Pag-analisis ug Pag-handle sa Insulation Breakdown Faults sa 35kV Outdoor Vacuum Circuit Breakers

Pangutana sa Equipment

Ang ZW7 - 40.5 type outdoor high - voltage vacuum circuit breaker usa ka outdoor - installed, three - phase, AC 50 Hz high - voltage electrical equipment nga gigamit og vacuum isip arc - extinguishing medium. Giusa kini sa switching sa rated current ug fault current sa 40.5 kV high - voltage power transmission ug distribution system [1], ug labi na angay sa mga lugar diin kasagaran nga operasyon gikinahanglan.

Ang overall structure sa produktong kini adunay porcelain bushing pillar type, as shown in Figure 1. Ang upper porcelain bushing mao ang porcelain bushing sa vacuum interrupter, diin ang vacuum interrupter gisulod, ug ang lower porcelain bushing mao ang supporting porcelain bushing. Ang tanang porcelain bushing sa vacuum interrupter ug supporting porcelain bushing gipuno og vacuum insulating grease nga may excellent insulating properties. Ang tulo - phase porcelain bushings gisulod sa usa ka framework pinaagi sa sama.

Ang tulo - phase current transformers gisulod sa framework kini ug gisulod sa main circuit sa circuit breaker sa tulo - phase supporting porcelain bushings. Ang framework gipakigbutangan og sealing plates sa tanang upat ka gilid ug sa ilalum aron mapasabot sa outdoor environment.

Ang moving end sa vacuum interrupter gitugyan sa output shaft sa operating mechanism pinaagi sa crank arm ug insulating pull rod. Ang opening ug closing operations sa circuit breaker, sama sa control ug protection wiring, gipasabot pinaagi sa components ug terminals sa mechanism box. Ang tulo - phase linkage operation nailhan pinaagi sa operating structure ug transmission structure.

Figure 1 Structure diagram of vacuum circuit breaker

Analisis sa Mga Dahon sa Fault

Ni Marso 18, 2010, samtang gi-maintenance ang equipment sa usa ka substation, ang testing personnel nagsulti nga nag-insulation breakdown sa phase A sa 3515 vacuum circuit breaker (model: ZW7 - 40.5/T1250 - 25) samtang gipaila ang AC withstand voltage test.

Ang testing personnel mituman sa relevant analysis ug tests bahin sa insulation breakdown sa phase A sa 3515 circuit breaker. Ang specific data makita sa Table 1 sumala:

Sumala sa routine test regulations sa State Grid Corporation, ang insulation resistance sa vacuum circuit breakers sa 35 kV ug higayon dili dapat mas baba sa 3000 MΩ, ug ang AC withstand voltage test voltage dapat 80% sa factory - tested value, o 76 kV/min. Sa wala pa mag-ila ang testing personnel sa 3515 vacuum circuit breaker, ang insulation resistance sa main circuit sa tanan nga tulo ka phase naka-meet sa requirements sa regulations.

Subsequently, ang testing personnel mi-ila og AC withstand voltage tests sa main circuits sa tulo ka phase. Gitukod nga samtang ang voltage sa phase A's main circuit mikinahanglan sa 35 kV, ang current mikinahanglan instantaneously ug nag-breakdown.

Human sa pag-occur niining phenomenon, ang testing personnel mituman sa sumala nga tests batasan sa structure sa kini nga tipo sa circuit breaker:

• Ang vacuum circuit breaker gipasabot, ug gituman ang insulation resistance test sa upper porcelain bushing sa circuit breaker. Ang test data naka-meet sa requirements sa regulations, confirming nga ang defective part anaa sa lower porcelain bushing.

• Gituman ang insulation resistance test sa lower porcelain bushing. Ang test data wala naka-meet sa requirements sa regulations, further confirming nga ang defective part anaa sa lower porcelain bushing.

• Ang lower porcelain bushing gisulod sa lower porcelain bushing body, insulating tie - rod, ug supporting porcelain vase. Busa, ang testing personnel gipasabot ang crank arm sa pagitan sa insulating tie - rod ug supporting porcelain vase, ug gituman ang insulation resistance tests sa insulating tie - rod ug supporting porcelain vase respectively. Ang insulation resistances sa supporting porcelain vase ug insulating tie - rod naka-meet sa requirements sa regulations, determining nga ang defective part anaa sa lower porcelain bushing body.

• Ang lower porcelain bushing body gisulod sa vacuum insulating grease ug current transformers. Ang decrease sa insulation resistance mahimong gihatod sa dampness sa vacuum insulating grease ug breakdown sa current transformers.

Fault Handling

Sa katapusan sa Oktubre 2010, ang manufacturer gipasabot ug ginsusi ang phase A circuit breaker. Ang test steps ug results sumala:

• Ang upper porcelain bushing ug support sa vacuum circuit breaker gipasabot, ug gituman ang insulation resistance test direkta sa supporting porcelain vase. Ang test results verified nga ang above - mentioned analysis accurate.

• Ang vacuum insulating grease ug current transformers sa vacuum circuit breaker gipasabot, ug gituman ang insulation resistance tests sa kanila respectively. Ang insulation resistance sa vacuum insulating grease about 50 M&Ω, while ang insulation resistance sa current transformers naka-meet sa requirements sa regulations. It was determined nga ang insulation breakdown gihatod sa vacuum insulating grease.

• Human sa pag-replace sa vacuum insulating grease, gituman ang insulation resistance ug AC withstand voltage tests sa phase A sa vacuum circuit breaker. Ang test data naka-meet sa requirements sa regulations.

Preventive Measures

Ang external insulation sa ZW7 - 40.5 type vacuum circuit breaker gigamit og vacuum insulating grease, usa ka liquid insulating medium. Sa panahon sa operation ug installation sa equipment, ang moisture content sa liquid medium mikinahanglan. Ang moisture anaa sa suspended state sa insulating grease sa electrical equipment. Sumala sa electric field force, ang water mikinahanglan gradual arrange itself into a "bridge" along the electric lines of force.

Kini nga "bridge" run through the two poles ug likely to significantly reduce the breakdown voltage. Kini usab nakapahibalo kung unsaon nga ang insulation resistance quite low under a 5 kV voltage during the telemetry of insulation resistance, pero this hidden danger wala naka-expose under the operating voltage.

Sumala sa above - mentioned analysis, aron i-avoid ang fault sa insulation breakdown gihatod sa dampness sa vacuum insulating grease sa vacuum circuit breaker, gi-propose ang sumala nga preventive measures:

• Install the equipment in strict accordance with the assembly process to avoid the mixing of impurities and prevent the medium from coming into contact with the atmosphere. 

• Strengthen the inspection efforts and conduct partial discharge tests using an ultraviolet tester.

• Conduct tests in strict accordance with the electrical test regulations, including seal - tightness testing, vacuum - degree testing, insulation testing, etc.