Hoëspannings SF₆ skakelaars is die mees wydverspreide swaarstroomtoerusting in transformasiesentrales. Regelmatoos inspeksie en instandhouding daarvan is krities om die stabiele operasie van die kragstelsel te verseker. Tog, in die veld van transformasiesentrale-instandhouding, veral tydens die instandhouding van hoëspannings SF₆ skakelaars, is daar talryke gevaarlike punte (soos vergiftiging, elektriese skok, ens.), wat ernstig die persoonlike veiligheid van werkers bedreig. Op grond hiervan ontleed hierdie artikel uit die perspektief van posisie en veiligheidsbeheertechnologie, met die doel om die veiligheid van transformasiesentrale-instandhoudingsoperasies te verbeter en die ongelukkige voorkoms te verminder.
1 Analise van Werprikkels en Karakteristieke
1.1 Fisiese en Chemiese Eienskappe van SF₆ Gas
Die SF₆ molekuul bestaan uit een swaelstofatoom en ses fluoratome, met 'n atoomgewig van 146,06, 5,135 keer swaarder as lug. Onder 150°C wys SF₆ gas goeie chemiese inertiteit en reageer nie chemies met algemene metaal, plastiek, en ander materiaal in skakelaars nie. Dit word dus beskou as 'n kleurlose, lugtlose, nietsgiftige, en transparante nie-brandbare gas, wat in die algemeen moeilik is om te dekomposeer (oplosbaar in transformator olie en spaarzaam oplosbaar in water). Tog, deur die oopmaak en sluit-operasies van skakelaars, ondergaan SF₆ gas gedeeltelike dekomposisie onder die invloed van ontlading en boog, wat dekomposisie-produkte in gasvorm of poedervorm vorm, soos metalfluorides, SOF₂, SO₂F₄, ens., wat uitermate skadelik vir die menslike liggaam is. Daarvan, dekomposeer en disassosieer SF₆ gas onder die invloed van boog (molekules met poliatomiese strukture dekomposeer in enkele atome of gelade partikelgasse), en die interne veranderinge verhoog sy termiese en elektriese geleidbaarheid.
1.2 Werprikkel van Hoëspannings SF₆ Skakelaars
Die SF₆ skakelaar bestaan uit drie vertikale porselein-isolator-eenhede, elkeen met 'n gasblasing-boogverdelser. Hierdie ontwerp maak die skakelaar kompak, terwyl dit goeie isolering- en boogverdelser-eienskappe het. Die gasblasing-boogverdelser is die kernkomponent van die hoëspannings SF₆ skakelaar, en dit word gevul met SF₆ gas deur leidinge wat aan die drie boogverdelser-kamers gekoppel is. Wanneer die skakelaar oopgemaak word, skei die beheerbare kontak vanaf die vasgeplakte kontak, wat 'n boog veroorsaak. Dan blies die SF₆ gas in die boogverdelser-kamer vinnig na die boog toe deur die leidinge, gebruikmakend van die gas se isolering- en boogverdelser-eienskappe om die boog vinnig uit te doof. Verder is die veerkontrole-meganisme en sy enkelkas-kontroletoerusting sleutelkomponente vir die sturing en beheer van die beweging van die kontakte van die hoëspannings SF₆ skakelaar. Dit bestaan gewoonlik uit veere, verbindingsstange, oordragsmeganismes, mikroprosesser of programmeerbare logika-kontroleurs. Wanneer die skakelaar oopgemaak of gesluit moet word, gee die kontroletoerusting 'n instruksie om die veerkontrole-meganisme te laat handel en die beweegbare kontak dienovereenkomstig te beweeg.
1.3 Prestasiekenmerke van Hoëspannings SF₆ Skakelaars
In vergelyking met lug en transformator olie, het SF₆ gas die kenmerke van hoë isoleringsterkte, uitstekende boogverdelser-eienskappe, en klein volume, en het wye toepassing vooruitsigte in die hoëspannings kragveld.
- Blokkeringseffek: Dit gee volle speelruimte aan die boogblase-effek van die gasvloei. Die boogverdelser-kamer is klein in grootte, eenvoudig in struktuur, groot in breekstroom, kort in boogtyd, het geen heraansteek wanneer kapasitiewe of induktiewe stroom gebreek word, en het laag oorgedrewe spanning.
- Lang elektriese leeftyd: Dit kan 19 keer kontinu by 'n volle kapasiteit van 50kA breek, met 'n akkumuleerde breekstroom van 4200kA, 'n lange instandhoudingsiklus, en is geskik vir vaak gebruikte scenario's.
- Hoë isoleringsterkte: SF₆ gas kan verskeie isoleringstoetse met 'n groot margyn onder 0,3MPa slaag. Wanneer die akkumuleerde breekstroom 3000kA bereik, kan elke breekpunt 'n netvlakspanning van 250kV binne 1 minuut onder 0,3MPa weerstaan, en kan steeds 'n netvlakspanning van 166,4kV weerstaan wanneer die SF₆ gasdruk tot nul meterdruk verminder word.
- Goed afsluiteienskappe: Die waterinhoud van SF₆ gas is relatief laag. Die boogverdelser-kamer, weerstande, en ondersteunings kan verdeel word in onafhanklike gaskompartemente om vuil en vochtigheid te verhoed om die binnekant van die skakelaar te betree.
- Klein werksvermoë en gladde demping: Die oordragsverhouding tussen die werks silinder van die meganisme en die boogverdelser-kontak is 1∶1, en die meganisme het stabiele eienskappe. Die stabiliteit van die meganisme-eienskappe kan 3000 keer (10000 keer in die toetsomgewing) bereik, en die werkgeruis is minder as 90dB.
2 Analise van Gevaarlike Punte in Transformasiesentrale-Instandhoudingsplekke
2.1 Tipes en Kenmerke van Gevaarlike Punte
Gevaarlike punte in transformasiesentrale-instandhoudingsplekke sluit hoofsaaklik vier tipes in: elektriese gevaar, meganiese gevaar, chemiese gevaar, en omgewingsfaktore. Hierdie gevaarlike punte mag direk of indirek die persoonlike veiligheid van instandhoudingspersoneel bedreig.
- Elektriese gevaar: Veroorzaak deur toerusting-isoleringsskade of operasie-foute, hoofsaaklik uitgedruk as hoëspanning en boog. Aangesien die skakelaar hoëspanning dra tydens operasie en kapasitiewe en induktiewe effekte het, kan residuele lading nog teenwoordig wees selfs wanneer dit in die oop-toestand is, wat lei tot elektriese skokbeserings. Boog kan hoë temperature geneer en brand veroorsaak.
- Meganiese gevaar: Die gevaar kom hoofsaaklik van die meganiese komponente van die toerusting. As dit nie regtig gebedien en onderhou word nie, kan iemand gepinset of gestoot word deur roterende of bewegende dele.
- Chemiese gevaar: SF₆ gas is stabiel by kamertemperatuur, maar begin dekomposeer onder die invloed van boog, korona, ens. Inhaling van die gegenereerde gas kan duiseligheid, long-oedem, of selfs dood veroorsaak.
- Omgewingsgevaar: Instandhouding uitvoer in weer soos donderstorme en sterke wind neem nie net die moeilikheid van instandhoudingswerk toe nie, maar bring ook onbeheerbaar risiko's vir instandhoudingspersoneel. Bovendien, probleme soos swak ventilasie en klein ruimte in die instandhoudingsomgewing kan ook die gevaar van ter plaatse instandhouding verhoog.
2.2 Analise van die Oorsake van Gevaarlike Punte
Die oorsake van gevaarlike punte in transformasiesentrale-instandhoudingsplekke sluit hoofsaaklik toerusting-verwante, menslike, en omgewingsfaktore in. Met die toename in die aantal instandhoudingsoperasies, neem die mate van toerusting-versletting toe, wat lei tot 'n afname in elektriese prestasie en 'n hoër risiko van ongelukke.
As gevolg van die ongelyke gehalte van instandhoudingspersoneel, het sommige van hulle nie voldoende begrip van die toerustingstruktuur en -werprikkels nie, en kan nalatig wees tydens werklike operasies. Byvoorbeeld, as gevolg van 'n tekort aan voldoende waaksaamheid, kan persone per ongeluk levende dele raak of gereedskap onjuist gebruik, wat direk veiligheidsongelukke kan veroorsaak.
Vir SF₆ skakelaars, kom die gevaar hoofsaaklik van hul chemiese eienskappe. Giftige stowwe wat onder spesifieke omstandighede gegenereer word, is waarskynlik om binnehuise te accumuleer as gevolg van omgewingsbeperkings, wat die gevaarvlak verder verhoog.
3 Lokalisering van Gevaarlike Punte en Veiligheidsbeheertechnologie
3.1 Metodes vir Lokalisering van Gevaarlike Punte
- Veesensor-tegnologie: Veesensor-tegnologie het uitstekende isoleringseienskappe en anti-elektromagnetiese interferensievermoë. Dit kan effektief die strukturele gesondheid en elektriese parameters van SF₆ skakelaars moniteer, data in real-time versamel en analiseer, en potensiële foute en veiligheidsrisiko's vinnig opspoor.
- Wirelose sensor-netwerk: 'n Wirelose sensor-netwerk bestaan uit 'n groot aantal sensornode. Sy hoofdoelwit is om omgewingsparameters, toerustingstatus, en die posisie-inligting van instandhoudingspersoneel in real-time te moniteer. Die netwerk het die eienskappe van self-organisasie, self-aanpassing, en anti-interferensie, en kan aanpas aan die komplekse en veranderlike omgewingsomstandighede ter plaatse, wat real-time monitering en lokalisering van gevaarlike punte moontlik maak.
- Masjienvisie en infrarood termiese beeldtegnologie: Masjienvisietechnologie kan potensiële gevaarlike punte, soos blootgestelde kabels en beskadigde toerusting, identifiseer en lokaaliseer deur die vang en analise van plaatsebeelde; terwyl infrarood termiese beeldtegnologie die temperatuurverdeling van toerusting in real-time kan moniteer en foutpunte en potensiële risikopunte akkuraat kan lokaaliseer.
3.2 Voorspellingsmodel van Gevaarlike Punte Gebaseer op Data-analise
Tans is intelligensie, digitalisering, outomatisering, en integrasie die hooftendense van China se kragnet, en die toepassing van kunsmatige intelligensie en grootdata-tegnologie het hierdie ontwikkelingsproses versnel. Tydens die instandhouding van SF₆ skakelaars, word 'n voorspellingsmodel van gevaarlike punte gebaseer op data-analise opgestel, wat hoofsaaklik vier stappe insluit: data-insameling, data-voorverwerking, kenmerk-injenieurswese, en model-opleiding.
- Data-insameling: Verkry deur verskeie sensore, operasie-versele van monitor-toerusting, ens. Om die akkuraatheid van die model te verbeter, moet soveel moontlike omvattende data ingesamel word.
- Data-voorverwerking: Voorverwerk die oorspronklike data (uitsondering-opsporing en -verwerking, data-transformasie, ens.) om die datakwaliteit te verbeter en die grondslag te leg vir latere kenmerk-injenieurswese en model-opleiding.
- Kenmerk-injenieurswese: Nadat voorverwerking voltooi is, moet nuttige kenmerke vir die voorspelling van gevaarlike punte gekies word uit 'n groot hoeveelheid data. Hierdie kenmerke moet goeie diskriminasie- en voorspellingsvermoë hê om die akkuraatheid van die model te verbeter.
- Model-opleiding: SVM (Support Vector Machine) is 'n algemeen gebruikte klassifikasie- en regressie-analise-metode. Dit skei verskillende kategorieë van data deur die optimale hiperpaneel te vind, wat die klassifikasie-interval tussen die twee tipes data maksimeer.
3.3 Veiligheidsbeheertechnologie Strategieë
Om die akkuraatheid en praktiese toepassing van lokaliseringstegnologieë te verbeter, moet grootdata- en kunsmatige intelligensie-tegnologieë gebruik word, en masjienleer-algoritmes moet toegepas word om gevaarlike punte in transformasiesentrale-instandhoudingsplekke intelligensieel te identifiseer en te voorspel, wat meer akkurate posisie-inligting vir instandhoudingspersoneel verskaf en die risiko van ongelukke verminder. In transformasiesentrale-instandhoudingsplekke, moet data van verskeie sensore gefuseer word om die akkuraatheid van lokalisering en die akkuraatheid van die model te verbeter. Deur versterkte werklikheid (AR) tegnologie, wat virtuele inligting met die werklike wêreld integreer, kan instandhoudingspersoneel die toerustingstruktuur beter begryp en dus die probleem van operasie-foute oplos. Relevante partye moet die bestuur van ter plaatse instandhoudingswerk versterk en die operasie-prosedures vir instandhouding (sien Figuur 1) streng volg. Tegelyk, moet intelligente draagbare toerusting vir instandhoudingspersoneel ontwikkel word om hul posisie-inligting in real-time te verkry en hul in real-time te moniteer om veiligheid te verseker.
4 Konklusie
In transformasiesentrale-instandhoudingsplekke, is die akkurate identifisering en lokalisering van gevaarlike punte die sleutel om die veiligheid van SF₆ skakelaar-instandhoudingsplekke te verseker. Deur dieper navorsing oor die werprikkels en kenmerke van SF₆ skakelaars, is daar bevind dat chemiese faktore die hoof niete-negligeerbare gevaarlike punte tydens hul instandhoudingsproses is. Om risiko's effektief te hanteer, moet nuwe tegnologie, nuwe konsepte, en nuwe metodes gebruik word vir voorheinde preventie, om potensiële risiko's vooruit te voorspel, en voorwaarsing-inligting vir instandhoudingspersoneel te verskaf om die gladde vordering van instandhoudingsoperasies te verseker.
