35kV RMU võidrikulolu viga installimisvigu tõttu analüüs

See sisseestab 35 kV ringi ühikute juhtme isolatsiooni läbimurde näitejuhu, analüüsib läbimurde põhjuseid ja pakub lahendusi [3], andes viitepunkti uute energiaallikate elektrijaamade ehitamisele ja töötamisele.

1 Õnnetuse ülevaade 

17. märtsil 2023 teatas päikeseenergia püstiväe kontrolliprojekti asutus maapinna lülitumisõnnetusest 35 kV ringi ühikutes [4]. Seadmete tootja korraldas tehniliste ekspertide meeskonna, kes kiirustasid paigale, et uurida läbimurde põhjuseid. Uurimisel leiti, et kaabri ülemises osas asuv neli-kaabeltseerija oli kogenud maapinna läbimurdu. Joonis 1 näitab B faasi juhtme seisundit õnnetusepaigal. Jooniselt 1 on B faasi juhtmel valge jahhvilline aine, mis tõenäoliselt on elektrilise läbimurde jälg. See süsteem oli olnud võrgus vaid 8 päeva.

Paigaliku uurimise ja testide alusel selgus, et ehitustööd ei ole järginud täpselt seadmete installimise ja töölepaneku juhendis kirjasolevaid nõudeid, mis on tõstatanud juhtmeid vastu kohtumata ja ülekuuma, mis edasi löönud juhtme isolatsiooni läbi.

2 Paigaliku testimine ja uurimine

2.1 Isolatsioonitestimine 

Esiteks katkestati välisenergia, et deeneerdatakse kogu alljaam, et tuvastada vea asukoht. Lülited seadeti juhivasse olekusse (eraldamislüli suletud, tsüklilüli suletud, maandamislüli avatud). Mõõdeti A, B ja C faaside isolatsioonipinge seadmest väljaminevates liideses. Test näitas, et A ja C faaside megohmmeteri näitused seadmes lähendasid lõpmatust (hea isolatsioon), samas kui B faasi megohmmeteri näitus oli vähem kui 5MΩ, mis viitab halvale isolatsioonile B faasis. See algatuslikult viitas isolatsiooniprobleemile mingil B faasi asukohal seadmes.

2.2 Veakirjutise uurimine

Paigaliku veakirjutis on näha järgmiselt. Jooniselt 2 on näha, et vea esinemisel tõusid 35 kV juhtme A ja C faaside pinged joonpingeni, samas kui B faasi pinge oli lähedane nullile.

2.3 Paigaliku seadme nägemisuurimine 

I osa juhtmel on 9 kaablit. Seadme paigaliku nägemisuurimise käigus leiti, et B faasi juhtmel on valge jahhvilline aine, mis tõenäoliselt on elektrilise läbimurde jälg. See tuvastas, et juhtme isolatsiooni läbimurde õnnetus toimus I osa juhtme 1AH8 kaablis.

2.4 Vea asukoha demonteerimine ja uurimine 

Kui avati B faasi juhtme isolatsioonikatte, leiti, et isolatsiooniplug ei olnud korralikult kindlakinnitatud, nagu näha Joonis 3, ja juhtme tiilikuju segmente ei olnud rangelt kokku pigistatud, nagu näha Joonis 4.

2.5 Isolatsiooniga juhtme teine demonteerimine ja uurimine 

Kahjustatud juhtme nelikaabeltseerija lõigati lahti analüüsi jaoks. Leiti, et nelikaabeltseerija sisemine struktuur näitas tugevat kõrgetempilist ablaasi, nagu näha Joonis 5. Juhtme lähedal olev isolatsiooniplug näitas ka tugevat kõrgetempilist ablaasi, nagu näha Joonis 6.

2.6 A ja C faasi kaabli ülemiste isolatsiooniga juhtmete uurimine 

Ülejäänud A ja C faasi isolatsiooniga juhtmete uurimise käigus selgus, et nende paigaldus oli korrektne, ehituses ei olnud näha värvimuutusi ega ablaasi seadme juhtmete ladustamisel.

3 Juhtme isolatsiooni läbimurde põhjuse analüüs

3.1 Veavahemiku määramine 

Paigalikul seadmel hajuti isolatsioonipinge testid. Selgus, et A ja C faasid läbisid isolatsioonitesti, samas kui B faas ebaõnnestus. Lisaks andis paigaliku veakirjutis andmed, et B faasi juhtmel toimus maapinna lühikircuit. Kui viga esines, tõusid 35 kV I osa juhtme A ja C faaside pinged joonpingeni, samas kui B faasi pinge lähenedes nullile. See on iseloomulik ühefaasilise metallse maapinna lühikircuitvea (B faasi juhtme isolatsiooni läbimurde maapinnale) jaoks. Uurimise käigus tuvastati viga B faasi juhtme ühenduses kaablis 1AH8.

3.2 Nulljärjestikune vool ja juhtme vooluväärtused 

Veaga 419 millisekundi pärast tegi nulljärjestikune üleliikumiskaitse maapinna transformatoril 452 millisekundi pärast vea, kui veavool kadus. Kontrollides maapinna transformatori mikroarvutit, registreeris see nulljärjestikune vool, nagu näha Joonis 7. Tööväärtus oli 0.552A (nulljärjestikune CT voolusuhe 100/1), mis vastas veakirjutise väärtustele, nagu näha Joonis 8.

Viga salvestuse kohaselt oli madala jõuliste osa nupu No. 1 teiseks ringikütuse RMS väärtus 0,5-0,6A. Kuna CT strööki suhe oli 2000/1, arvutati, et I nupu ströök sellel ajal jõudis 1000-1200A.

3.3 Paigaldustöö kvaliteedi mõju

 Fasse B isolatsiooniga nupu demonteerimisel ja kontrollimisel vigakohalt (kaevandit 1AH8) avastati, et fasse B isolatsiooniplokk ei olnud õigesti lukustatud ja kinnitatud, mis tõmbas seejärel nelipaikse ühenduse sees olevaid tiili joonte kokku mitte piisavalt tihedalt. See viis väiksemale kontaktialale peamise nupu ühenduskohal, mis põhjustas sellel kohal vastuse suurenemist.

kus: R on tsirkuiti vastus (Ω); ρ on joone vastuvoolavus (Ω·m); L on joone pikkus (m); S on joone risttõmmukpindala (m²). Valemist (1) nähtub, et väiksemal kontaktialal muutub seadme tsirkuiti vastus suuremaks. Valemist (2) nähtub, et ühikuajal tekib rohkem soe. Kui soojenemine on väiksem kui soe tekke, siis soe jätkuvalt kuhjuda selles kohas. Pärast mingi tõusu (kritilise punkti) saavutamist kahjustatakse selles kohas isolatsioon, mis viib isolatsiooni läbimurde ja maapinna vea tekkimiseni.

kus: Q on soe (J); I on ströökk (A); R on vastus (Ω); t on aeg (s).

Kokkuvõttes põhjustas kõrge temperatuur nupu isolatsioonide performantsi halvenemist, mis viis nupu isolatsiooni läbimurde. Kui kaevandit 1AH8 nelipaikse ühenduse eemaldati paigalis, olid tema mutter ja püks võrduma elektrivoolu ja kõrge temperatuuri ablaste tõttu, mis muutas need desmonteerimiseks võimetuks, nagu näha Juurus 9.

4 Veateadmiste lahendamine ja soovitused

4.1 Veateadmiste lahendamise meetmed

Valmistage välja vajalikud materjalid, seadmed ja tööriistad, lõpetage paigalis töölauba menetlused, asendage paigalis kahjustatud isolatsiooniga nuppe, nagu kolmikulised isolatsiooniplokid, nelikulised isolatsiooniplokid ja isolatsiooniga sirged tüübid, asendage kõrge temperatuuri tõttu verinenud F-tüübilised plokid, tehke vajalikud testid ja lõpuks taastage energiatarbimine.

4.2 Ennetavate soovituste tegemine

Enne seadmete paigaldamist peaks seadme tootja tehnilised spetsialistid andma profiilset koolitust paigalis töötavatele ehitustöörühmade liikmetele ja selgitama neile vajalikke hoiatusi. Nupu paigaldamisel peaks ehitustöörühm järgima täpselt tootja käsurea installimise protseduure. Pärast paigalis installimise lõpetamist tuleks kasutada momendi võtit kontrollimiseks, et tagada nupu paigaldamise õige kinnitamise.

Pärast seadmete paigaldamise lõpetamist on paigalis testijatel vaja teha seadmetega tsirkuiti vastuse testid ja võrkliigse pingereaktanti testid. Need testid aitavad varajasti tuvastada probleeme ja takistada nähtuste laienemist. Seadme võib ainult ametlikult kasutusele võtta vastuvõtmise järelduste alusel. Seadme töötamise ajal võiksid jaotussüsteemid kaaluda rakendamist ajalis-ruumiliselt disperseeritud inspekteerimisstrateegia, et varakult tuvastada potentsiaalseid seadme töötamise ohu.

5 Järeldus 

See artikkel tutvustab 35kV ringikütuse nupu isolatsiooni läbimurde viga, mille kohta tehti paigalis vigade uurimine, viga lainekujude analüüs ja vigaseadmete põhjuse analüüs. Lukku voolas, kuna nupu isolatsioonis kiht läbimurdus, mis põhjustas maapinna vea, mis aktiveeris kaitsemeetodit. See juhtum näitab, et paigaldamise kvaliteedil on oluline mõju seadme pikale perioodile.

Vaatamata sellele, et Hiina vastavaid riiklikke elektrienergia toodete kvaliteet ja teenindus on hiljuti oluliselt parnenud, tekivad endiselt vigadest, mis põhjustatakse ehitamise ja paigaldamise probleemidega, näiteks ebatavaline soojenemine ja isegi läbimurdeksplodusid seadmete terminaalide kaudu. Hiina elektrienergiatööstuse jätkuva arenemisega on spetsialistidele antava profiilse koolituse tugevdamine oluline samm Hiina elektrienergiatööstuse kiirele arenemiseks.