35kV RMU Busbar Mislukking as gevolg van Installasie Foute Analise

Hierdie artikel stel 'n geval van 'n 35kV ring hoofstuk buslei isolasiebreek neer, analiseer die oorsake van die foute en stel oplossings voor [3], wat verwysing bied vir die konstruksie en operasie van nuwe-energie kragstasies.

1 Ongeluk Oorsig 

Op 17 Maart 2023 het 'n fotovoltaiese woestynbeheerprojekstandplaas 'n grondfout-trip ongeluk in die 35kV ring hoofstuk gerapporteer [4]. Die toerustingvervaardiger het 'n span tegniese eksperte gearrangeer om na die standplaas te haast om die oorsaak van die fout te ondersoek. Na inspeksie is dit gevind dat die vierwegskakelaar boaan die kabinet 'n grondbreek ervaar het. Figuur 1 wys die toestand van die B-fase buslei by die ongelukstandplaas. Soos uit Figuur 1 duidelik is, was daar 'n wit poederagtige stof op die B-fase buslei, vermoedlik spore ná 'n elektriese breek van die buslei. Hierdie stelsel was slegs vir 8 dae met krag in bedryf.

Volgens inspeksies en toetse ter plaatse, is dit gevind dat die konstruksieteam nie streng volgens die vereistes in die toerustinginstallasie- en bedryfshandleiding geïnstalleer en geïnspekteer het nie, wat gelei het tot swak geleierkontak en oorglasing, wat daarna die buslei-isolasiebreek veroorsaak het.

2 Terplaatse Toetse en Inspeksie

2.1 Isolasie Toetsing 

Eerstens is die buitekomende kragtoevoer afgekap om die hele onderstasie te de-energiseer om die foutposisie te lokaliseer. Die skakeltoerusting is aangepas na die geleierstand (afskakelaar toe, skakelaar toe, grondskakelaar oop). Die isolasieweerstand is gemete op fases A, B en C onderskeidelik by die uitgangsterminals van die toerusting. Die toets het getoon dat die megohmmeterleesings vir fases A en C van die toerusting benader oneindigheid (goeie isolasie), terwyl die megohmmeterleesings vir fase B minder as 5MΩ was, wat dui op swak isolasieprestasie in fase B van die toerusting. Dit het aanvanklik 'n isolasieprobleem in fase B van die toerusting gesuggereer.

2.2 Foutopname Inspeksie

Die terplaatse foutopname is aangegee in Figuur 2. Soos uit Figuur 2 duidelik is, was die spanning van fases A en C op die 35kV buslei No.1 op die tydstip van die fout na lynspanning gestyg, terwyl die spanning van fase B naby nul was.

2.3 Terplaatse Toerusting Visuele Inspeksie 

Seksie I buslei het 9 kabinette. Deur visuele inspeksie ter plaatse van die toerusting, is 'n wit poederagtige stof op die B-fase buslei gevind, vermoedlik spore ná 'n elektriese breek van die buslei. Dit het geïdentifiseer dat die buslei-isolasiebreekongeluk in kabinet 1AH8 van die Seksie I buslei plaasgevind het.

2.4 Afbreek en Inspeksie van Foutplek 

Na die oopmaak van die isolasiehoed van die B-fase buslei, is dit gevind dat die isolasieplug nie regtig vastgemaak was soos in Figuur 3 getoon nie, en die buslei-tegelsegmente was nie stevig saamgedruk soos in Figuur 4 getoon nie.

2.5 Sekondêre Afbreek en Inspeksie van Geïsoleerde Buslei 

Die beskadigde buslei vierwegskakelaar is oopgesny vir analise. Dit is bevind dat die interne struktuur van die vierwegskakelaar ernstige hoëtemperatuur erosie vertoon het soos in Figuur 5 getoon. Die isolasieplug naby die geleierarea het ook ernstige hoëtemperatuur erosie vertoon soos in Figuur 6 getoon.

2.6 Inspeksie van Fase A en Fase C Kabinettop Geïsoleerde Busleis 

Deur inspeksie van die oorblywende geïsoleerde busleis van fases A en C, is dit gevind dat hul installasie-werkliksaamheid korrek was, met geen verkleuring of erosie waargeneem by die stroomdraers van die toerusting nie.

3 Analise van Buslei Isolasiebreek Oorsake

3.1 Bepaling van Foutomvang 

Isolasieweerstandtoetse is ter plaatse op die toerusting gedoen. Dit is gevind dat fases A en C die isolasietoets deurstaan het, terwyl fase B misluk het. Daarbenewens het data van die terplaatse foutopname gewys dat die B-fase buslei 'n grond kortsluiting ervaar het. Wanneer die fout voorgekom het, het die spanning van fases A en C op die 35kV buslei No.1 na lynspanning gestyg, terwyl die spanning van fase B naby nul gekom het. Dit is kenmerkend van 'n tipiese enkelvoudige metaalgrond kortsluiting fout (B-fase buslei-isolasiebreek na grond). Deur ondersoek is die foutplek geïdentifiseer by die B-fase buslei-skeiding in kabinet 1AH8.

3.2 Nul Volgorde Stroom en Buslei Stroomwaardes 

419 millisekondes ná die fout het die nulvolgorde oorkoersbeskerming van die grondtransformator 452 millisekondes ná die fout gewerk, en die foutstroom het verdwyn. Deur die mikrorekenaar van die grondtransformator te kontroleer, is dit geregistreer dat die nulvolgordestroombeskerming gewerk het, soos in Figuur 7 getoon. Die werkwaarde was 0.552A (met 'n nulvolgorde CT-stroomverhouding van 100/1), wat met die foutopname waardes ooreenstem, soos in Figuur 8 getoon.

Volgens die foutregistrasie was die RMS-waarde van die sekondêre stroom van die lae-spanning takbusstroombaar No. 1 0,5-0,6 A. Aangesien die CT-stroomverhouding 2000/1 was, is bereken dat die stroom in Sektor I busstroombaar op daardie oomblik 1000-1200 A bereik het.

3.3 Impak van Installasiewerk

 Deur die fase B geïsoleerde busstroombaar by die foutligging (kabinet 1AH8) af te breek en te inspekteer, is gevind dat die fase B-isolasieprop nie behoorlik gesluit en vasgedraai was nie, wat veroorsaak het dat die plaatgeleiers binne-in die vierweg-koppelstuk nie styf teen mekaar vasgedruk was nie. Dit het gelei tot 'n verminderde kontakoppervlak by die hoofbusstroombaar-aansluiting, wat veroorsaak het dat die weerstand op hierdie punt toegeneem het.

waar: R is die stroombaanweerstand (Ω); ρ is die resistiwiteit van die geleier (Ω·m); L is die lengte van die geleier (m); S is die deursnee-oppervlak van die geleier (m²). Uit formule (1) kan gesien word dat wanneer die kontakoppervlak kleiner is, die toestel se stroombaanweerstand groter word. Volgens formule (2) word daar meer hitte per eenheid tyd tydens bedryf gegenereer. Wanneer die hitte-afvoer minder is as die hitteproduksie, hou hitte voortdurend op hierdie plek op. Na 'n sekere mate (kritieke punt) te bereik, word die isolasie op hierdie plek beskadig, wat lei tot isolasiedoofbreuk en 'n aardfout veroorsaak.

waar: Q is hitte (J); I is stroom (A); R is weerstand (Ω); t is tyd (s).

Kortom, hoë temperatuur het die verslegting van die busstroombaar se isolasieprestasie veroorsaak, wat dus busstroombaar-isolasiedoofbreuk veroorsaak het. Toe die vierweg-koppelstuk van kabinet 1AH8 ter plaatse verwyder is, het die moer en bout reeds weens elektriese ontlasting en hoë-temperatuur-erosie saamgesmelt, wat dit onmoontlik gemaak het om dit af te skroef, soos getoon in Figuur 9.

4 Fouthandeling en Aanbevelings

4.1 Maatreëls vir Fouthandeling

Berei relevante materiale, toerusting en gereedskap voor, voltooi ter plaatse werkswagtige-prosedures, vervang die beskadigde geïsoleerde busstrome ter plaatse, soos drie-weg geïsoleerde buise, vier-weg geïsoleerde buise en geïsoleerde reguit pype, vervang die F-tipe buise wat weens hoë temperatuur verkleur is, voer relevante toetse uit, en herstel uiteindelik die kragvoorsiening.

4.2 Voorkomende Aanbevelings

Voordat toerusting geïnstalleer word, moet tegniese personeel van die toerustingsvervaardiger professionele opleiding aan ter plaatse konstruksie-spanlede verskaf en relevante waarskuwings verduidelik. Tydens busstroombaarinstallasie moet die bou-span strik volgens die installasieprosedures in die vervaardiger se bedryfsmanuaal handel. Nadat die ter-plaatse-installasie voltooi is, moet 'n moment sleutel gebruik word om dit te verifieer om seker te maak dat die busstroombaarinstallasie behoorlik vasgedraai is. 

Nadat die toerusting geïnstalleer is, moet ter plaatse toetspersoneel stroombaanweerstandstoetse en kragfrekwensie-durftoetse op die toerusting uitvoer. Hierdie toetse kan probleme vroegtydig identifiseer en voorkom dat ongelukke eskaleer. Die toerusting mag eers amptelik in werking gestel word nadat dit goedgekeur is tydens inspeksie. Tydens toerustingbedryf kan verspreidingsstasies oorweeg om 'n tyd-ruimtelike verspreide inspeksiestrategie vir verspreidingsstasiekamers toe te pas om potensiële toerustingbedryfsgevare so gou moontlik te identifiseer.

5 Gevolgtrekking 

Hierdie artikel stel 'n 35 kV ringhoofeenheid busstroombaar-isolasiedoofbreukfout voor, het ter plaatse foutinspeksie, foutgolfvormontleding en foutoorsaakontleding uitgevoer. Die omskakelaar het afgeskakel omdat die busstroombaar-isolasie-laag dofgegaan het, wat 'n aardfout veroorsaak het wat beskermende aksie-uitskakeling geaktiveer het. Hierdie insident toon dat installasiekwaliteit 'n beduidende impak op die langtermynbedryf van toerusting het. 

Alhoewel die gehalte en diens van relevante plaaslike kragprodukten in China aansienlik verbeter het in die afgelope jare, kom ongelukke steeds van tyd tot tyd voor wat veroorsaak word deur konstruksie- en installasieprobleme, soos abnormale verhitting en selfs dofslae-ontploffings by toerustinguiteinde, kom nog steeds van tyd tot tyd voor. Met die voortdurende ontwikkeling van China se kragbedryf, is dit van groot belang om professionele opleiding vir relevante personeel te versterk vir die vinnige ontwikkeling van China se kragbedryf.