Kwa nini RMUs Huuonekana Kusafiri? Ufananishaji wa Maji na Toleo la Gazi

1. Utangulizi

Vifaa vya kubadilisha nguvu (RMUs) ni vifaa muhimu vya kubadilisha nguvu zinazohifadhi vitufe vya ongeza mwendo na kivuli chenji katika jirongo lenye vilemba au isiyovilemba. Ingawa vifaa hivi viwili vinapatikana kwa ukubwa mdogo, muktadha rahisi, ufanisi wa kuzuia wazi mzuri, gharama chache, upatikanaji rahisi, na utambuzi kamili [1], RMUs yamekuwa yamefikiwa sana katika mifumo ya nguvu za kiwango cha kati na chini nchini China [2], hasa katika mifumo ya kubadilisha nguvu za 10 kV. Kwa ukuaji wa kiuchumi na maombi ya umeme yenye kusongesha, miuhimano ya amani na ulimwengu katika mifumo ya kutumia nguvu zinaendelea kuongezeka [3]. Kama athari, teknolojia ya kutengeneza RMU imekuwa inaendelea kwa urahisi. Hata hivyo, matatizo kama ukunguza na kutokota nyufu bado yanapokua magumu ya kawaida.

2. Muktadha wa Vifaa vya Kubadilisha Nguvu

RMU hifadhi kombo muhimu - vitufe vya ongeza mwendo, kivuli chenji, vifaa vya kupata, vifaa vya kugeuza, vifaa vya kusakinisha, busbari kuu, na busbari za funguo - katika chombo la vilemba chenye SF₆ gasi kwenye kiwango cha kutosha ili kuhakikisha nguvu ya kuzuia wazi ndani. Chombo la SF₆ gasi linalopewa kwa kutumia chombo chenye vilemba lenye shamba lenye silima, bushings zenye kuteleza, cones za upande, madirisha, vifaa vya kukurusha pressure (bursting discs), valves za kupata gasi, port za manometer, na shafts za kudhibiti. Kombo haya yametengenezwa kwenye chombo kamili kwa kutumia upembeni na gaskets za kutokota.

RMUs zinaweza kugawanyika kwa njia mbalimbali:

• Kulingana na medium ya kuzuia wazi: RMUs za vacuum (kutumia interrupters za vacuum) na RMUs za SF₆ (kutumia sulfur hexafluoride).

• Kulingana na aina ya vitufe vya ongeza mwendo: RMUs za kutokota gasi (kutumia materials za kugeuza arc solid) na RMUs za puffer-type (kutumia hewa imara kwa kugeuza arc).

• Kulingana na muktadha wa ubuni: RMUs za common-tank (kombo vyote katika chombo moja) na RMUs za unit-type (kila kitendo katika chombo kibaya) [4].

3. Aina za Matatizo Yanayofanikiwa Katika RMUs

Katika muda mrefu wa kutumia, RMUs huwezi kutokujitokeza na matatizo mengi kutokana na sababu nyingi. Yaliyofanikiwa zaidi ni ukunguza (ing'ombe kwa maji) na kutokota nyufu.

3.1 Ukunguza Katika RMUs

Wakati ukunguza unafanyika ndani ya RMU, vijiko vya maji vinapatikana na vinaanguka kwenye mitundu kwa kutumia nguvu ya kijeshi. Hii hutokoselea nguvu ya kuzuia wazi ya mitundu, kuongeza conductivity, na inaweza kupeleka kwa discharge ya sehemu. Ikiwa haijitathmini, kutumia kwa muda mrefu kwa hali hiyo inaweza kupeleka kwa exploision ya mitundu - au hata kwa upindaji mkubwa wa RMU [5]. Pia, tangu eneo la kubadilisha la RMU na muktadha yao mara nyingi yanaelekea vilemba, ukunguza unaelekeza kwenye rusting ya vifaa vya kudhibiti na kombo vya sanduku, kuregeshea muda wa kutumia vifaa.

3.2 Kutokota Nyufu Katika RMUs

Utafiti wa kijiji na wa wakilishaji unavyoonyesha, kutokota nyufu kutoka chombo la SF₆ gasi ni tatizo lisilo la kawaida na lisilo la juu. Mara kutokota inafanyika, nguvu ya kuzuia wazi ndani inapungua. Hata vitendo vya kubadilisha vyenye kutosha vinaweza kutoa overvoltages za wingi ambazo zinaweza kuelekea kwenye dielectric strength iliyopungua, kutokosa kuzuia wazi, kubadilisha phase-to-phase, na kuleta hatari kubwa kwa mifumo ya kutumia nguvu.

4. Sababu za Kutokota Nyufu Katika RMUs

Kutokota nyufu kwa ujumla kunafanyika kwenye weld joints, dynamic seals, na static seals. Welding leaks zinapatikana kwenye panel overlap joints, corners, na pale ambapo components za vilemba (kama vile bushings, shafts) zimefungwa kwenye chombo kikuu. Penetration isiyotumaini, micro-cracks, au ubora wa welding usio mzuri katika kutengeneza unaweza kuanza mikono midogo ya kutokota. Dynamic seals - kama vile zinazozunguka operating shafts - zinaweza kushinda kwa muda, wakati static seals (kama vile gaskets kati ya flanges) zinaweza kushinda kutokana na aging, compression isiyofaa, au temperature cycling, kuleta sarafu gradual ya gasi.