550 kV GIS tentsio probaren anormalitateen analisia eta kudeaketa
Gas - insulated metal - enclosed switchgear (GIS) baterean batzorde batu baterean osatutako sakelagailu bat da, hala nola zirkuitu-bateraileak (GCB), deskonexio-sakelagailuak (DS), lurreko sakelagailuak (ES), eta bataz besteko unitateak, hala nola tenperatura-transformatorra, intensitate-transformatorra, korronte-arestagarriak, eta itxurako busbar. Altu-potentzialeko osagai guztiak lurreraino lotutako metalikoaren kaxan barne jarriko dira, horixe SF₆ gaspean beteta dagoena, insulazio eta arkuen eramangarriak dituena. GIS-a egitura trinkoa, espazio txiki bat behar duena, mantentze-marraskilo asko gabe, instalazio erraza, etenpen-prestazio onak ditu, eta ezin da interferentziak egin, bertan gehitzen diren erabilera orduan.
IEE-Business-en 500 kV aldatze-subestazio baten 550 kV GIS-a bi bus-mahai konfigurazioarekin antolatua dago, 2 nagusiko transformagailu sarrera-linia, 1 abiatzeko eta babeseko transformagailu sarrera-linia, 2 irteera-linia, eta 1 bus-konexio, guztira 6 zirkuitu-bateraile. 1M eta 2M bakoitzak 1 PT bay dauka. 2022ko urriaren 28an egin zen, eta inplantiako montajea 2022ko abenduan 10ean amaitu zen. Traspaso-tenperatura proba egin arte, sostengatzaile isolatzaile batean ezarritako ezartxo anormala gertatu zen.
Analisiak egin ziren ezartxoen kokapenari, inplantako montaje kalitateari, materialen egokitasei, fabrikako historiari, X-iserio akusetan, resinaren erresoluzioari, eta elektrikoki simulatzeari buruz. Sostengatzaile isolatzailearen ezartzoaren arrazoia aurkitu zen, eta IEE-Business-en GISaren fabrikazio-prozesuan ikuskapen eta kalitate-kontrola indartzeko proposamenak emandakoak izan ziren.Gas-insulated metal-enclosed switchgear-en gaineko tenperatura eta insulazio probak eta onartutako proba-planak.
Proba-tentsioa
Fabrikak 740 kV tentsio-frekuentzia laburra espezifikatzen du, honen %80 hartu da, hau da 592 kV, 1 minutu luzezan.
Probaketako tresna bete beharreko baldintzak
Proba metodoa eta kriterioak
Probaketako GIS-en tensioa 0 V-tik 318 kV-ra igotu behar da lehenik, 5 minutu mantentzea, ondoren 473 kV-ra igotu eta 3 minutu mantentzea. Azkenik, proba-tensioa rated tentsio-balioa 592 kV-ra igotu eta 1 minutu mantentzea. Ez bada ezartxo bat gertatzen, onartuta hartuko da.
Anormaltasun puntuak bilatzea eta kudeatzea
Ezartxo anormaltasunaren ikuspegi orokorra
2022ko abenduaren 11an, 14:03etan, subestazioko enpresa baten 550 kV GIS-ren nagusiko zirkuituaren insulazio-traspaso-tenperatura proba egin zen. B eta C fasetan proba egin arte, tensioa 318 kV-ra igotu eta 5 minutu mantentzea, proba pasa zuen. Tensioa 473 kV-ra igotu eta 2 minutu mantentzean, ezartxo bat gertatu zen. Tentsioa zerura botitu zen, eta subestazioan soinu anormal handi bat entzun zen, proba gelditu zen. Segurtasun neurriak hartu ondoren, 1M-C faseko nagusiko zirkuituaren oinarriko insulazio-resistentzia 400 MΩ neurtu zen, eta geratzen zegoen zatiaren 200 GΩ. Eskaintu zen 1M-C faseko zerbait tresnak okerra zegoela. Tenperatura aplikatzen den proba-konektatzailea eta anormaltasun-zona Figura 1ean agertzen dira. Irudian, beltzkatutako zatia tentsio-aplikazio eremua adierazten du.
Figura 1etik ikusten da tentsio-aplikazio eremua hau dela: 1M busaren 6 zirkuitu-bateraile, 6 bus diskonexio-sakelagailu, 2 lineako diskonexio-sakelagailu, 5 air bushing multzo, 1M busaren PTaren 1 bus diskonexio-sakelagailu, eta 2M busaren 6 bus diskonexio-sakelagailu. Tentsio-aplikazio puntua kanpoan kokatua zen Bigarren Nagusiko Transformagailuaren sarrera-linian.
Anormaltasun puntuak bilatzearen prozesua
GIS-a itxurako egitura du, komponente independente ugari integratzen ditu. 1M-rekin lotutako tresnak 83 independent gas compartment ditu, anormaltasun puntuak bilatzea oso zaila da. Ikerketan, puntu bakoitzeko eliminazio metodoa erabili zen anormaltresna eremua murrizteko.
GISaren itxurako egitura delako, insulazioa bakarrik neurtu daiteke kanpoan, eta insulazio-neurri puntu guztiak kanpoan dauden 15 metroko altueroko sustatzaile-seientan. Insulazioa neurtzean, murrizketak ugari daude. Adibidez, pertsonaia gutxienez grua baten laguntzaz joan eta jaitsi behar dute, komunikazio tresnak beharrezkoak dira harremanetarako, eta neurketan proba-kableak aldatu behar dira. Analisiaren ondorioz, 1M-rekin lotutako PT diskonexio-sakelagailua itxi eta PTaren bigarren oinarriko konexioa kendu egiten da, horrela PTa insulazio-neurri puntutzat erabili oso erraza da, eta inspektoreek komunikazio tresnari mendikatuta harremanetan egon dezakete.
GIS 1M-rekin lotutako diskonexio-sakelagailu guztiak ireki ziren, eta zirkuitu-bateraile guztiak itxi ziren. Orduan, tentsio-aplikazio puntuan kokatutako tarttik hasita, 1M-rekin lotutako diskonexio-sakelagailuak (1M VT diskonexio-sakelagailua ez kontuan hartuta) bat-batean itxi ziren, eta bakoitzeko insulazioa neurtu zen. Azkenik, 1M-C busaren 5W11 irteera tartean, nagusiko zirkuituaren insulazioa 400 M&Ω neurtu zen. Ondoren, tarteko zirkuitu-baterailea ireki zenean, anormaltasun-puntua azkenik zehaztu zen, zirkuitu-baterailetik kanpoan kokatutako GIS bushing-ra artean kokatuta zegoen.
Irudian adierazitako anormaltasun eremua bereiztu zen, eta ez-anormala den zatiarentzat bigarren tentsio-aplikazioa egin zen nagusiko insulazio-traspaso proba protokoloaren arabera. Emaitzak ondo egindakoak ziren. Geratzen zegoen tresnaren mailako tentsio-traspaso proba egin ziren, guztiak ondo pasatu ziren.
Anormaltasun puntuak kudeatzea
Anormaltasun eremuan 5 independent gas compartment zegoen. Anormaltasun-puntua zehazki bilatzeko, gas compartment bakoitza bat-batean ireki behar izan ziren ikusi ahal izateko.Proba egin ondoren GISaren barruko SF₆ gasa toxiko bihurtu zen, 2022ko abenduaren 12an, gasa berreskuratu eta tresna desmontatu ondoren, 1M-C busaren 02-5 gas compartmentean kokatutako bertikal busbararen beheko ataleko hiru-hedezko busbararen sostengatzaile isolatzailea ezartu egin zela aurkitu zen. Busbararen konduktorea, kaxa, eta hurbil dagoen isolatzaileak produktu tekniko eskarkiak betetzen zituzten.
Fabrikak anormala isolatzailea 2022ko abenduaren 13an ordeztu zuen, busbar berriro instalatu zuen, eta gas tratamendua, iheskadura neurtzea, uraren neurketa, eta nagusiko zirkuituaren ilara neurtzea amaitu zituen. Emaitzak ondo egindakoak ziren, 2022ko abenduaren 14an, goiko proba-konektatzaile metodoa erabiliz eta nagusiko zirkuituaren insulazio-traspaso proba protokoloaren arabera, berriro mailako tentsio-traspaso proba egin zen. Proba-emaitzak ondo egindakoak ziren (592 kV 1 minutu mantentzea).
Sostengatzaile isolatzaileak ezartzen dituen arrazoien analisia
GIS-en 145 sostengatzaile isolatzaile daude. Ezartu den sostengatzaile isolatzailea kasu bakarra den ala lotura-osagai guztiak duten arazo bat den, oso garrantzitsu da subestazioaren arriskutsu eta ziurtasunezko enpantzaketa. Beraz, arazo isolatzailearen ezartzoaren arrazoia aurkitzeko, honako aspektuetatik ikerketak egin dira.
Busbarren inplantako montaje kalitatearen egokitzapena
CX1-1C (fabrikako zenbakia, hurrengoan ere) busbarra 2022ko abenduaren 3an inplantan montatu zen. Montaje-prozesuan, fabrikako adierazlea "Inplantako Konektatzaile Konfirmazio Egitura" kartan zehaztutako gai bakoitza egiaztatu zuen. Jabea eta ikuskapena prozesua begiratu zuten, eta montajea hasi ahal izateko, hiru parteidik sinatu behar ziren formalitateak. Montajea bukatu ondoren, gasaren ur neurtzea, iheskadura neurtzea, eta ilara neurtzea bezalako inplantako egiaztatze probak egin ziren. Hau funtzio bakar batean ezartu den isolatzailea inplantako montaje kalitatea, prozesua, edo beste faktore batengatik gertatu den aukerari baztertzen dio.
Busbarren sostengatzaile isolatzaileen materialen egokitasei egokitzapena
Ezartu den sostengatzaile isolatzaileak Z220704-1G1 fabrikako zenbakia du, fabrikako filial batek 2022ko uztailan egin zuen. Fabrikatik ateratik, sostengatzaile isolatzaile honek ikusketa, neurtze, vitrifikazio tenperaturaren proba, X-iserio akusetan, eta elektrikoki proba egin zituen, guztiak egokiak ziren.
Isolatzaileen fabrikatik ateratik egindako egiaztatze txostenak eta sarrera-egiaztatze erregistrak adierazten dute fabrikatik ateratik eta sarrera-egiaztatze emaitzak betetzen dituztela.
Busbarren fabrikazio historia
CX1-1C busbar unitatearen montaje historiari begirada bat egin da, fabrikak 2022ko irailaren 20an egin hasi zuen, eta 2022ko urriaren 12an bukatu zuen. Historiako taulako erregistroek adierazten dute barneko eta kanpoeko montaje-prozesuak zuzenki marrazkien teknikoki eskarkiak eta lanprozesu estandarrak betetzen dituztela, ez da anormaltasurik aurkitu. Beraz, fabrikazio historiako taulan zerrendatutako prozesuak ez dira sostengatzaile isolatzailearen ezartzoaren arrazoia izan.
Busbarren fabrikatik ateratik egindako probak
CX1-1C busbarra 2022ko urriaren 6an fabrikatan osatutako probak egin zituen, zeinak oztolekua, tentsio-frekuentzia laburra, eta parte-hedapena egin zituen, guztiak lehen saiakeran pasa ziren, eta proba-emaitzak ondo egindakoak ziren. Honek adierazten du busbar eta isolatzaileak fabrikatik ateratik normalak zirela.
Anormala sostengatzaile isolatzaileak
Anormala sostengatzaile isolatzaileen aldetik, haren anormaltasun-natura eta egiaztatze probak (neurtze, akusetan, material analisi, etab.) egiten dira.
Anormaltasun-natura
Isolatzaile hauko eremuko ezartxoaren analisian ikusten da, erdigun eta erdigun baxuko elektroden arteko isolatzailearen zati batean ohol-damagea agertzen da. Oholarik, isolatzailearen ohol-damagea isolatzailearen barruan dauden akats batzuei edo mekaniko osagaiekin eragina eman daitezke, isolatzailearen barruan trinkotasunak sortzen dituzte, eta ondoren trinkotasun horien bidez ohol-ezartxo gertatzen da.
Egiaztatze probak
Neurtze berriro egiaztatzea. Anormala sostengatzaile isolatzailearen neurtze berriro egiaztatzeak ondo eginda zegoen. Neurtze berriro egiaztatzearen emaitzak Taula 1ean agertzen dira.
X-iserio akusetan. Anormala sostengatzaile isolatzailearen X-iserio akusetan egin da, eta ezartxoak barne ez da akats externorik aurkitu.Resina materiala berriro egiaztatzea. Anormala laginetatik laginak hartu dira resina materialaren dentsitatea, betegarriaren ehuneko, eta kristalizazio tenperatura berriro egiaztatzeko, eta emaitzak ondo egindakoak ziren. Resina materialaren detektatze-emaitzak Taula 2an agertzen dira.
Resina-elektrona konektatzailearen interfazearen berriro egiaztatzea. Isolatzailearen ez-discharge zatia mozten da, eta isolatzailearen resina-metal konektatzailearen gainazal kolorez markatzen da akusetan. Ezartzoaren kokapen lokal bakarrik kolore-agenteak sartu zuen, beste zatia guztiak normalak ziren, hau frogatzen du resina barruan ez dagoela akatsik, eta resina elektronarekin ondo konektatuta dagoela.
Resinaren erresoluzioaren berriro egiaztatzea. Anormala sostengatzaile isolatzailearen resina altu tenperaturan erresoluzio egin ondoren, elektrona berriro egiaztatu zen. Erdisfera elektronaren kurba-formako gainazalaren ezartxo puntuan local deformazio anormala gertatu zen. Beraz, sostengatzaile isolatzailearen fabrikazio-prozesuan, operazio ezegokiak erdi-gainazal elektronaren deformazio anormala eragin zuten. Deformazioa txiki izan balitz, operariak ez zuten aurrekontu, eta defektu osagaiak hurrengo prozesurantz joan ziren, eta azkenik isolatzailea gorrita egin zen.
Hau operarien ezegokiak eragin zuten, elektronaren deformazio anormala eta ondoren isolatzailearen ezartzoa. Sostengatzaile isolatzaile hau fabrikak 2003an hasi zuen erabiltzen, eta 36.000 isolatzailetik gora fabrikatu ditu, eta erabilgarri da. Beraz, sostengatzaile isolatzaile hauen ezartzoa kasu bakarra da.
Simulazio egiaztatzea
Segurtasunagatik, simulazio egiaztatzea egin da isolatzaile hau strukturan duen busbarrean.Tentsio-aplikazioa: Isolatzailearen erdigun elektron eta erdigun elektron 1675 kV ditu, eta isolatzailearen kaxa, oinarri sostengatzailea, eta erdigun elektron baxu 0 potentzia dute.
Ebaluazio kriterioak: Funkzional gasaren presio minimoaren 0.45 MPa denean, isolatzailearen gainazal-flashelectric field strength 12 kV/mm baino handiagoa ez izan behar da, eta isolatzailearen erdigun elektronaren electric field strength 50 kV/mm baino handiagoa ez izan behar da.
Simulazio-emaitzak adierazten dute isolatzailearen gainazal-flashelectric field strength maximoa 10.5 kV/mm da, 12 kV/mm baino txikiagoa, eta emaitza ondo eginda dago. Erdira elektronaren gainazal maximoa 21.2 kV/mm da. 318 kV tentsio-frekuentzia denean, gainazal maximoa 40.2 kV/cm da, 50 kV/cm baino txikiagoa, eta emaitza ondo eginda dago.
500 kV subestazioaren 550 kV GIS-a lehen aldiz aktibatua izan zen 2022ko abenduaren 28an. 2. unitatea lehen aldiz sarea konexio egin zuen 2023ko azaroaren 29an. Subestazioko tresna guztiak presio proba egin dute, eta normalki funtzionatzen ari dira.
Klasea
110 kV baino gehiagoko portaera elektrikoko tresna garrantzitsuenentzat, DL/T 586—2008 "Electric Equipment Manufacturing Supervision Technical Guidelines" dokumentuaren eskarkiak betetzea beharrezkoa da, tresnen fabrikazio-prozesuan ikuskapen jakinak indartzeko, eta tresnen fabrikazio kalitatea jatorriz kontrolatzeko. GIS fabrikak kalitate kontrola hobetu behar dute, kalitate-arazo puntu guztiak ordenatuta, eta tresna guztiak montatzeko dokumentuak hobetu behar dituzte. Komponente-enpantzea, tresna diseinua, komponente-prozesuak, sarrera-egiaztatzea, tresna montajea, proba, eta inplantako instalazioa kontrolatu behar dira, tresnen segurtasuna, estabilitatea, eta ziurtasuna bermatzeko.
