Foutanalise van 35kV Buitenvakuumkrekbuis Pilaar Porseleinen Mof

Die ZW7 - 40.5 buite vakuumkruisverwyderaar maak gebruik van 'n vakuum as die boogblusmedium. Die bewegende einde van die boogbluskamer is deur 'n swengelarm en 'n isolerende verbindingsstok aan die uittree-as van die bedieningsmekanisme gekoppel. Die algehele struktuur van die kruisverwyderaar is van die porselein-buis pilaar-tipe.

Die bo-porseleinbuis dien as die boogbluskamer porseleinbuis, en die onderste een funksioneer as die ondersteunende porseleinbuis. Die drie-fase porseleinbuise word op 'n raamwerk geïnstalleer, en die drie-fase stroomtransformers word binne die onderste ondersteunende porseleinbuise gemonteer en aan die hoofkring van die kruisverwyderaar (soos in Figuur 1 getoon) gekoppel. Sowel die bo- as die onder-porseleinbuise is gevul met 'n vakuum-isolerende silikonevet met uitstekende isoleer-eienskappe.

Die porseleinbuise van hoëspanningskruisverwyderaars word gewoonlik van hoësterkte alumina keramiek gemaak, wat goeie chemiese stabiliteit, uitstekende isoleerprestasie, en hoë meganiese sterkte kenmerk. Die prestasie van keramiese buise is direk verwant aan die leeftyd van die gehele toerusting. Algemene foute van buite kruisverwyderaars sluit flensbarste, porseleinbuis vervorming en barste, sementuitleg, veroudering, roest, ens. In 'n sekere 110kV oordraglyn het sewe kruisverwyderaarfoute voorgekom, waarvan porseleinbuisbarste 41% daarvan belê.

Fouttoestand

In 'n 110kV transformatorhuis het die A-fase porseleinkomber van 'n 35kV kruisverwyderaar geburst. 'n Deel van die porseleinkomber tussen die derde schaduw en die onderste flens het afgeval en uitgevlieg, en die interne isolerende silikonevet het geleël, wat die toerusting tot stoppas gedwing het. 'n Terplaatse inspeksie van die foutiewe kruisverwyderaar wys dat die direkte oorsaak van die fout is dat die hoëspanningsgelei binne die ondersteunende porseleinkomber van die kruisverwyderaar met die porseleinkomber gereageer het, en die hoëtemperatuurboog wat deur die ontlading gegenereer is, die porseleinkomber laat burt en die interne isolerende silikonevet laat vloei.

Steekproefanalise

Makroskopiese inspeksie

Twee tipiese steekproewe is verkry deur die schaduwporseleinbuis te steekproef, en die inspeksieresultate is as volg:

Figuur 2 wys die makroskopiese morfologie van steekproef 1 ter plaatse geneem. Daar is grootarea boogbrandspore op die binnewand van die porseleinkomber van die steekproef. Langs 'n segment van ongeveer 50.89mm is die frakture oppervlak van die porseleinkomber hoofsaaklik grijs, en daar is rookafsettings op die oppervlak van sommige areas. Die segmentmorfologie verskil beduidend van ander dele. Die drie dele van steekproef 1 is aparte geïnspekteer, soos in Figuur 2b, 2c, en 2d getoon.

 Soos uit Figuur 2b kan sien, is die glazuur op die binnewand van die steekproef verbrand en gesmolten, wat talryke putte van verskillende groottes gevorm het. Daar is 'n glad oppervlak by die rand van die eindvlak, wat anders is as die glazuur-smeltspoor, wat die afwesigheid van glazuur of oneffen materiaal impliseer. In Figuur 2c is die rooi area by die wortel van die schaduw glad, hard in tekstuur, met talryke klein gaties op die oppervlak, met die agter- en onderkant griswit.

Die rooi materiaal is onreëlmatig verdeel, die oppervlak is onreëlmatig, daar is 'n plaaslike bobbel, en die rand het 'n duidelike swart grens met die porseleinkomber, wat dui op 'n abnormaliteit in hierdie area. Figuur 2d is 'n plaaslike vergroting van die normale area van die schaduwsegment. Dit kan uit die figuur gesien word dat daar baie klein gaties op die oppervlak van die steekproef is, en die grootste gat het 'n diameter van ongeveer 0.1mm.

Figuur 3 illustreer die makroskopiese uiterlik van steekproef 2#. Op die binnewand van die steekproef is daar tekens van plaaslike boogbrand en 'n onglazuurde area, soos in dele 1 en 2 van Figuur 3a aangedui. Merkbaar is die glazuur by die boogbrandplek met talryke poriën, 'n resultaat van die glazuur smelt na blootstelling aan hoë temperatuur brand. By plek 2 op die binnewand is daar 'n oppervlakdaling van ongeveer 17.92 mm lank en 2 mm diep. Die kleur van hierdie area stem ooreen met die porseleinkomber, wees griswit, wat impliseer dat die oppervlak onglazureerd is, wat 'n oorspronklike prosesdefekt voorstel.

Figuur 3b wys die side makroskopiese morfologie van steekproef 2#. Dit is duidelik uit die figuur dat 'n segment van die side van die steekproef 'n ronde en glad oppervlak het, in teenstelling met die ruwe normale frakture oppervlak. Dit dui daarop dat die porseleinkomber in hierdie deel diskontinu is, 'n ander oorspronklike prosesdefekt.

Van die makroskopiese inspeksieresultate van die steekproewe kan gevolgtrek word dat die foutiewe porseleinbuis 'n aantal oorspronklike prosesdefekte vertoon, insluitend onreëlmatige materiaal, 'n diskontinue porseleinkomber, 'n onglazureerde oppervlak, en 'n groot aantal klein gaties.

Skandelektronmikroskoop (SEM) Analise van Mikromorfologie

SEM-analise is op steekproewe van die normale segment, rooi-kleurige area, glad oppervlaktegebied, en innerlike ontladingoppervlak van die porseleinbuis uitgevoer. Die skandelemikroskopiese beelde van die steekproewe word in Figuur 4 aangebied.

Soos in Figuur 4a getoon, toon die steekproef van die normale segment van die porseleinbuis 'n ruwe oppervlak met rigtinggeoriënteerde frakture teksteur. 'n Beduidende aantal poriën is eweverspreid daaroor, wat impliseer dat die porselein van die buis porieus is en relatief lae digtheid het.

Figuur 4b toon dat die steekproef van die rooi-kleurige area ook met talryke poriën verseen is. In vergelyking met die normale-segmentsteekproef is hierdie poriën groter in grootte, minder dig gepak, en die porseleindigtheid is relatief hoër. Dit dui op nie-uniforme sintering van die porseleinmateriaal binne die buis.

Uit Figuur 4c kan waargeneem word dat die glad-oppervlakte-steekproef ook met 'n groot aantal poriën verseen is, saam met talryke onreëlmatige putte verspreid oor sy oppervlak. Ten spyte hiervan lyk die algehele oppervlak relatief glad en vlak, wat impliseer dat die abnormaliteite van hierdie segment voor die frakture reeds bestaan het.

Figuur 4d toon dat die glazuur op die ontlading-verbrande oppervlak glad is, maar met talryke bubbel en putte bepunt. Hierdie kenmerke word toegeskryf aan die vrylating van gasse tydens die smeltproses van die glazuur, wat deur die hoë temperature wat tydens die ontlading dogtendery gegenereer is, veroorsaak is.

Skandelektronmikroskoop (SEM) Analise van Mikromorfologie

SEM-analise is op steekproewe van die normale segment, rooi-kleurige area, glad oppervlaktegebied, en innerlike ontladingoppervlak van die porseleinbuis uitgevoer. Die skandelemikroskopiese beelde van die steekproewe word in Figuur 4 aangebied.

Soos in Figuur 4a getoon, toon die steekproef van die normale segment van die porseleinbuis 'n ruwe oppervlak met rigtinggeoriënteerde frakture teksteur. 'n Beduidende aantal poriën is eweverspreid daaroor, wat impliseer dat die porselein van die buis porieus is en relatief lae digtheid het.

Figuur 4b toon dat die steekproef van die rooi-kleurige area ook met talryke poriën verseen is. In vergelyking met die normale-segmentsteekproef is hierdie poriën groter in grootte, minder dig gepak, en die porseleindigtheid is relatief hoër. Dit dui op nie-uniforme sintering van die porseleinmateriaal binne die buis.

Uit Figuur 4c kan waargeneem word dat die glad-oppervlakte-steekproef ook met 'n groot aantal poriën verseen is, saam met talryke onreëlmatige putte verspreid oor sy oppervlak. Ten spyte hiervan lyk die algehele oppervlak relatief glad en vlak, wat impliseer dat die abnormaliteite van hierdie segment voor die frakture reeds bestaan het.

Figuur 4d toon dat die glazuur op die ontlading-verbrande oppervlak glad is, maar met talryke bubbel en putte bepunt. Hierdie kenmerke word toegeskryf aan die vrylating van gasse tydens die smeltproses van die glazuur, wat deur die hoë temperature wat tydens die ontlading dogtendery gegenereer is, veroorsaak is.

Deur SEM mikromorfologie analise kan dit gevolgtrek word dat die porseleinkomber inherent defekte soos los porseleinstruktuur, lae digtheid, en abnormaliteite in die snede het.

Energie Spektrum Analise

Soos beskryf, is energie spektrum analise uitgevoer op die oppervlak-elemente en hul verspreidinge by vier verskillende posisies van die steekproef. Figuur 5 illustreer 'n gedetailleerde voorbeeld van die oppervlak-elemente verspreidingsdiagram. Die elemente op die oppervlak van die steekproewe van die normale segment, glad oppervlak, en ontlading deel van die porseleinkomber bestaan hoofsaaklik uit suurstof (O), silikon (Si), en aluminium (Al).

Globaal gesien is die elementeverspreiding op die oppervlak van hierdie steekproewe relatief eenvormig. Echter, die elementeverspreiding op die oppervlak van die steekproef van die rooi-kleurige area is onreëlmatig. In die onderste-reghoekige area van hierdie steekproef neem die inhoud van suurstof (O), aluminium (Al), en kalium (K) beduidend toe, terwyl die verspreiding van silikon (Si) elemente relatief konstant bly. Dit dui daarop dat tydens die sinteringproses van hierdie area, die verspreiding van O, Al, en K elemente nie homogeen was nie.

Intussen is 'n vergelyking gemaak van die hoofelementinhoud van die vier steekproewe, en die resultate word in Tabel 1 aangebied. Die suurstof (O) elementinhoud op die oppervlak van die normale-segmentsteekproef is merkbaar hoër as dié van die ander drie steekproewe, terwyl die silikon (Si) elementinhoud laer is. Dit dui daarop dat die materiaalsamenstelling onreëlmatig varieer oor verskillende dele van die porseleinkombersteekproef.

Die steekproewe van die rooi area het 'n relatief hoë silikon (Si) inhoud en die laagste suurstof (O) inhoud. Daarbenewens is 'n beduidende hoeveelheid koper (Cu) op die oppervlak van die innerlike ontlading deel van die porseleinkomber opgeteken. Dit is as gevolg van die smelting en verdamping van die brons binne die porseleinkomber by hoë temperature tydens die ontladingproses, gevolg deur spatter en deposisie op die innerlike oppervlak van die porseleinkomber.

Skandelemikroskopiese Verspreiding van Oppervlak Elemente van Steekproewe

Op grond van die energie spektrum analise kan dit vasgestel word dat tydens die sinteringproses van die porseleinkomber, die verspreiding van verskillende elemente hoogs onreëlmatig is. Hierdie onreëlmatigheid impliseer direk dat die materialen van verskillende segmente binne die porseleinkomber beduidende verskille vertoon.

Gevolgtrekking en Voorstelle

Gevolgtrekking

Deur makroskopiese inspeksie, SEM mikromorfologie analise, en energie spektrum analise, is dit bepaal dat die porseleinkomber eienskappe soos relatief lose struktuur, interne lasering, onreëlmatige samestelling, en die teenwoordigheid van mikroporieë vertoon. Daarbenewens is daar inherent defekte op die innerlike oppervlak van die porseleinkomber, insluitend plaaslike onglazureerde areas en substandaard vervaardigingsproseskwaliteit.

As gevolg van hierdie makroskopiese en mikroskopiese defekte in die porseleinkomber, dring eksterne vochtigheid en gasse tydens die langtermyn buitebedryf geleidelik in die komber in. Hierdie infiltrasie lei tot 'n degradasie van die porseleinkomber se isoleerprestasie. Onder die invloed van die elektriese veld, vind elektriese ontlading plaas tussen die interne geleier en die swak areas van die porseleinkomber. Die ontlading genereer plaaslike hoë temperature binne die porseleinkomber en verergter die prestatie van die isolerende silikonevet. Uiteindelik, onder die werking van interne druk, burst die porseleinkomber.

Voorstelle

• Porseleinkombervervaardigers moet die kwaliteitsbeheer tydens die brandproses van porseleinkombers versterk om konsekwente en hoëkwaliteit produksie te verseker.

• Gepaste beskermende maatreëls moet tydens die vervoer van porseleinkomberprodukte geïmplementeer word. Dit is krities om ernstige vibrasies of botsings te verhoed wat potensieel die porseleinkombers kan beskadig.

• Produkgebruikers word aangeraad om die kwaliteitsteekproefinspeksie van die porseleinkombers van ingekomme toerusting te versterk. Hierdie praktyk verseker dat die kwaliteit van die gestoorde toerusting aan die vereiste standaarde voldoen.

• Naby aandag moet aan die operasionele status van die party toerusting bestee. Spesifiek vir toerusting met bestaande silikonevetlekkas of porseleinkomberbarste, moet spoedige stroomonderbreking-onderrigting en foutopsporing uitgevoer word om potensiële foute te vermy en die veilige en betroubare bedryf van die elektriese stelsel te verseker.