Zakaj RMU-ji spodletijo? Pojasnjeni so kondenzacija in iztiek plina

1. Uvod

Krožne distribucijske enote (RMU) so osnovna oprema za distribucijo električne energije, ki v metalni ali nemetalni omari skriva obremenitvene preklopnike in odločilnike. Zaradi kompaktnosti, preproste strukture, odličnih izolacijskih lastnosti, nizke cene, enostavne namestitve in popolnoma zatečenega dizajna [1] so RMU-ji široko uporabljeni v srednje- in nizekotlačnih električnih sistemih po celotni kitajski električni mreži [2], zlasti v distribucijskih sistemih na 10 kV. S gospodarskim rastjo in naraščajočim povpraševanjem po električni energiji se povečujejo tudi zahteve glede varnosti in zanesljivosti sistemov oskrbe s strujom [3]. Tako je napredek tehnologije proizvodnje RMU-jev sledil temu trendu. Vendar pa ostajata taloženje in iztekanje plinov pogosta operativna težava.

2. Struktura krožnih distribucijskih enot

RMU-ji vsebujejo ključne komponente – obremenitvene preklopnike, odločilnike, preplinske preklopnike, odzivne preklopnike, navadne preklopnike, glavne busbarje in odvojne busbarje – v nerjavečem jeklenem rezervoaru, napolnjenem z SF₆ plinom pod določenim tlakom, da se zagotovi notranja izolacijska moč. Rezervoar SF₆ plina se glavno sestavlja iz nerjavečega jeklenega okvirja, presledkov za kabelske vpeljave, stranskih stožcev, oglednih okenc, napetostnih ventilov, priključkov za merilne napetostne ventile in valjkov za delovanje mehanizmov. Te komponente so svarilno in z zapornimi gumenicami združene v popolnoma zatečen omara.

RMU-je lahko razvrstimo na več načinov:

• Po izolacijskem mediju: vakuumsko RMU (z uporabo vakuumskih prekiniteljev) in SF₆ RMU (z uporabo šestištirfluorid).

• Po vrsti obremenitvenega preklopnika: gas-generirajoče RMU (z uporabo trdih materialov za ugasanje lok) in puhalni tip RMU (z uporabo stlačenega zraka za ugasanje lok).

• Po strukturnem dizajnu: skupni rezervoar RMU (vsi elementi v eni komori) in enotski tip RMU (vsaka funkcija v ločeni komori) [4].

3. Pogosti tipi napak v RMU-jih

Med dolgoročno uporabo RMU-jev se zaradi več dejavnikov neizbežno pojavijo različne napake. Najpogostejše so taloženje (vlaganje vlage) in iztekanje plinov.

3.1 Taloženje v RMU-jih

Ko se v RMU-ju pojavi taloženje, se obrazujejo kaplje vode, ki padajo pod gravitacijo na kable. To zmanjša izolacijske lastnosti kablov, poveča prevodnost in lahko povzroči delno razsevanje. Če ta stanje trajalno obstaja, lahko to vodi do eksplozij kablov ali celo katastrofalen propad RMU-ja [5]. Poleg tega, ker so večina omarev in struktur RMU-jev izdelani iz kovin, voda povzroča korozijo delovalnih mehanizmov in komponent omarev, kar skračuje življenjski čas opreme.

3.2 Iztekanje plinov v RMU-jih

Poleg terenskih in proizvodniških raziskav je iztekanje plinov iz rezervoarov RMU-jev široko in resna težava. Ko se pojavi iztekanje, se zmanjša notranja izolacijska moč. Še normalne operacije preklopnikov lahko generirajo prehodne pretokove, ki presegajo zmanjšano dielektrično moč, kar vodi do izolacijskega propada, faza-faza kratkih zazivov in predstavlja veliko grožnjo za varno delovanje električnega sistema.

4. Razlogi za iztekanje plinov v RMU-jih

Iztekanje plinov se najpogosteje zgodi na svarilnih spojih, dinamičnih zapornih in statičnih zapornih. Svarilna iztekanja pogosto nastanejo na prekrivajočih se robovih, kotih in tam, kjer so zunanjeploskovne kovinske komponente (npr. presledki, valjki) svarjene na glavni rezervoar. Nezakonito penetriranje, mikrotresnice ali slaba kakovost svarjenja med proizvodnjo lahko ustvarijo majhne poti za iztekanje. Dinamične zaporne, kot so one okoli delovalnih valjkov, so s časom podvržene sijanju, medtem ko se statične zaporne (npr. gumenice med flančnicami) lahko zastarejo zaradi staranja, napačnega stiskanja ali ciklov temperature, kar vodi do postopnega izgube plina.