35kV qərargah vakuum döyməçlərində izolyasiya pozulması səhvlərinin təhlili və həllinin tətbiqi

Təchizatın təsviri

ZW7 - 40.5 növ dərhalı yüksək bərqarlıq vakuum mühürcüsü bir dərhal qurulmuş üçfazlı AC 50 Hz yüksək bərqarlıq elektrik cihazıdır və bu cihazda vakuum arx söndürmə ortamı kimi istifadə olunur. Bu cihaz əsasən 40.5 kV yüksək bərqarlıq enerjiyinin uzadılması və paylanmasına [1] aid olan nominal və səhv akımın köçürülüşündə istifadə olunur və xüsusi olaraq tez- tez işləri tələb edilən yerlərdə uyğundur.

Bu məhsulun ümumi strukturu fayans çubuğun pillə formasındadır, Şəkil 1-də göstərilir. Yuxarı fayans çubuğu vakuum interruptronun fayans çubuğu olub, burada vakuum interruptor quraşdırılır, alt fayans çubuğu isə dəstəkləyici fayans çubuğu olur. Həm vakuum interruptorun fayans çubuğu, həm də dəstəkləyici fayans çubuğun içi yaxşı izolyasiya xüsusiyyətləri olan vakuum izolyasiya yağ ile doldurulub. Üç faza fayans çubuğu bir çərçivədə birgə quraşdırılır.

Üç fazalı dəyişən akım transformatolları bu çərçivədə quraşdırılıb və onlar üç faza dəstəkləyici fayans çubuqlarının içindəki ana şəbəkəyə müvafiq olaraq bağlanır. Çərçivənin dörd tərəfi və altı tarafa uyğun olaraq kapalı plakalar ilə təchiz edilmişdir ki, dərhal mühitə uyğun olsun.

Vakuum interruptorun hərəkətli ucu, operasiya mekanizmasının çıxış mili ilə bir qolu və izolyasiya çubuğu vasitəsiylə bağlıdır. Mühürcünün açma və bağlama əməliyyatları, idarəetmə və himayə kabloları, mekanizma qutusunun içindəki komponentlər və terminalar vasitəsilə çəkir. Üç fazalı linqid əməliyyatlar, operasiya strukturu və transmisyon strukturu vasitəsilə həyata keçirilir.

Şəkil 1 Vakuum mühürcüsünün struktur şəkili

Səhvlərin Səbəblərinin Təhlili

18 mart 2010-cu ildə, bir transformator stansiyasında təchizatın rutin vəziyyətə-görə inkişafı zamanı, testlər aparan mütəxəssislər 3515 vakuum mühürcüsünün (model: ZW7 - 40.5/T1250 - 25) A fazasında AC dayanıklılıq testində izolyasiya arxının baş verdiyini aşkar etdilər.

Testlər aparan mütəxəssislər 3515 mühürcüsünün A fazasında baş vermiş izolyasiya arxına görə relevant təhlil və testlər apardılar. Müəyyən məlumatlar aşağıdakı Cədvəl 1-də göstərilir:

Dövlət Elektrik Şəbəkəsinin rutin test qaydalarına görə, 35 kV və daha yüksək bərqarlıqda vakuum mühürcülərinin izolyasiya direnci 3000 M&Ω-dan aşağı olmamalıdır və AC dayanıklılıq test voltajı fabrika test edilən dəyərin 80%-i, yəni 76 kV/dəq olmalıdır. Testlər aparan mütəxəssislər 3515 vakuum mühürcüsü üzərində dayanıklılıq testi aparmaqdan əvvəl, üç faza anbarda olan ana şəbəkənin izolyasiya direnci qaydaların tələblərinə uyğun idi.

Sonra, testlər aparan mütəxəssislər üç fazalı ana şəbəkələrin hamısı üzərində AC dayanıklılıq testləri apardılar. A fazasının ana şəbəkəsinin voltajı 35 kV-yə çatdıqda, akım ancaq artırıldı və arx baş verdi.

Bu hadisə baş verdikdən sonra, testlər aparan mütəxəssislər bu növ mühürcünün strukturasına əsaslanaraq aşağıdakı testləri apardılar:

• Vakuum mühürcüsü açıldı və mühürcünün yuxarı fayans çubuğunda izolyasiya direnci testi aparıldı. Test məlumatları qaydaların tələblərinə uyğun idi, bu da defektin alt fayans çubuğunda olduğunu təsdiqləyirdi.

• Alt fayans çubuğunda izolyasiya direnci testi aparıldı. Test məlumatları qaydaların tələblərinə uyğun deyildi, bu da defektin alt fayans çubuğunda olduğunu təsdiqləyirdi.

• Alt fayans çubuğu, alt fayans çubuğu bedeni, izolyasiya çubuğu və dəstəkləyici fayans külfe ilə ibarətdir. Bu səbəbdən, testlər aparan mütəxəssislər izolyasiya çubuğu və dəstəkləyici fayans külfe arasında olan qolu ayırıb, izolyasiya çubuğuna və dəstəkləyici fayans külfe üstündə izolyasiya direnci testləri aparıldı. Dəstəkləyici fayans külfe və izolyasiya çubuğunun izolyasiya direnci qaydaların tələblərinə uygun idi, bu da defektin alt fayans çubuğu bedenində olduğunu müəyyənləşdirdi.

• Alt fayans çubuğu bedeni, vakuum izolyasiya yağı və dəyişən akım transformatollarını əhatə edir. Izolyasiya direncinin azalması, vakuum izolyasiya yağının nemlənməsi və dəyişən akım transformatollarının arxlanması səbəbindən baş verə bilər.

Səhvin Hallandışı

2010-cu ilin oktyabrın sonunda, istehsalçı A fazasının mühürcüsünü demontaqlayıb inkişaf etdirdi. Test addımları və nəticələri aşağıdakı kimi idi:

• Vakuum mühürcüsünün yuxarı fayans çubuğu və dəstəkləyici hissəsi alınıb, dəstəkləyici fayans külfe içində izolyasiya direnci testi aparıldı. Test nəticələri, yuxarıda göstərilən təhlilin doğru olduğunun təsdiqləndi.

• Vakuum mühürcüsünün vakuum izolyasiya yağı və dəyişən akım transformatolları ayrıldı və onların hamısı üzərində izolyasiya direnci testləri aparıldı. Vakuum izolyasiya yağının izolyasiya direnci təxminən 50 M&Ω idi, dəyişən akım transformatollarının izolyasiya direnci isə qaydaların tələblərinə uygun idi. Arxın vakuum izolyasiya yağı tərəfindən baş verdiyinə bərpa etdilər.

• Vakuum izolyasiya yağı yeniləndikdən sonra, A fazasının vakuum mühürcüsü üzərində izolyasiya direnci və AC dayanıklılıq testləri aparıldı. Test məlumatları hər iki dəyər də qaydaların tələblərinə uyğun idi.

Önleyici Tədbirlər

ZW7 - 40.5 növ vakuum mühürcüsünün xarici izolyasiyası vakuum izolyasiya yağı ilə təmin edilir, bu da sıvı izolyasiya ortamıdır. Təchizatın işləri və quraşdırılması zamanı, sıvı ortamın nem mənası artacaq. Nem, elektrik cihazının izolyasiya yağında asılı halda olacaq. Elektrik sahə kuvveti təsiri altında, su, elektrik güc sətrləri boyunca "köprü" formalaşdıracaq.

Bu "köprü", iki pol adərək keçir və bu, arx voltajını nəzərən ciddi şəkildə azaltmağa meyllidir. Bu da izolyasiya direncinin 5 kV voltajda telemetriya zamanı çox aşağı olması, amma bu gizli təhlükənin işləmə voltajında açığa çıxmadığı faktını izah edir.

Yuxarıda göstərilən təhlil əsasında, vakuum mühürcüsünün vakuum izolyasiya yağının nemlənməsi səbəbindən izolyasiya arxının baş verməsini önləmək üçün aşağıdakı önleyici tədbirlər təklif olunur:

• Montaj prosesinə tam riayət edərək təchizatı quraşdırmaq, zənginliklərin qarışılmamasını və ortamın atmosfer ilə əlaqə saxlamamasını təmin etmək.

• İnkişaf etmələri gücləndirmək və ultraviyolət test cihazı ilə parçalı yayılma testləri aparmaq.

• Elektrik test qaydalarına tam riayət edərək testlər aparmaq, bunlar arasında sıxlama testləri, vakuum dərəcəsi testləri, izolyasiya testləri və s. daxildir.