Milyen módszerekkel lehet csökkenteni a külső áramerősségek hibaelhárítási rátáját?

1. Kutatási okok és háttér
1.1 Az áramerősségek jelentősége

Az áramerősségek átalakítják az áramot, és elektrikai izolációt biztosítanak. A nagy áramot a primáris rendszerben arányosan kisebb másodlagos árra alakítják, amelyet mérőeszközökhöz, relékészeti védelemhez és automatikus eszközökhöz szolgáltatnak. Az energiarendszerben az áramerősségek szerepe helyettesíthetetlen, és közvetlenül hozzájárulnak a hálózat biztonságos és stabil működéséhez.

1.2 Kihívások a külső áramerősségek munkakörnyezetében

A külső áramerősségek gyakran kiállnak normálisnál rosszabb elektromos és természeti körülményekkel, ezért magasabb a meghibásodási rátájuk. A gyakorlati körülmények miatt az elektromos és természeti környezet ellenőrzése korlátozott. Ezért még inkább szükséges, hogy a primáris rendszerben való összeköttetésük megbízhatósága garantált legyen, hogy jobban alkalmazkodjanak a környezethez.

1.3 A külső áramerősségek hagyományos technológiájának hiányosságai

A külső áramerősségek kupacfeje és a rézcsíkok közötti kapcsolat felülete nem elegendő. Hosszú ideig külső használat során a kapcsolat jó és megbízható voltja közvetlenül befolyásolja a vonal terhelését. Kevés felület, rossz kapcsolat és túl magas kapcsolati ellenállás hőt eredményezhet. Ha időben nem észlelik és kezelik, a kupacfejet és a hozzá kapcsolt rézcsíkot elégítheti ki. Hosszú távú túlterhelés és túl magas hőmérséklet akár a külső áramerősséget is elégítheti ki.

2. A hibaelhárítási állapot a bizonyos energiaszolgáltató hatáskörében lévő átszabályozók áramerősségeiben

Egy bizonyos energiaszolgáltató hatáskörében összesen öt külső átszabályozó található. Közülük a 35kV Átszabályozó 1 és Átszabályozó 2 10kV kilépő vonalain, valamint a fő transzformátor alsó feszültség oldalán 33 db LBZW - 10 típusú száraz, külső oszlop típusú áramerősséget használnak. A csatlakoztatási kupacfejek csavarosak, és a hozzákapcsolt alumínium (réz) csíkok két felső és alsó nyoccskornyi segítségével rögzítve vannak a csavaron. Többször is előfordult, hogy a kupacfejen és a hozzákapcsolt alumínium (réz) csíkon hőkeletkezés, akár alumíniumcsík elégülése és áramerősség sérülése történt.

Az 1. Átszabályozó főbb elsődleges berendezései 2008, 2009 és 2010 hibái és hiányosságai statisztikai elemzése alapján: az öt fő elsődleges berendezéstípus, mint például az áramerősségek, főtranszformátorok, választók és feszültségtranszformátorok közül, az áramerősségek hibaránya 28%, ami a legmagasabb. Ez azt mutatja, hogy ugyanolyan működési körülmények között az áramerősségek több hibát produkálnak, mint a többi berendezés. A részletes elemzés szerint a hibák száma közvetlenül időbeli tényezőkkel kapcsolatos. A részleteket a következő táblázat tartalmazza.

A táblázatból látható, hogy a hibák koncentrálódnak a máji és augusziusi (különösen júniusi) esőzések idején. A hibák átlagos havi száma három évben 1,17, ami azt mutatja, hogy minél nagyobb a vonal terhelése, annál valószínűbb, hogy az áramerősségek hibákat produkálnak.

A hibák számának mélyebb elemzése azt mutatja, hogy a fő hiba okai: 2008-tól 2010-ig 14 hiba az áramerősségek csatlakozási pontjainak hibája volt, és 2 hiba villámütés és egyéb tényezők miatt alakult ki. Kivéve a 2008-as és 2009-es villámütések közvetlen károsodása, a többi hibapont a kupacfej és az alumínium (réz) csík közötti kapcsolat volt.

A főbb hibaelhárítási módszerek: csavarak újracsavarása, sérült nyoccskorok és gerincs cseréje; sérült alumíniumcsík cseréje; az áramerősség cseréje (amikor a kupacfej sérült, és az izoláció tesztje sikertelen). Ezek a módszerek azonban nem tudják alapvetően megszüntetni ilyen hibákat.

3. Az áramerősségek hibai és megoldások elemzése

Az elemzés szerint a külső 10kV áramerősségek hibái négy fő oka van:

3.1 Berendezési okok

Az áramerősség saját szerkezete ésszerűtlen.

3.2 Emberi okok

A személyzet karbantartási szintje nem magas, és a napi karbantartás nem megfelelő.

3.3 Módszertani problémák

A hibák megoldása tapasztalat alapján történik, céltudatos módszerek nélkül.

3.4 Kapcsolódási tényezők

Az áramerősségek hosszú ideig nagy terhelés mellett működnek, és az átszabályozó nedves hegyvidéki területen található, így a csatlakozási pontok könnyen oxidizálhatnak és erődhetnek.

Megállapították, hogy az elsődleges oka az áramerősség saját ésszerűtlen szerkezete. A csavaros kupacfej és a rézcsík közötti kapcsolat felülete túl kicsi, ez az alumíniumcsík elégülésének és az áramerősség hőkárosodásának fő oka. A külső áramerősség kupacfeje és a rézcsík közötti kapcsolat javítása, a kapcsolat felületének növelése és a kapcsolati ellenállás csökkentése a fejlesztési irány. Kezdetben egy csatlakozó csellel tervezik ezt elérni.

4. Konkrét végrehajtás
4.1 A csellék specifikációjának meghatározása

Az 1. Átszabályozó 10kV külső áramerősség kupacfejének csavarának külső átmérője (12mm, vastag szál) alapján a gyártótól egy kétszeres lyukú oszlopcsellát rendeltek, M - 12 típusúvá.

4.2 Próbaletelepítés és ellenőrzés

A fejlesztett csellát, amely megfelel a GB - 2314 - 2008 standardnak, a részleg próbatérszétben telepítették a próbaáramerősségre. Megállapították, hogy szorosan illeszkedik a kupacfejhez, és növeli a kapcsolat felületét.

4.3 Teljes átszabályozó tesztelési alkalmazás

A kétszeres lyukú rézoszlopcsellát az áramerősség csavarába szitálják, és rögzítik a fixáló csavarral, hogy biztosítsák a kapcsolat felületét és szilárditását, valamint csökkentsék a kapcsolati ellenállást. Az 1. Átszabályozó teljes tesztelésére kerül sor, hogy javítsák a külső áramerősség kupacfeje és a rézcsík közötti kapcsolatot.

5. Hatás vizsgálata

Fél év valós működés, megfigyelés és elemzés után, hogy a kétszeres lyukú oszlopcsellát az 1. Átszabályozó teljes 10kV külső áramerősség kupacfejére telepítették, a következő következtetésekre jutottak:

5.1 A kapcsolat felületének javítása

A javítás előtt a kupacfej és a rézcsík közötti kapcsolat felülete 2,26cm² volt. A javítás után 15cm², és a növekedési arány 563,7%.

5.2 A kapcsolati ellenállás csökkentése

Környezeti ellenállás mérőeszközzel mérve, a kupacfej közvetlen rögzítése az alumíniumcsíkra a javítás előtt 608μΩ volt. A javítás után (kétszeres lyukú rézoszlopcsellával rögzítve) 460μΩ, és a csökkenési arány 24,3%.

5.3 A hőmérséklet csökkentése

Ugyanazon a terhelésen (150A) az infravörös képek alapján a javítás előtti hőmérséklet 52°C volt, a javítás után pedig 46°C, és a hőmérséklet-csökkenési arány 11,5%.

5.4 A hibafrekvencia csökkentése

A javított áramerősségek nyomon követése és vizsgálata. Az esőzési időszak (május-augusztus) hibastatisztikája szerint: a javítás előtti hibák száma 14 alkalom (átlagosan 3,67 alkalom havonta), a javítás utáni hibák száma 1 alkalom (júniusban villámütés miatt). Az esőzési időszakban a hibafrekvencia csökkent 1,17-honnan 0,25-re havonta.

A transzformáció után, kivéve a villámütés miatti hibát, nem fordultak elő hőkeletkezés vagy elégülési hibák. Az áramerősségek hibaszázaléka a fő elsődleges berendezések között 15%-ra csökkent. A javított kétszeres lyukú rézoszlopcsellák telepítése az 1. Átszabályozó teljes 10kV külső áramerősségeinek kupacfejére növelte a kapcsolat felületét, csökkentette a kapcsolati ellenállást, és sikeresen csökkentette a külső áramerősségek hibafrekvenciáját.A 10kV vonal 12 órás leállása, 200A áram és 0,5 yuan-os áramdíjas esetén minden leállás kiesése kb. 20 000 yuannal növeli az áramdíjat. Tízszeres esetben ez 200 000 yuanhoz éri, ami nem csak a szolgáltatás megbízhatóságát, de jelentős gazdasági hasznot is hoz az vállalatnak.