Bakit Nagkakasira ang RMU? Pinaglilinaw ang Pagkondensasyon at Pagkalason ng Gas

1. Pagpapakilala

Ang mga ring main units (RMUs) ay pangunahing kagamitan sa pagkakahati ng enerhiya na naglalaman ng load switches at circuit breakers sa loob ng metal o hindi metal na enclosure. Dahil sa kanilang maliit na sukat, simpleng istraktura, mahusay na insulasyon, mababang halaga, madaling pag-install, at ganap na sealed na disenyo [1], ang RMUs ay malawakang ginagamit sa medium- at low-voltage power systems sa grid network ng Tsina [2], lalo na sa 10 kV distribution systems. Sa patuloy na pag-unlad ng ekonomiya at pagtaas ng demand para sa kuryente, ang mga pangangailangan para sa kaligtasan at reliabilidad ng mga sistema ng pagkakahati ng enerhiya ay patuloy na tumataas [3]. Bilang resulta, ang teknolohiya ng paggawa ng RMU ay sumunod nang maayos. Gayunpaman, ang mga isyu tulad ng kondensasyon at pagbabawas ng gas ay nananatiling karaniwang operational failures.

2. Istraktura ng Ring Main Units

Ang isang RMU ay naglalaman ng mga pangunahing komponente—load switches, circuit breakers, fuses, disconnectors, earthing switches, main busbars, at branch busbars—sa loob ng stainless steel gas tank na puno ng SF₆ gas sa partikular na presyon upang matiyak ang panloob na lakas ng insulasyon. Ang gas tank ng SF₆ ay banyagin binubuo ng stainless steel shell, cable feed-through bushings, side cones, viewing windows, pressure relief devices (bursting discs), gas charging valves, pressure gauge ports, at operating mechanism shafts. Ang mga komponente na ito ay inaasemblado sa isang ganap na sealed na enclosure sa pamamagitan ng welding at sealing gaskets.

Maaaring ikategorya ang mga RMUs sa ilang paraan:

• Batay sa insulating medium: Vacuum RMUs (gamit ang vacuum interrupters) at SF₆ RMUs (gamit ang sulfur hexafluoride).

• Batay sa load switch type: Gas-generating RMUs (gamit ang solid arc-extinguishing materials) at puffer-type RMUs (gamit ang compressed air para sa arc quenching).

• Batay sa istraktural na disenyo: Common-tank RMUs (lahat ng komponente sa iisang chamber) at unit-type RMUs (bawat function sa hiwalay na compartment) [4].

3. Karaniwang Uri ng Mga Sakit sa RMUs

Sa mahabang panahon ng operasyon, ang mga RMUs ay hindi maiiwasang makaranas ng iba't ibang mga sakit dahil sa maraming mga kadahilanan. Ang pinaka-karaniwan ay ang kondensasyon (pagpasok ng tubig) at pagbabawas ng gas.

3.1 Kondensasyon sa RMUs

Kapag nangyari ang kondensasyon sa loob ng isang RMU, ang mga droplets ng tubig ay nabubuo at bumababa sa mga cables dahil sa grabidad. Ito ay binabawasan ang performance ng insulasyon ng cable, nagpapataas ng conductivity, at maaaring magresulta sa partial discharge. Kung hindi ito pinansin, ang mahabang operasyon sa ganitong kondisyon ay maaaring magresulta sa pagsabog ng cable—or even catastrophic RMU failure [5]. Bukod dito, dahil ang karamihan sa mga enclosure at istraktura ng RMU ay gawa sa metal, ang tubig ay nagdudulot ng rust sa mga operating mechanisms at cabinet components, na nagpapakurta ng buhay ng kagamitan.

3.2 Pagbabawas ng Gas sa RMUs

Ang mga imbestigasyon sa field at manufacturer ay nagpapakita na ang pagbabawas ng gas mula sa gas tank ng RMU ay isang malawak at seryosong isyu. Kapag nangyari ang pagbabawas, ang panloob na lakas ng insulasyon ay bumababa. Kahit ang normal na switching operations ay maaaring lumikha ng transient overvoltages na lumampas sa nahihinang dielectric strength, na nagresulta sa insulation breakdown, phase-to-phase short circuits, at nagbibigay ng malaking banta sa ligtas na operasyon ng power system.

4. Mga Dahilan ng Pagbabawas ng Gas sa RMUs

Ang pagbabawas ng gas ay pangunahing nangyayari sa mga welded joints, dynamic seals, at static seals. Ang mga welded leaks ay karaniwang lumilitaw sa panel overlap joints, corners, at kung saan ang mga external metal components (halimbawa, bushings, shafts) ay welded sa main tank. Ang incomplete penetration, micro-cracks, o mahina na weld quality sa panahon ng paggawa ay maaaring lumikha ng maliit na leakage paths. Ang mga dynamic seals—tulad ng mga nasa paligid ng operating shafts—ay maaaring masira sa paglipas ng panahon, habang ang mga static seals (halimbawa, gaskets sa pagitan ng flanges) maaaring magkaroon ng degradation dahil sa aging, improper compression, o temperature cycling, na nagresulta sa gradual na pagbabawas ng gas.