35kV väliküla vakuumkatkisete izoleerimise katkemõjude analüüs ja käsitsemine

Seadme kirjeldus

ZW7 - 40.5 tüüpi välisõhtuline kõrgepinge vaakuumlõhkuja on väljas paigaldatav, kolmefaseel, AC 50 Hz kõrgepinge elektriseadme, mis kasutab vaakuumit lõhkumispäikeseks. See kasutatakse peamiselt 40.5 kV kõrgepinge elektrivoolu ja veapinna vahetamiseks [1] ning on eriti sobilik kohtadele, kus nõutakse sagedast kasutust.

Selle toote üldine struktuur on porseeliini kuju, nagu näidatud joonisel 1. Ülemine porseeliinkuht on vaakuumlõhkuja porseeliinkuh, kuhu on paigaldatud vaakuumlõhkuja, ja alumine porseeliinkuht on toetusporseeliinkuht. Nii vaakuumlõhkuja porseeliinkuh kui ka toetusporseeliinkuht on täidetud suurepärase eraldusomadusega vaakuumieraldusliiusega. Kolmefase porseeliinkuhed on paigaldatud ühe raami külge.

Kolmefase vooluvahtmetrid on paigaldatud selle raami sees ja on vastavalt ühendatud katkuri põhiteljega kolmefase toetusporseeliinkuhides. Raam on varustatud kõikide nelja külje ja ala poolt asuvate tiivitustahtedega, et kohaneda välises keskkonnas.

Vaakuumlõhkuja liikuv osa on ühendatud tööriistaga kaudu krüklipärmiga ja eraldusjoonega. Katkuri avamise ja sulgemise toimingud, samuti juhtimis- ja kaitsejooned, viiakse välja mehaanika kasti komponentide ja terminalide kaudu. Kolmefase sidusa töö saavutatakse tööriista ja edastusrakenduse kaudu.

Joonis 1 Vaakuumlõhkuja struktuurskeem

Vigade põhjuste analüüs

18. märtsil 2010 leidis teatud alamvooluhoone seadmete tavalises seisundipõhises hoolduses testimisharidus, et 3515 vaakuumlõhkuja (mall: ZW7 - 40.5/T1250 - 25) fasi A-s ilmnes vooluvahtmetri läbimurde AC pingeproovil.

Testimisharidus tegi seotud analüüsi ja proove 3515 vaakuumlõhkuja fasi A vooluvahtmetri läbimurde kohta. Konkreedid andmed on järgmises tabelis 1:

Riigi võrkude korporatsiooni tavaliste testireeglite kohaselt ei tohi vaakuumlõhkuja 35 kV ja suurema insulatsioonipinge olla alla 3000 MΩ ning AC pingeproovi pinge peaks olema 80% valmistuse ajal kontrollitud väärtusest, st 76 kV/min. Enne kui testimisharidus tegi 3515 vaakuumlõhkuja pingeproovi, vastasid kõigi kolme fasi põhitelje insulatsioonipinge nõuetele.

Seejärel tegi testimisharidus AC pingeproove kõigi kolme fasi põhiteljele. Leidis, et kui fasi A põhitelje pinget tõsteti 35 kV-ni, kasvas vool öösel ja toimus läbimurd.

Pärast seda nähtust tegi testimisharidus järgmised proovid selle tüübi vaakuumlõhkuja struktuuri järgi:

• Vaakuumlõhkuja avati ja tehti insulatsioonipinge proov ülemise porseeliinkuhi kaudu. Proovi andmed vastasid nõuetele, kinnitades, et defektne osa oli alumises porseeliinkuhis.

• Tehti insulatsioonipinge proov alumise porseeliinkuhi kaudu. Proovi andmed ei vastanud nõuetele, kinnitades veelgi, et defektne osa oli alumises porseeliinkuhis.

• Alumine porseeliinkuh koosnes alumise porseeliinkuhi kehasest, eraldusnõelast ja toetusporseeliinkuhist. Seega lahutas testimisharidus eraldusnõela ja toetusporseeliinkuhi vahelise krüklipära ning tegi insulatsioonipinge proove eraldusnõela ja toetusporseeliinkuhi kaudu. Mõlema toetusporseeliinkuhi ja eraldusnõela insulatsioonipinge vastasid nõuetele, määrates, et defektne osa oli alumise porseeliinkuhi kehas.

• Alumine porseeliinkuhi keha sisaldas vaakuumieraldusliiust ja vooluvahtmetrit. Insulatsioonipinge langus võis põhjustuda vaakuumieraldusliiuse niiskusest ja vooluvahtmetri läbimurdest.

Viga lahendamine

Oktoobri lõpus 2010 lahistas ja uuris tootja fasi A vaakuumlõhkuja. Testimissammud ja tulemused olid järgmised:

• Vaakuumlõhkuja ülemine porseeliinkuh ja toetus eemaldati ning insulatsioonipinge proov tegi otse toetusporseeliinkuhi sees. Proovi tulemused kinnitasid, et eespoolmainitud analüüs oli täpne.

• Vaakuumlõhkuja vaakuumieraldusliius ja vooluvahtmetrid lahustati ning tehti insulatsioonipinge proove nende kaudu. Vaakuumieraldusliiuse insulatsioonipinge oli umbes 50 MΩ, samas kui vooluvahtmetri insulatsioonipinge vastas nõuetele. Määrati, et insulatsiooniläbimurd põhjustas vaakuumieraldusliius.

• Pärast vaakuumieraldusliiuse asendamist tehsti fasi A vaakuumlõhkuja insulatsioonipinge ja AC pingeproov. Proovi andmed vastasid nõuetele.

Ennetavad meetmed

ZW7 - 40.5 tüüpi vaakuumlõhkuja väline insulatsioon kasutab vaakuumieraldusliiust, mis on vedelik insulatsioonimeedium. Seadme töötlemise ja paigaldamise ajal suureneb vedeliku insulatsioonimeediumi niiskus. Niiskus on suspentseeritud seadme insulatsiooniliiuses. Elektrivälja jõu mõjul paigutub vesi aegla-aeglasti "silta" kujul elektriliste jõudelineede kohale.

See "sild" ulatub kahe polari vahel ja võib oluliselt vähendada läbimurdemahu. See selgitab, miks insulatsioonipinge oli väga madal 5 kV pingel insulatsioonipingu telemeetris, kuid see varjatud oht ei paljunenud tööpingel.

Eespoolmainitud analüüsi põhjal, et vältida vaakuumlõhkuja vaakuumieraldusliiuse niiskuse põhjustatud insulatsiooniläbimurt, pakutakse järgmisi ennetavaid meetmeid:

• Paigalda seadme rangelt monteerimismenetlust järgides, et vältida segastuste segunemist ja takistada meediumi kokkupuudet atmosfääriga.

• Tugevda kontrollimise jõupingeid ja tee osaliselt vooluvahtmetrite proove ultraviolettlambiga.

• Tee proove rangelt elektrooniliste testide reeglite järgi, sealhulgas tiivitustest, vaakuumimahu test, insulatsioonitest jne.