Miks RMU-d ebaõnnestuvad? Kondenseerumine ja gaasi voolik selgitatud

1. Sissejuhatus

Ringmainüksused (RMU-d) on peamised elektrijaotuse seadmed, mis sisaldavad laadikatkujaid ja lõhkeid metallse või mittemetallse korpuse sees. Nende kompaktne suurus, lihtne struktuur, suurepärane eristusvõime, madal hind, lihtsus paigaldamisel ja täielikult tihedas disain [1] on põhjus, miks RMU-sid laialdaselt kasutatakse kesk- ja madala pingeseade süsteemides Hiina võrgustikes [2], eriti 10 kV jaotussüsteemides. Majanduskasvu ja elektri nõudluse kasvuga kasvavad ka turvalisuse ja kindluse nõuded elektritarnesüsteemides [3]. Seetõttu on RMU tootmistehnoloogia vastavalt arenenud. Siiski jäävad probleemideks, näiteks kondensatsioon ja gaasi väljavool.

2. Ringmainüksuste struktuur

RMU sisetab olulisi komponente—laadikatkujaid, lõhkeid, katkujaid, dekonektorid, maanikatkujaid, peamised busbarid ja harukomponendid—rütikuvaatmisesse, mis on täidetud spetsiifilise survega SF₆ gaasiga, et tagada siseeristusvõime. SF₆ rütik põhjustub roostevabest terasest, kaabeltulekahjudest, külgkonustest, vaatlusakenest, survevabastusseadmetest (purgeerimispurk), gaasi täitmisväärtustest, survegaasi portidest ja operatsioonimehhanismi telgedest. Need komponendid on kokku pandud täielikult tiheda korpusega, kasutades hekitamist ja tiheitaimi.

RMU-sid saab klassifitseerida mitmel viisil:

• Eristusaine järgi: Vakuumi RMU-sid (kasutades vakuumkatkujaid) ja SF₆ RMU-sid (kasutades sfäärikuheksafluoriidi).

• Laadikatkuja tüübi järgi: Gaasi tekitavaid RMU-sid (kasutades tahkeid plahvatuse kustutamise materjale) ja puffertüüpi RMU-sid (kasutades koondatud õhku plahvatuse kustutamiseks).

• Struktuurilise disaini järgi: Ühine rütik RMU-sid (kõik komponendid ühes kammuses) ja ühikute RMU-sid (iga funktsioon eraldi kammuses) [4].

3. RMU-sid tabavad levinud vigade tüübid

Pikaajalise töö ajal tabavad RMU-sid mitmeid vigu paljude tegurite tõttu. Kõige levinumad on kondensatsioon (niiskus) ja gaasi väljavool.

3.1 Kondensatsioon RMU-sid

Kui RMU-s esineb kondensatsioon, tekivad vesitükid ja neid vedavad gravitatsiooni mõjul kaabeltele. See vähendab kaabliku eristusvõimet, suurendab juhivust ja võib põhjustada osalist plahvatust. Kui seda jäetakse lahendamata, võib pikas perspektiivis sellistes tingimustes toimimine põhjustada kaabli plahvatuse või isegi katastroofilise RMU läbikukkumise [5]. Lisaks, kuna enamik RMU korpusi ja struktuure on metallist valmistatud, põhjustab niiskus operatsioonimehhanismide ja kabinettkomponendite roostumist, lühendades seadme kasutusaega.

3.2 Gaasi väljavool RMU-sid

Väljakohal ja tootjate uurimused näitavad, et RMU gaasi rütikust väljavool on laialdane ja tõsine probleem. Kui väljavool alustab, langeb siseeristusvõime. Isegi tavalised katkerežiimid võivad tekitada ajutisi ületõste, mis ületavad nõrgenenud dielektrilise tugevuse, põhjustades eristuse katkemise, faasis faasis lühikut ja ohustades elektrivõrgu turvalist töötlemist.

4. RMU-sid tabavate gaasi väljavoolude põhjused

Gaasi väljavool toimub peamiselt hekidamisliidest, dünaamiliste tiheitaimede ja staatiliste tiheitaimede kaudu. Hekidamisvoolud ilmnevad tavaliselt paneelide ühendusliidest, nurkadel ja kohal, kus välised metallkomponendid (nt. purk, telg) on hekitatud peamise rütiku külge. Täielikult läbimatu, mikroröövide või halv hekidamislaad tootmisajal võivad luua väikeseid vooluteid. Dünaamilised tiheitaimed, nagu need operatsioonitelgede ümber, võivad ajaga nõrgeneda, samas kui staatilised tiheitaimed (nt. flange vahelised tiheitaimed) võivad vananemise, ebaproportsionaalse kompressiooni või temperatuuri muutuste tõttu kaotada oma omadusi, põhjustades aeglast gaasi kadumist.