Neft itirilməsi SF6 releynin işləməsini necə təsirləyir?

1.SF6 elektrik təchizatı və SF6 çəkiliyyət relelərində nəft sızığı məsələsi

İndi SF6 elektrik təchizatı kifayət qədər geniş şəkildə enerji istehsalçılarında və endüstriy enterprise-lərdə istifadə olunur, bu da enerji sənayesinin inkişafına böyük tövsiyə edir. Bu təchizatda qaz-qarışdırma və izolyasiya ortamı olan sülfur heksaflorid (SF6) qazı olması lazımdır və bu qaz sızmamalıdır. Hər hansı bir sızıntı təchizatın etibarlı və təhlükəsiz işlənməsinə zədə verir, buna görə də SF6 qazının çəkiliyyətinin izlənilməsi vacibdir. İndiki zamanda bu məqsədlə mekaniki göstəricili çəkiliyyət releləri kifayət qədər yayılmışdır. Bu relelər qaz sızıntısı baş verdiqdə xəbərdarlıq və kilidləmə signalını aktivləşdirə bilir və həmçinin yerində çəkiliyyət göstərməsi edir. Titreşim dayanımı artırmaq üçün bu relelər adətən silikon nəfti ilə doldurulur.

Amma praktikada, SF6 qaz çəkiliyyət relelərində nəft sızığı məsələsi ümumi bir problemdir. Bu məsələ ümumdür — ölkənin hər bir elektrik təchizatı bürosu onu müşahidə etmişdir. Bəzi relelər faaliyətə keçirdikdən bir illik dəqiqə içində nəft sızığı baş verir. Qısacası, nəftli çəkiliyyət relelərində nəft sızığı yayılmış və davamlı bir problemdir.

2. Çəkiliyyət relelərində nəft sızığının təhlükələri

Bilindi kimi, SF6 çəkiliyyət releləri adətən yayıcı tipi elektrik kontaktları ilə işlədilir, ehtiyac varsa mağnit yardım sistemi ilə təkmilləşdirilir ki, etibarlı kontakt kapalığı təmin olunsun. Amma kontakt gücünün (xəbərdarlıq və ya kilidləmə üçün) asılığı genelliklə zəif yayıcı gücündən gəlir. Mağnit yardım sistemini də göz ardı etməyərkən, bu güc yaxşı deyil, bu da kontaktlara titreşimə karşı hassaslıq verir. Titreşim dayanımını artırmaq üçün relelər adətən silikon nəfti ilə doldurulur. Nəft sızığı baş verdiyi zaman, bu, SF6 elektrik təchizatına potensial təhlükələr yaradır.

Təhlükə 1: Anti-titreşim nəft tamamilə sızdıqda, demping effekti itirilir, bu da relelərin titreşim dayanımını ciddi şəkildə azaldır. Avtomatik anahtarların açma-qapa əməliyyatlarında güclü mexaniki darbələr sonucunda göstərici sabitləşə, kontaktlar daimi olaraq arıqlana (ya aktiv olmayacaq, ya da aktiv olmaqda qalacaq) və ya ölçmə dəqiqliği qəbul edilə bilən limitləri aşa bilər.

Təhlükə 2: Rele kontaktları mağnit yardım sistemləri ilə təkmilləşdirilmişdir və kontakt gücü maraqlı olaraq aşağıdır. Uzun müddət sonra, nəfti itirən relelərdə mağnit yardım sistemləri hava ilə doğrudan əlaqədə olur, bu da kontaktlarda oksidasiyaya və ya tozu birikməsinə səbəb olur, bu da kontaktların pis işləməsinə və ya tamamilə dayanılmasına səbəb olur.

Hesabata göre: Üç illik bir müddətdə bir elektrik təchizat bürosu SF6 çəkiliyyət relelərinin testlərini intensivləşdirdiyi zaman, 196 növbəli relelər yoxlanıldı və 6 (yaxınlaşdıqla 3%) kontakt iletikliliyində etibarsızlıq aşkarlandı. Bütün bu pozlu relelər tamamilə anti-titreşim nəftini itirmişdilər. Əgər çəkiliyyət rele göstəricisi sabitləşsə, kontaktlar arıqlasa və ya kontakt iletikliliyi etibarsız olsa, bu elektrik şəbəkəsinin təhlükəsizliyini ciddi şəkildə zədələyə bilər. Məsələn, əgər SF6 avtomatik anahtarı qaz sızdırırsa və izolyasiya ortamını itirsə, amma çəkiliyyət rele göstəricisi sabitləşdiyindən və ya kontaktları arıqlandığından xəbərdarlıq verməzsə, bu anahtarın fəsiləni kəsməyə çalışması halında nəticələr felaketli ola bilər.

Əlavə olaraq, sızan nəft digər switchgear komponentlərini təzyiq edə, tozu cəlb edə və təhlükəsiz işlənməni daha da təhdid edə bilər. Bəzi birimlər sızan releləri plastik çantalarla bürükləyirlər ki, nəftin yayılmasını və toz birikməsinə səbəb olmasını müdaxilə edərlər. Daha da, modern alt istasyonlar nəftlərsiz dizayn olunmuşdur, beləliklə, nəft sızığı bir defekt hesab edilir və düzəldilməlidir.

3. Nəft sızığının əsas səbəblərinin təhlili

Çəkiliyyət relelərində əsas sızıntı nöqtələri terminal bloku və korpus arasındakı mühür, pəncərə camı və korpus arasındakı mühür və camın özündəki çatlaklardır. Bir çox sızan relelərin demontajından sonra, nəft sızığının əsas səbəbinin terminal bloku-korpus və cam-korpus mühürlərindəki mühür bozulmasından ibarət olduğunu müəyyən etdik. Aşağıda mühür bozulmasının əsas səbəlləri təqdim olunur.

3.1 Kauçuk mühürlərinin köhnələməsi

İndiki zamanda əksər çəkiliyyət releləri nitril kauçuk (NBR) ilə yağ-mühürlü O-ringlər istifadə edirlər. NBR butadien (CH₂=CH–CH=CH₂) və akrilonitril (CH₂=CH–CN) polimeri, emulsifiya polimerləşmə prosesində istehsal olunur. Bu, doymuş karbon zənciri kauçudu deyil. Akrilonitril mənası NBR-in xüsusiyyətlərini ciddi şəkildə təyin edir: yüksək mənası yağ, çözücü və kimyəvi maddələrə qarşı dayanıklılığı, qiymətlilik, sertlik, aşırma dayanıcılığını və isti dayanıcılığını artırır, amma soğuk ləngərlik, elastik və havadan keçirgenlikdə azalmalar yaradır.

Kauçuk istehsal, saxlama və istifadə zamanı müxtəlif faktorlar tərəfindən köhnəlir, rəng dəyişikliyi, yapışma, sertləşmə və çatlaşmalar — bu, kauçukun köhnəlmesi kimi tanınır.

NBR mühürlərinin köhnələməsinə səbəb olan faktorlar dahilində daxili və xarici səbəblər var.

3.2 Daxili səbəblər

• NBR-in molekulyar strukturu:
  NBR polimer zəncirində doymuş ikilik bağları var. Isti və mexaniki stres altında oksigen bu ikilik bağlarda reaksiya edir, peroksiddən ibarət maddələr yaradır, bu da oksidativ maddələrə ayrılır, bu da zəncirin parçalanmasına və kəskinləşməsinə səbəb olur. Bu, kauçuğun sertləşməsinə və çatlaşmasına səbəb olur. Yüksək ikilik bağ mənası köhnələməni təzələyir. Əlavə olaraq, molekulyar strukturda elektron verən substituentlər (məsələn, –CH₃) asanlıqla oksidasiya olunur.

• Kauçuk qarışımlarının təsiri:
  Vulkanizasiya sisteminin seçimi vacibdir. Yuksək kəmər mənası polisülfit kəmər mənasını artırır, amma köhnəlməni təzələyir.

3.3 Xarici səbəblər

• Oksigen və ozon:
  Oksigen əsas köhnələmə faktoru olaraq xidmət edir, bu da zəncirin parçalanmasına və yenidən kəskinləşməsinə səbəb olur. Ozon daha reaktivdir; bu, ikilik bağlarda ozonid yaratır, bu da polimer zəncirini parçalayır. Mühür hava ilə doğrudan əlaqədadır və hava ilə birlikdə mikro mənası oksigen və ozon yağ içərisinə daxil olur, bu da kauçuğun köhnələməsini təzələyir.

• İsti:
  İsti oksidasiyanı təzələyir — adətən, 10°C artım oksidasiya sürətini iki dəfə artırır. Bu, kauçuk və additivlər arasında reaksiyaları təzələyir və ya buharlaşan maddələrin təzyiq edilməsini təmin edir, bu da performansı azaltır və işləmə müddətini kısaltır.

• Mexaniki yorgunluq:
  Daimi stres (sıkıştırma, burulma) altında kauçuk mexaniki oksidasiya edilir, isti və ya təzyiq edilən komponentlər tərəfindən təzələnir. Zamanla, elastiklik azalır — bu mexaniki yorgunluq köhnələməsidir.

Kauçuk mühürün köhnələməsi, mühürün işləməsini dayandırır, mühürləmə imkanını itirir və nihayətən nəft sızığına səbəb olur.

3.4 Mühürün ilk sıxışdırılmasının yetərsiz olması

Kauçuk mühürlər, quraşdırma zamanı sıxışdırma deformasiyasına bağlı olaraq, mühürləmə səthlərinə sıxlıq və sızıntı yollarını qapamaq üçün quraşdırılır. İlk sıxışdırmanın yetərsiz olması sızıntıya səbəb ola bilər. Bu, aşağıdakı səbəblərə görə baş verə bilər:

• Dizayn problemləri: mühür kesiti küçükdür və ya kanal böyükdür;

• Quraşdırma problemləri: kapağın düzgün qapanmaması (bir çox relelər el hissi ilə quraşdırılır, bu da dəqiq idarəetməni çətinləşdirir).
  Əlavə olaraq, kauçukun soğuk şəklinin qısaldılma katsiyası metaldan on dəfə böyükdür. Soğuk şərtlərdə mühür qısaldılır və sertləşir, bu da sıxışdırma gücünü daha da azaldır.

3. Sıxışdırma sürətinin çox olması

Sıxışdırma mühürləmə üçün vacibdir, amma çox sıxışdırma zararlıdır. Bu, quraşdırma zamanı daimi deformasiya yaradıb və ya yüksək von Mises stresi yaradıb, bu da materialın dayanıqlığını azaltır və omur məhdudlaşdırır. Yenə də, əl hissi ilə sıkma çox sıxışdırmağa səbəb ola bilər.

4. Mühürləmə səthlərindəki sərfəli defektlər

Mühürləmə səthlərindəki çəkiklər, təkliyələr, aşağı sərfəli düzlüklər və ya düzgün olmayan işlənmə teksturları sızıntı yolları yaradır.