1M (escepte de la 1M VT-disĵetilo) estis fermitaj unu po unu, kaj la insulo estis mezurita ĉiu fojo kiam disĵetilo estis fermita. Fine, en la elvenila intervalo 5W11 de la 1M - C busaro, la insulo de la ĉefa cirkvito estis mezurita je 400 MΩ. Plu malfermante la cirkvitrompilon de tiu intervalo, la anomalaj punktoj estis finfine determinitaj esti en la areo de la linia-flanka disĵetilo de tiu cirkvitrompilo al la eksteraj GIS bushingoj.
La anomalarego en Figuro 1 estis izolita, kaj dua tenso-apliko estis farita je la non-anomalaj partoj laŭ la ĉefa insulo-transtensopruva proceduro. La rezultoj montris konformon. Frekvenco-transtensopruvoj estis faritaj je la restantaj aparatoj, ĉiuj pasis glate.
Traktado de anomalaj punktoj
Estis 5 sendependaj gazsekcioj en la anomalarego. Por akurate lokigi la anomalajn punktojn, estis necese malfermi ĉiun gazsekcion unu po unu por kontrolado.Post kiam la SF₆ gaso en la GIS iĝis toksa post la pruvo, la 12-a de decembro 2022, post la gaso estis rekuperita kaj la aparatoj estis demontitaj por kontrolado, trovis, ke la subtenanta izolilo de la tri-via busaro en la malsupra sekcio de la vertikala busaro en la 02-5 gazsekcio de la 1M - C busaro estis fraktit. La busarkondukilo, la koverto, kaj najbaraj izoliloj ĉiuj konformis la produkta teknologiaj postuloj.
La produktanto anstataŭigis la anomalajn izolilojn la 13-an de decembro, re-instalis la busaron, kaj kompletigis gasan traktadon, flugan detektadon, humidmezon, kaj ĉefcirkvitrezistancon. Post kiam la rezultoj estis trovitaj kvalifikitaj, la 14-a de decembro, nova frekvenco-transtensopruvo estis farita denove per la supra menciita pruvkablado kaj sekve la ĉefa insulo-transtensopruva proceduro. La pruvrezultoj estis kvalifikitaj (592 kV daŭrigita por 1 minuto).
Analizo de la kaŭzoj de la frakto de la subtenanta izolilo
Estas totalo de 145 subtenantaj izoliloj en la GIS. Ĉu la fraktitaj subtenantaj izoliloj estas izolita kazajo aŭ parto de lota problemo estas grava por la sekura kaj fidinda komisionado de la transformejo. Pro tio, por identigi la fundamentan kaŭzon de la defekta izolilo, esploroj estas faritaj el la jenaj aspektoj.
Inspekcio de la kvalito de la lokmontaĝo de la busaro
La CX1 - 1C (fabrika nombro, la sama sube) busaro estis montitaj lokonte la 3-an de decembro 2022. Dum la montaĝproceso, la lokrepresentanto de la produktanto konfirmis ĉiun itemon kontraŭ la "Konfirmoperaciona Item-karto". La posedanto kaj la superintendanto kuntestis la proceson, kaj la montaĝo povis procezi nur post la tri partoj kompletigis la signatan formalon. Post la finaĵo de la montaĝo, lokaj konfirmpruvoj kiel gashumida enhavo, flugdetekto, kaj cirkvitrezistanco estis faritaj. Ĉi tio preskaŭ eliminas la eblecon, ke la frakto de la izolilo estis kaŭzita de la kvalito, la proceso, kaj aliaj faktoroj de la lokmontaĝo.
Inspekcio de la konformeco de la materialoj de la subtenantaj izoliloj por busaroj
La fraktitaj subtenantaj izoliloj havas fabrikan numeron Z220704 - 1G1, kiuj estis produktitaj de filialkompanio de la produktanto en julio 2022. Antaŭ la eligo de la fabriko, ĉi tiuj subtenantaj izoliloj subiris kontrolojn kaj pruvojn kiel vizuala inspekcio, dimensia mezuro, vitrifikotemperatura testo, rontgen-defektpruvo, kaj elektra pruvo, ĉiuj montris konformon.
La eliginspektadraportoj kaj enveninspektadrekordoj de la izoliloj indikas, ke ambaŭ la eliginspektadresultoj kaj la enveninspektadresultoj konformas al la postuloj.
Inspekcio de la fabrika historio de la busaro
Enketo pri la montaĝohistorio de la CX1 - 1C busaro montras, ke la produktanto komencis la produktion kaj montaĝon la 20-an de septembro 2022, kaj finis la laboron la 12-an de oktobro 2022. La rekordoj en la montaĝohistoriotablo indikas, ke ambaŭ la interna kaj ekstera montaĝoproceso konformis al la teknologiaj postuloj kaj procestandarto specifitaj en la desegnoj, sen anomalioj. Do, ĝi povas esti eliminita, ke la procesoj listigitaj en la fabrikahistoriotablo kaŭzis la frakton de la subtenanta izolilo.
Inspekcio de la eligpruvoj de la busaro
La CX1 - 1C busaro subiris fulmimpulsan, frekvencon-tenso-transtensan, kaj partan dissendan pruvojn en la fabriko de la produktanto la 6-an de oktobro 2022, ĉiuj pasis la unuan fojon, kaj la pruvrezultoj estis kvalifikitaj. Ĉi tio indikas, ke la busaro kaj izoliloj estis normalaj, kiam ili eligis la fabrikon.
Inspekcio de la anomalaj subtenantaj izoliloj
Inspekcioj estas faritaj el aspektoj kiel la defektnaturaĵo de la anomalaj subtenantaj izoliloj kaj verifikaj pruvoj (inkluzive dimensia inspekcio, defektpruvo, materialanalizo, ktp.).
Defektnaturaĵo
Analizo de la surfaca dissenda vojo de ĉi tiu izolilo montras, ke estas apero de tra-damaĝo en la izolanta parto inter la alta-volta elektrodo kaj la malalta-volta elektrodo. Ĝenerale, la tra-damaĝo de izolilo okazas pro la ekzisto de certaj defektoj en la interna izolanta parto, aŭ pro aldona mekanika streĉo, kiu kaŭzas krakojn en la interna izolanta parto, kaj poste okazas tra-rompado laŭ la krakoj.
Verifikaj pruvoj
Dimensia reinspekcio. La dimensia reinspekcio de la anomalaj subtenantaj izoliloj estis kvalifikita. La reinspekciorrezultoj estas montritaj en Tablo 1.
Rontgen-defektpruvo. Rontgen-defektpruvo estis farita al la anomalaj subtenantaj izoliloj, kaj ne estis trovitaj eksteraj defektoj escepte de la fraktkrakoj.Resina materiala reinspekcio. Eĉempleroj estis prenitaj de la anomalaj specimenoj por reinspekcio de dencostumo, pleniga enhavproporcio, kaj vidrotransira temperaturo, kaj la rezultoj estis kvalifikitaj. La resina materiala detektorrezultoj estas montritaj en Tablo 2.
Reinspekcio de la resina-al-elektrodinterfaco. La ne-dissenda areo de la izolilo estis tranĉita, kaj la resina-al-metalinterfaco de la izolilo estis koloreta por defektpruvo. Escepte de la loka malgranda penetrado de la koloretaĵo ĉe la frakto, la resto de la areo estis normala, pruvante, ke ne estis defektoj en la interna resina kaj ke la resina estis bone kunligita al la elektrodo.
Reinspekcio de resina fondiĝo. Post kiam la resina de la anomalaj subtenantaj izoliloj estis fondigita je alta temperaturo, la elektrodo estis reinspektita. Estis loka anormala deformiĝo ĉe la pozicio de la dissenda punkto sur la arka surfaco de la alta-volta elektrodo. En konkludo, dum la fabrikado de la subtenanta izolilo, malĝusta operacio kaŭzis anormalan deformiĝon de la arka surfaco de la alta-volta elektrodo. Ĉar la deformiĝo estis malgranda, la operantoj ne sukcesis detekti ĝin tempe, permesante defektajn komponantojn eniri la sekvan procezon kaj fine konduki al la fondiĝo de la izolilo.
Ĉi tiu defekto estis kaŭzita de ne-standarda operacio de la operantoj, kiu kaŭzis anormalan deformiĝon de la elektrodo kaj poste la frakton de la izolilo. La strukturo de ĉi tiu subtenanta izolilo estas izolada strukturo, kiun la produktanto uzis. Depost 2003, pli ol 36 000 izoliloj estis produktitaj kaj funkcias fidinde en la kampo. Do, la frakto de ĉi tiu subtenanta izolilo estas izolita kazajo.
Simulasverifiko
Por sekureco, simulasverifiko estis farita sur la busaro kun ĉi tiu izolila strukturo.Tenso-apliko: La centra kondukilo kaj la alta-volta elektrodo de la izolilo estas je 1675 kV, dum la koverto, subtenbazo, kaj malalta-volta elektrodo de la izolilo estas je 0 potencialo.
Judicaj kriterioj: Sub la minimuma funkcia gazpremo de 0,45 MPa, la surfaca-flaskampforto de la izolilo ne devus superi 12 kV/mm, kaj la kampforto de la alta-volta elektrodo de la izolilo ne devus superi 50 kV/mm.
La simularrezultoj montras, ke la maksimuma surfaca-flaskampforto de la izolilo estas 10,5 kV/mm, kiu estas malpli ol 12 kV/mm, kaj la rezulto estas kvalifikita. La maksimuma kampforto sur la surfaco de la alta-volta elektrodo estas 21,2 kV/mm. Konvertita al la kondiĉo de frekvenca tenso de 318 kV, la maksimuma kampforto estas 40,2 kV/cm, kiu estas malpli ol 50 kV/cm, kaj la rezulto ankaŭ estas kvalifikita.
La 550 kV GIS de la 500 kV transformejo estis sukcese energiigita unue la 28-an de decembro 2022. Unuo 2 estis konektita al la reto unue la 29-an de novembro 2023. Ĉiuj aparatoj en la transformejo subiris la preston-provon kaj funkcias normala.
Konkludo
Por gravaj alta-voltaj aparatoj de 110 kV kaj pli, necesas strikte sekvi la rilatajn postulojn de DL/T 586—2008 "Teknikaj Gvidlinioj por Supervizio de Energia Aparataro" por fortigi la fabrikbasitan supervizion de aparatoj kaj kontroli la fabrikadan kvaliton de aparatoj de la fonto. GIS-produktantoj devas plibonigi ilian kvalitokontrolan sciigon, komplete ordigi la kvalitariskajn punktojn ĉe ĉiu posteno, kaj plibonigi dokumentojn kiel operaciaj spektakloj, operaciaj normoj, kaj operaciaj proceduroj por produktmontaĵo ĉe ĉiuj voltagoj. Kompleta kontrolo devas esti farita super ligiloj kiel komponanta aĉeto, produktodesigno, komponanta proceza teknologio, enveninspekto, produktmontaĵo, pruvo, kaj lokmontaĝo por certigi la sekurecon, stabilecon, kaj fidindecon de la produktoj.
