35 kV ārpusdzīvokļu vakuumstāvvārda izolecijas bojājumu analīze un novēršana

Iekārtas apraksts

ZW7 - 40.5 tipa ārējais augstsprieguma vakuumu līknes pārtraukis ir ārpusmājas instalācijas, trīs fāzes, AC 50 Hz augstsprieguma elektriskā iekārta, kas izmanto vakuumu kā loku nomiršanas vidu. Tā galvenokārt tiek izmantota 40.5 kV augstsprieguma elektroenerģijas pārvades un sadalīšanas sistēmas [1] nomālā strāvas un kļūdainā strāva pārslēgšanai, un tā ir īpaši piemērota vietām, kur nepieciešamas biežas operācijas.

Šī produkta kopējā struktūra ir porceļāna cimera veida, kā parādīts 1. zīmē. Augšējā porceļāna cimere ir vakuumu pārtraukuma porceļāna cimere, kurā ir uzstādīts vakuumu pārtraukums, bet apakšējā porceļāna cimere ir atbalsta porceļāna cimere. Gan vakuumu pārtraukuma porceļānā cimere, gan atbalsta porceļānā cimere ir aizpildītas ar lieliskām izolējošām īpašībām saistošo vakuumu izolējošo smaržu. Trīs fāžu porceļānas cimeres ir uzstādītas uz viena rāmis.

Trīs fāžu strāvas transformatoru ir uzstādīti šajā rāmī un tie katrs savādi ir savienoti ar pārtraukuma galveno tīklu trīs fāžu atbalsta porceļānās cimerēs. Rāmis ir aprīkots ar uzsargplāksnēm visos četros malās un apakšā, lai pielāgotos ārējai videi.

Vakuumu pārtraukuma kustīgā gals ir savienots ar darbības mehānisma izvada ass caur kranksass un izolējošu vilkondu. Pārtraukuma atvēršana un slēgšana, kā arī kontroles un aizsardzības vadiņi tiek izvedoti ar mehānismu lodziņa sastāvdaļām un kontaktiem. Trīs fāžu savienotā darbība tiek sasniegta caur darbības struktūru un pārraidīšanas struktūru.

1. zīme Vakuumu līknes pārtraukuma struktūras zīme

Traukuma cēloņu analīze

2010. gada 18. martā, veicot regulāro stāvokļa balstītu apkopošanu kādā transformatoru stacijā, testēšanas personāls konstatēja, ka fāzes A 3515 vakuumu līknes pārtraukumā (modelis: ZW7 - 40.5/T1250 - 25) notika izolācijas traucējums AC izturības sprieguma testēšanas laikā.

Testēšanas personāls veica attiecīgu analīzi un testus par fāzes A 3515 līknes pārtraukuma izolācijas traucējumu. Konkrētā dati ir norādīti 1. tabulā tālāk:

Pēc Valsts tīkla korporācijas rutīnveida testa noteikumiem, 35 kV un augstāko vakuumu līknes pārtraukumu izolācijas pretestība nedrīkst būt zemāka par 3000 MΩ, un AC izturības sprieguma tests jāveic ar 80% no ražotāja testēto vērtību, t.i., 76 kV/min. Pirms testēšanas personāls veica 3515 vakuumu līknes pārtraukuma izturības sprieguma testu, visas trīs fāžu galvenās tīkla izolācijas pretestības atbilda noteikumiem.

Tad testēšanas personāls veica AC izturības sprieguma testus trīs fāžu galvenajiem tīklam atsevišķi. Tika konstatēts, ka, kad fāzes A galvenā tīkla spriegums pieauga līdz 35 kV, strāva strauji palielinās un notiek traucējums.

Pēc šīs parādības radīšanās, testēšanas personāls veica šādus testus, pamatojoties uz šāda veida līknes pārtraukuma struktūru:

• Vakuumu līknes pārtraukums tika atvērts, un tika veikts izolācijas pretestības tests pārtraukuma augšējai porceļānai cimerai. Testa dati atbilda noteikumiem, apstiprinot, ka defektā daļa bija apakšējā porceļānā cimerē.

• Apakšējā porceļānā cimerei tika veikts izolācijas pretestības tests. Testa dati neatbilda noteikumiem, vēlreiz apstiprinot, ka defektā daļa bija apakšējā porceļānā cimerē.

• Apakšējā porceļānā cimere sastāvēja no apakšējās porceļānās cimeres, izolējošās virves un atbalsta porceļānas vases. Tāpēc testēšanas personāls atsēja kranksass starp izolējošo virvi un atbalsta porceļānu vasi, un veica izolācijas pretestības testus izolējošajai virvei un atbalsta porceļānas vasei atsevišķi. Izolācijas pretestības gan atbalsta porceļānas vasei, gan izolējošajai virvei atbilda noteikumiem, nosakot, ka defektā daļa bija apakšējā porceļānā cimerē.

• Apakšējā porceļānā cimere ietvēra vakuumu izolējošo smaržu un strāvas transformatorus. Izolācijas pretestības samazināšanās varēja būt izraisīta vakuumu izolējošās smaržas mitrumu un strāvas transformatoru traucējumu.

Traukuma novēršana

2010. gada oktobra beigās ražotājs demonstrovāja un pārbaudīja fāzes A līknes pārtraukumu. Testa soļi un rezultāti bija šādi:

• No vakuumu līknes pārtraukuma tika noņemta augšējā porceļānā cimere un atbalsts, un tika veikts izolācijas pretestības tests tieši atbalsta porceļānas vasei. Testa rezultāti apstiprināja, ka minētā analīze bija precīza.

• Vakuumu izolējošā smarža un strāvas transformatori vakuumu līknes pārtraukuma tika atdalīti, un tika veikti izolācijas pretestības testi to attiecībā. Vakuumu izolējošās smaržas izolācijas pretestība bija aptuveni 50 MΩ, bet strāvas transformatoru izolācijas pretestība atbilda noteikumiem. Tika noskaidrota, ka izolācijas traucējums tika izraisīts vakuumu izolējošās smaržas dēļ.

• Pēc vakuumu izolējošās smaržas aizvietošanas, fāzes A vakuumu līknes pārtraukuma izolācijas pretestības un AC izturības sprieguma testi tika veikti. Visi testa dati atbilda noteikumiem.

Preventīvās pasākumi

ZW7 - 40.5 tipa vakuumu līknes pārtraukuma ārējā izolācija izmanto vakuumu izolējošo smaržu, kas ir šķidra izolējoša vidne. Iekārtas darbības un montāžas laikā šķidras vides mitruma saturs palielinās. Mitruma daļiņas ir suspenderētas vakuumu izolējošajā smaržā elektrotehniskajā iekārtā. Elektromagnētiskās spēka darbībā ūdens daļiņas pēc grādus veido "tiltni" pa elektriskajiem līnijas virzieniem.

Šis "tiltnis" pārklāj abas polusa un var būtībā samazināt traucējuma spriegumu. Tas arī izskaidro, kāpēc izolācijas pretestība bija ļoti zema 5 kV sprieguma laikā telemetriju veicot, bet šis slēpņa risks netika atklāts darbības sprieguma apstākļos.

Pēc minētās analīzes, lai izvairītos no vakuumu izolējošās smaržas mitruma izraisītā izolācijas traucējuma, tiek piedāvāti šādi preventīvie pasākumi:

• Iekārtu jāmontē stingri ievērojot montāžas procesu, lai izvairītos no impuritu maiņas un novērstu mediju kontaktu ar atmosfēru.

• Jāpastiprina pārbaudes darbi, izmantojot ultravioletu testeru, lai veiktu daļējo emisijas testus.

• Jāveic testi, stingri ievērojot elektriskos testa noteikumus, tostarp nelielu plūsmu testus, vakuumu pakāpes testus, izolācijas testus utt.