Nenormālas analīzes un apstrāde 550 kV GIS izturības sprieguma testam
Gāzdzirkulis - apdūrisana (GIS) ir pārslēguma ierīce, kas sastāv no pārslēguma ierīcēm, piemēram, pārtraukumu (GCB), atsekošanas līdzekļiem (DS), zemeslīdzekļiem (ES), kā arī vienībām, piemēram, sprieguma transformatoru, strāvas transformatoru, vēja spuldzes un apdūritas mājas. Augstsprieguma komponenti visi tiek novietoti apdūrītā, uz zemes saistītā metāla kuģī, kurā ir piepildīts ar SF₆ gāzi, kas izrāda lieliskas dielektriskās un lokāmu iznīcināšanas īpašības kā dielektrisks vidējs. GIS raksturo compacta struktūra, maza platība, zema uzturēšanas prasība, viegla instalācija, laba pārtraukuma veiktspēja un neiekavība, un tās izmantošana enerģijas sistēmā kļūst arvien plašāka.
550 kV GIS 500 kV stacijā pieņem divu māju virzienus, ar 2 galvenajām transformatoru ieplūsmām, 1 palaišanas un rezervtransformatoru ieplūsmu, 2 izplūsmām un 1 māju savienojumu, kopā 6 pārtraukumi. Katrai 1M un 2M ir aprīkota ar 1 PT būve. Tā tika ražota 2022. gada 28. oktobrī, un vietas montāža tika pabeigta 2022. gada 10. decembrī. Pārdevēšanas izturības testēšanas laikā atbalstošam dielektriskajam cilnei notika neērtā apjaukšanās.
Analīze tika veikta no dažādiem aspektiem, piemēram, neērtās vietnes atrašanās vieta, vietas montāžas kvalitāte, materiālu saskanība, rūpnīcas ražošanas vēsture, rentgena defektoskopi, smaržu šķīdināšana un elektromagnētiskā lauka simulācija. Atbalstošā dielektriskā cilnei bija identificēts salauzumā iemesls, un tika iesniegti ieteikumi par uzraudzības un kvalitātes kontroles pastiprināšanu GIS ražošanas procesā.Vietējie izturības un dielektriskās testēšanas norādījumi gāzdzirkulim - apdūrisanai, un apstiprinātais testēšanas plāns.
Testēšanas Spriegums
Tiek ņemts 80% no ražotāja noteiktā nominālā īslaicīgā strāvas frekvences izturības vērtības 740 kV, kas ir 592 kV, ar ilgumu 1 minūte.
Nosacījumi, ko jāievēro Testējamajai Tehnikai
Testēšanas Metode un Kritēriji
Testējamās GIS testēšanas spriegums jāpaaugstinās no 0 V līdz 318 kV, saglabājot 5 minūtes, pēc tam paaugstināt līdz 473 kV un saglabāt 3 minūtes. Visbeidzot, testēšanas spriegums tiek paaugstināts līdz nominālajai izturības vērtībai 592 kV un saglabāts 1 minūti. Ja nav notikušas apjaukšanās, tā kvalifikēta kā atbilstoša.
Neērtu punktu meklēšana un apstrāde
Apjaukšanās neatbilstības pārskats
2022. gada 11. decembrī pulksten 14:03 tika veikts galvenā ceļa dielektriskais pārdevēšanas izturības tests 550 kV GIS stacijā vietas. Testējot B un C fāzes, spriegums tika paaugstināts līdz 318 kV un saglabāts 5 minūtes, testējot. Kad spriegums tika paaugstināts līdz 473 kV un saglabāts 2 minūtes, notika apjaukšanās. Spriegums gaidīja 0 V, un stacijā tika dzirdams salauzuma skaņas, testēšana tika pārtraukta. Pēc drošības pasākumu veikšanas tika mērīts 1M - C fāzes galvenā ceļa dielektriskā izolācija pret zemi 400 MΩ, un pārējā daļa 200 GΩ. Tika noskaidrota kāda ierīce 1M - C fāzē bija kļūda. Izturības testēšanas shēma un neatbilstības zona ir parādītas Attēlā 1. Melnā krāsa attēlā norāda sprieguma piemērošanas diapazons.
No Attēla 1 redzams, ka sprieguma piemērošanas diapazons ietver: 6 pārtraukumu, ko nes 1M māja, 6 mājas atsekošanas līdzekļus, 2 līnijas atsekošanas līdzekļus, 5 ārējo čaulu komplektus, 1 PT mājas atsekošanas līdzekli, ko nes 1M, un 6 mājas atsekošanas līdzekļus 2M. Sprieguma piemērošanas punkts tika iestatīts uz 2. Galvenā Transformatora ieplūsmas čaula augšdaļas.
Neērtu punktu meklēšanas process
GIS ir pilnībā apdūrita struktūra, ar vairākiem neatkarīgiem komponentiem, veidojot veselu. Tehnika, kas saistīta ar 1M, ir 83 neatkarīgas gāzes sektori, padarot to neērtu punktu atrašanu piemērotu. Pēc pētījumiem tika pieņemta punktāmā eliminācijas metode, lai samazinātu neatbilstīgu tehnoloģiju apjomu.
Daudzām ierobežojumiem ir skaidras detaļas, un dielektriskās mērīšanas punkti ir visi uz 15 metru augstiem čauliem ārpus. Mērījot dielektrisko, ir daudz ierobežojumu. Piemēram, personālam jāizmanto grūdas, lai ieietu un izietu, sakari jāizmanto, lai sazinātos, un testa vadītāji jāmaina mērījuma laikā. Analīzējot, tika atrasts, ka, aizverot PT atsekošanas līdzekli, kas saistīts ar 1M, un noņemot PT sekundāro zemeslīdzekli, būtu ļoti viegli izmantot PT kā dielektriskās mērīšanas punktu, ļaujot inspektoriem reāllaikā sazināties, nesaistoties ar sakariem.
Visi atsekošanas līdzekļi, kas savienoti ar GIS 1M, tika atvērti, un visi pārtraukumi tika aizvērti. Pēc tam, sākot no intervāla pie sprieguma piemērošanas punkta, tika aizvērti atsekošanas līdzekļi, kas savienoti ar 1M (izņemot 1M VT atsekošanas līdzekli), un katru reizi, kad atsekošanas līdzeklis tika aizvērts, tika mērīta dielektriskā izolācija. Visbeidzot, 1M - C mājas izplūsmas intervālā 5W11 tika mērīta galvenā ceļa dielektriskā izolācija 400 MΩ. Turpmāk, atverot šī intervāla pārtraukumu, neatbilstības punkts tika galīgi noteikts kā robeža no šī pārtraukuma līnijas atsekošanas līdzekļa līdz ārējam GIS čaulam.
Attēlā 1 neatbilstības zona tika izolēta, un otrreizējā sprieguma piemērošana tika veikta ne-neērtajām daļām saskaņā ar galveno dielektrisko izturības testēšanas procedūru. Rezultāti parādīja saskanību. Strāvas frekvences izturības testēšana tika veikta atlikušajai tehnoloģijai, un visi tika veiksmīgi pārbaudīti.
Neērtu punktu apstrāde
Neērtās zonā bija 5 neatkarīgi gāzes sektori. Lai precīzi noteiktu neatbilstības punktu, bija jāatver katrs gāzes sektors, lai to pārbaudītu.Kad 2022. gada 12. decembrī pēc testēšanas GIS iekšējā SF₆ gāze kļuva toxiska, pēc gāzes atlases un iekārtas demontāžas tika atrasts, ka 02 - 5 gāzes sektorā 1M - C mājas vertikālā mājas trīscels atbalstošais dielektriskais cilnis bija salauzies. Mājas vadi, korpusi un blakus esošie dielektriskie cilni visi atbilda produkta tehniskajiem prasībām.
Ražotājs 2022. gada 13. decembrī aizvērsa neatbilstīgo dielektrisko cilni, remonta mājas, un pabeidza gāzes apstrādi, noplūdes pārbaudi, mitruma mērījumu un galvenā ceļa rezistances mērījumu. Pēc kvalifikācijas rezultātu iegūšanas 2022. gada 14. decembrī tika veikts strāvas frekvences izturības tests, izmantojot minēto testēšanas shēmu un sekot galvenajam dielektriskajam izturības testēšanas protokolam. Testēšanas rezultāti bija kvalifikēti (592 kV saglabāts 1 minūti).
Atbalstošā dielektriskā cilnei salauzuma iemeslu analīze
GIS ir kopā 145 atbalstoši dielektriski cilni. Vai salauzuma dielektriskais cilnis ir izolēts gadījums vai daļa no plašākas problēmas, ir ļoti svarīgi drošai un uzticībai stacijas komisijas darbībai. Tāpēc, lai identificētu salauzuma dielektriskā cilnia galveno cēloni, pētījumi tiek veikti no šādiem aspektiem.
Busbar On - site Montāžas Kvalitātes Pārbaude
CX1 - 1C (fabrikas numurs, tāpat arī tālāk) busbars tika montēts vietas 2022. gada 3. decembrī. Montāžas procesā ražotāja pārstāvis vietas verificēja katru pozīciju pret "On - site Docking Confirmation Operation Item Card". Izmantotājs un uzraudzītājs kopā pieredzēja procesu, un tikai pēc trim pusēm pabeidzot parakstīšanas formālumus, varēja turpināt montāžu. Pēc montāžas pabeigšanas tika veikti vietas verifikācijas testi, piemēram, gāzes mitruma saturs, noplūdes pārbaude un loku rezistences. Tas pamatīgi izslēdz iespēju, ka dielektriskais cilnis salauzies tika izraisīts vietas montāžas kvalitātes, procesa un citiem faktoriem.
Busbar Atbalstošo Dielektrisko Cilnu Materiālu Saskanības Pārbaude
Salauzuma dielektriskais cilnis ir fabrikas numuru Z220704 - 1G1, kas tika ražots ražotāja filiālā 2022. gada jūlijā. Fabrikā šis dielektriskais cilnis tika pārbaudīts un testēts, tostarp vizuālā pārbaude, izmēru mērījumi, vitrifikācijas temperatūras testēšana, rentgena defektoskopi un elektriskie testi, visi parādīja saskanību.
Fabrikas izvedes pārbaudes ziņojumi un ievades pārbaudes ieraksti par dielektriskajiem cilnēm liecina, ka gan fabrikas izvedes, gan ievades pārbaudes rezultāti atbilst prasībām.
Busbar Ražošanas Vēstures Pārbaude
CX1 - 1C busbara vienības montāžas vēstures pētījums parāda, ka ražotājs sāka ražošanu un montāžu 2022. gada 20. septembrī un pabeidza darbu 2022. gada 12. oktobrī. Montāžas vēstures tabulā ierakstītie dati liecina, ka gan iekšējie, gan ārējie montāžas procesi atbilda zīmējumā noteiktajām tehniskajām prasībām un procesa standartiem, bez nevienas neatbilstības. Tāpēc var izslēgt, ka montāžas vēstures tabulā minētie procesi izraisīja atbalstošo dielektrisko cilni salauzumu.
Busbar Fabrikas Izvedes Testēšanas Pārbaude
CX1 - 1C busbars tika pārbaudīts fabrikā 2022. gada 6. oktobrī, tostarp pirmo reizi veikti bija pārtraukuma impulss, strāvas frekvences izturības un daļējās izplūsmas testi, un testēšanas rezultāti bija kvalifikēti. Tas liecina, ka busbars un dielektriskie cilni bija normāli, kad tie izgāja no fabrikas.
Neērtu Atbalstošo Dielektrisko Cilnu Pārbaude
Pārbaudes tiek veiktas no aspektiem, piemēram, neatbilstošu atbalstošo dielektrisko cilnu kļūdas dabai un verifikācijas testiem (tostarp izmēru pārbaude, defektoskopija, materiālanalīze utt.).
Kļūdas Daba
Šī dielektriskā cilnia pavirka izplūsmas ceļa analīze liecina, ka ir parādījusies caurējā bojājuma izskats starp augstsprieguma elektrodu un zemsprieguma elektrodu. Parasti dielektriskā cilnia caurējā bojājuma notiek tādēļ, ka dielektriskā daļā ir noteikti defekti, vai papildu mehāniskās spriedzes, kas izraisa spraugas dielektriskajā daļā, un tad caurējā bojājuma notiek pa spraugām.
Verifikācijas Testi
Izmēru pārbaude. Neērtā atbalstošā dielektriskā cilnia izmēru pārbaude bija kvalifikēta. Pārbaudes rezultāti ir parādīti Tabulā 1.
Rentgena defektoskopi. Rentgena defektoskopi tika veikti neērtajā atbalstošajā dielektriskajā cilnē, un nav atrasta neviena ārēja defekta, izņemot salauzuma spraugas.Resin matēriāla pārbaude. Nepārtrauktu paraugu tika veikta atkārtota pārbaude blīvumam, piepildījuma satura procentam un stikla pārejas temperatūrai, un rezultāti bija kvalifikēti. Resin matēriāla detekcijas rezultāti ir parādīti Tabulā 2.
Elektroda un resinas savienojuma pārbaude. Dielektriskā cilnia nepārtraukta daļa tika nogriezta, un dielektriskā cilnia resinas un metāla savienojuma virsma tika krāsota defektoskopijai. Izņemot vietējo mazāko barvienu izplūsmas punktā, pārējā zona bija normāla, pierādot, ka resina iekšpusē nebija defekti, un resina bija labi savienota ar elektrodu.
Resinas šķīdināšana. Pēc neērtās atbalstošā dielektriskā cilnia resinas šķīdināšanas augstā temperatūrā tika veikta atkārtota pārbaude elektrodai. Arc-shaped virsma augstsprieguma elektrodā bija lokāls neērts deformācijas punkts.Kopumā, atbalstošā dielektriskā cilnia ražošanas procesā nepareiza operācija izraisīja augstsprieguma elektrodas arc-shaped virsmas neērtu deformāciju. Tā kā deformācija bija maza, operatori netimely akceptēja to, ļaujot defektno komponentu nonākt nākamajā procesā un beidzot izraisīt dielektriskā cilnia izliešanu.
Šī kļūda tika izraisīta operatoru nepareizi veiktā darbībā, kas izraisīja elektrodas neērtu deformāciju un dielektriskā cilnia salauzumu. Šī atbalstošā dielektriskā cilnia struktūra ir izolācijas struktūra, ko ražotājs ir izmantojis. Kopš 2003. gada tika ražoti vairāk nekā 36,000 dielektriskie cilni, kas droši darbojas laukā. Tāpēc šī atbalstošā dielektriskā cilnia salauzums ir izolēts gadījums.
Simulācijas Verifikācija
Drošības dēļ tika veikta simulācijas verifikācija busbaram ar šo dielektriskā cilnia struktūru.Sprieguma piemērošana: Centrālais vads un dielektriskā cilnia augstsprieguma elektods ir 1675 kV, bet cilindra, atbalsta pamata un dielektriskā cilnia zemsprieguma elektods ir 0 potenciāls.
Novērtēšanas kritēriji: Minimālā funkcionalā gāzes spiediena 0.45 MPa apstākļos, dielektriskā cilnia pavirka flashover elektriskā lauka stipruma nedrīkst pārsniegt 12 kV/mm, un dielektriskā cilnia augstsprieguma elektoda elektriskā lauka stipruma nedrīkst pārsniegt 50 kV/mm.
Simulācijas rezultāti liecina, ka dielektriskā cilnia maksimālais pavirka flashover elektriskā lauka stiprums ir 10.5 kV/mm, kas ir mazāks par 12 kV/mm, un rezultāts ir kvalifikēts. Dielektriskā cilnia augstsprieguma elektoda pavirka maksimālais elektriskā lauka stiprums ir 21.2 kV/mm. Konvertējot uz 318 kV strāvas frekvences, maksimālais elektriskā lauka stiprums ir 40.2 kV/cm, kas ir mazāks par 50 kV/cm, un rezultāts ir arī kvalifikēts.
550 kV GIS 500 kV stacijā tika veiksmīgi energozināms pirmais reize 2022. gada 28. decembrī. 2. vienība tika pieslēgta tīkumam pirmo reizi 2023. gada 29. novembrī. Visas stacijas ierīces ir izturējušas spiediena testus un darbojas normāli.
Secinājumi
Svarīgām augstsprieguma ierīcēm 110 kV un augstāk ir jāievēro DL/T 586—2008 "Rūpniecības aprīkojuma ražošanas uzraudzības tehniskie rādītāji" saistošie prasības, lai pastiprinātu rūpniecības uzraudzību un kontrolētu aprīkojuma ražošanas kvalitāti no avota. GIS ražotājiem jāpastiprina savas kvalitātes kontroles apziņa, jāsapņem visi kvalitātes riska punkti katrā posmā, un jāuzlabo dokumenti, piemēram, operāciju specifikācijas, operāciju standarti un operāciju procedūras visās sprieguma līmeņa produktu montāžai. Jāveic visaptveroša kontrole pār visiem saistībām, piemēram, komponenšu iepirkšanu, produktu dizainu, komponenšu pārstrādes tehnoloģiju, ievades pārbaudes, produktu montāžu, testēšanu un vietas instalā
