Yüksək voltajlı SF₆ kontaktlayıcılar, elektrik stansiyalarında ən çox istifadə olunan kontaktlayıcı növüdür. Onların müntəzəm yoxlanılması və təmiri, elektrik sisteminin sabit işləməsini təmin etmək üçün mühümdir. Lakin, elektrik stansiyası təmir sahəsində, xüsusilə yüksək voltajlı SF₆ kontaktlayıcılarının təmiri zamanı, bir çox təhlükəli nöqtələr (məsələn, zehirlənmə, elektrik şoku və s.) mövcuddur, bu da işçilərin şəxsi təhlükəsini ciddi dərəcədə təhdid edir. Bu əsasda, bu məqalə yerləşmə və təhlükə kontrol texnologiyalarının perspektivindən analiz edilir, elektrik stansiyası təmir əməliyyatlarının təhlükəsizliyini artırmaq və hadisə nisbətini azaltmaq hədəfində.
1 İşləmə Prinsipləri və Xüsusiyyətlərinin Analizi
1.1 SF₆ Qazının Fiziki və Kimyəvi Xüsusiyyətləri
SF₆ molekulu, bir sülfür atomu və altı flur atomundan ibarətdir, atom ağırlığı 146,06-dir, hava kimi 5,135 dəfə ağırdır. 150°C-dən aşağıda, SF₆ qazı iyi kimyəvi pasiflik göstərir və kontaktlayıcılardakı ümumi metallar, plastiklər və digər materiallarla kimyəvi reaksiya etmir. Buna görə, o, rəngsiz, qoxsuz, zehirsiz və şəffaf yanmayan qaz kimi qeyd olunur, ki, adətən ayrılır (transformator yağına çözünmür və suya az mənbəcənən çözünür). Lakin, anahtarların açma və bağlama əməliyyatları vasitəsilə, SF₆ qazı buraxış və qövsün təsiri altında qismən ayrılır, metallafloridlər, SOF₂, SO₂F₄ və s. kimi qaz və tozu formada ayrılma maddələr yaradır, bu maddələr insan sağlamlığı üçün çox təhlükəlidir. Bunlardan, SF₆ qazı qövsün təsiri altında (poliatomik strukturdan ibarət molekul ayrılır və ya yüklü parçacıkların qazı) ayrılır və daxili dəyişikliklər onun termal və elektrik ileticiliyini artırır.
1.2 Yüksək Voltajlı SF₆ Kontaktlayıcıların İşləmə Prinsipi
SF₆ kontaktlayıcısı, hər birində qaz-buraq qövs söndürmə kamerası olan üç dikey fayans dielektrik birimlərdən ibarətdir. Bu dizayn, kontaktlayıcıyı kompakt edir, yaxşı dielektrik və qövs söndürmə xüsusiyyətləri ilə. Qaz-buraq qövs söndürmə kamerası, yüksək voltajlı SF₆ kontaktlayıcısının əsas komponentidir və üç qövs söndürmə kamerasına qoşulmuş borular vasitəsilə SF₆ qazı ilə doludur. Kontaktlayıcı açıldığında, idarəedilə bilən kontakt sabit kontaktdan ayrılaraq, qövs yaradır. Bu zaman, qövs söndürmə kamerasındakı SF₆ qazı borular vasitəsilə qövsə tez-tez buraqla, qazın dielektrik və qövs söndürmə xüsusiyyətlərini istifadə edərək qövsü tez-tez söndürür. Əlavə olaraq, yay mekanizmi və onun bir qutu kontrol ekipmanı, yüksək voltajlı SF₆ kontaktlayıcısının kontaktlarının hərəkətini sürət və idarəetmək üçün əsas komponentlərdir. Adətən, yaylar, qollar, transmisson mekanizmləri, mikroprosessorlar və ya proqramlaşdırıla bilən lojika kontrolçülərdən ibarətdir. Kontaktlayıcı açma və ya bağlama ehtiyacı olduğunda, kontrol ekipmanı, yay mekanizminin fəaliyyətə keçməsi və hərəkət edən kontaktın uyğun hərəkəti üçün buyruk verir.
1.3 Yüksək Voltajlı SF₆ Kontaktlayıcıların İstehsal Xüsusiyyətləri
Havadan və transformator yağından fərqli olaraq, SF₆ qazı, yüksək dielektrik qüvvə, əla qövs söndürmə xüsusiyyəti və kiçik həcm kimi xüsusiyyətlərə malikdir və yüksək voltajlı elektrik sahəsində geniş tətbiq imkanları var.
- Buraq effekt: Qaz axınının qövs buraq effektini tam dərəcədə gücləndirir. Qövs söndürmə kamerası, həcmi kiçik, strukturunda sadə, böyük sökülmə akımı, qövs zamanı qısa, kondensatorlu və ya endüktiv akımın sökülüb sökülən zaman yenidən yanmaması, yüksək voltajda nisbətən aşağıdır.
- Uzun elektrik ömrü: 50kA tam kapasitədə 19 dəfə aralıksız sökülə bilər, toplam sökülmə akımı 4200kA, uzun təmir dövrü, təbii-təbii təkrarlanan əməliyyatlarda uyğundur.
- Yüksek dielektrik qüvvə: SF₆ qazı, 0,3MPa-nın altında müxtəlif dielektrik testlərində geniş marja ilə keçir. Toplam sökülmə akımı 3000kA-cı aşdıqda, hər bir sökülmə portu 0,3MPa-nın altında 1 dəqiqə 250kV şəbəkə dəqiqlik voltajını dayanır və SF₆ qazının təzyiqi sıfır geyc təzyiqinə endirdikdə hələ də 166,4kV şəbəkə dəqiqlik voltajını dayanır.
- Yaxşı qapalılıq xüsusiyyəti: SF₆ qazının su içağı nisbətən aşağıdır. Qövs söndürmə kamerası, rezistorlar və desteklər, çirklənmələr və rütubətin kontaktlayıcının daxilinə girməsinə mane olmaq üçün müstəqil qaz bölümlərinə bölünə bilər.
- Kiçik iş gücü və yumşaq buffer: Mehanizmanın iş qütbünün və qövs söndürmə kontaktının nisbəti 1:1-dir və mekanizm stabil xüsusiyyətlərə malikdir. Mekanizm xüsusiyyətlərinin istiqrarlılığı 3000 dəfə (test ortamında 10000 dəfə) çəkə bilər və işləmə səsi 90dB-dən aşağıdır.
2 Elektrik Stansiyası Təmir Sahələrindəki Təhlükə Nöqtələrinin Analizi
2.1 Təhlükə Nöqtələrinin Növləri və Xüsusiyyətləri
Elektrik stansiyası təmir sahələrindəki təhlükə nöqtələri, əsasən dörd növdən ibarətdir: elektrik təhlükələri, mexanik təhlükələri, kimyəvi təhlükələr və çevrəvi faktorlar. Bu təhlükə nöqtələri, təmir işçilərinin şəxsi təhlükəsini doğrudan və ya dolaylı olaraq təhdid edə bilər.
- Elektrik təhlükələri: Təchizatın dielektrik zədələnməsi və ya əməliyyat səhvləri nəticəsində baş verir, əsasən yüksək voltaj və qövs kimi ifadə olunur. Kontaktlayıcı işləyərkən yüksək voltaj taşır və kondensator və indüktiv effektə malikdir, bu da onun açık məcburiyyətdə də qalıq yükün olması və elektrik şokuna səbəb olma ehtimalıdır. Qövs, yüksək temperatur yaradır və yangın nəticəsində ola bilər.
- Mexanik təhlükələr: Təhlükələr əsasən təchizatın mexanik komponentlərindən gəlir. Düzgün işlətmə və təmir olmaması halında, dövrələn və ya hərəkət edən hissələr tərəfindən sıxılma və ya daralma ehtimalıdır.
- Kimyəvi təhlükələr: SF₆ qazı, normal temperaturda stabildir, lakin qövs, korona və s. təsiri altında ayrılmaya başlayır. Üretilmiş qazı içmək, qarın ağrısı, akciğer ödüllülüğü və hətta ölümə səbəb olabilir.
- Çevrəvi təhlükələr: Gürzəl və qüvvətli şəffəf havalarda təmir etmək, təmir işinin çətinliyini artırır və təmir işçilərinə idarə edilməz risklər getirir. Əlavə olaraq, təmir mühitindəki ventilasiyanın pis olması və kiçik sahəsi, təmir sahəsindəki təhlükəni artırır.
2.2 Təhlükə Nöqtələrinin Səbəblərinin Analizi
Elektrik stansiyası təmir sahələrindəki təhlükə nöqtələrinin səbəbləri, əsasən təchizat, insan və çevrəvi faktorlardan ibarətdir. Təmir əməliyyatlarının sayı artıqca, təchizatın yıpranması də artır, bu da elektrik performansının azalmasına və hadisə riskinin artmasına səbəb olur.
Təmir işçilərinin keyfiyyətinin dəyişik olması səbəbindən, bəziləri təchizatın strukturu və işləmə prinsipləri haqqında kifayət qədər anlayışa malik deyil və əsl əməliyyatlarda dikkatsizlik göstərə bilərlər. Məsələn, kifayət qədər dikkatli olmaması, işçilərin səciyyəli hissələrə və ya alətlərə yanlış istifadə etməsi, doğrudan təhlükə hadisələrinə səbəb olabilir.
SF₆ kontaktlayıcıları üçün, təhlükələr əsasən onların kimyəvi xüsusiyyətlərindən gəlir. Müəyyən şərtlərdə yaranan zehirli maddələr, çevrəvi məhdudlaşmalardan dolayı ev içində birikməyə davam edir, bu da təhlükə səviyyesini artırır.
3 Təhlükə Nöqtələrinin Aşkarlanması və Təhlükə Kontrol Texnologiyaları
3.1 Təhlükə Nöqtələrinin Aşkarlanması Üsulları
- Fiber optik hissələmə texnologiyası: Fiber optik hissələmə texnologiyası, əla dielektrik xüsusiyyətlərə və elektromaqnitik təsirlərə qarşı mukavemetə malikdir. Bu, SF₆ kontaktlayıcılarının struktural sağlamlığını və elektrik parametrlərini effektiv şəkildə izləmək, real vaxt verilənlərini toplayıb analiz etmək və potensial arızaları və təhlükələri vaxtında aşkar etmək üçün idealdir.
- Sıxışdırmalı sensordan ibarət şəbəkə: Sıxışdırmalı sensordan ibarət şəbəkə, sayda sensordan ibarətdir. Onun əsas məqsədi, çevrəvi parametrləri, təchizat statusunu və təmir işçilərinin mövqe məlumatlarını real vaxt izləməkdir. Şəbəkə, öz-özünü təşkil, öz-özünü adaptasiya və təsirlərə qarşı mukavemet xüsusiyyətlərə malikdir və kompleks və dəyişən sahə şəraitinə uyğunlaşa bilir, təhlükə nöqtələrini real vaxt izləmək və aşkar etmək üçün.
- Makinə görüş və infraqırmalı thermografiya texnologiyası: Makinə görüş texnologiyası, sahədəki görüntüləri tərtib və analiz edərək potensial təhlükə nöqtələrini, məsələn, açıq kablolar və zədələnmiş təchizatı, aşkar edə və mövqe bilər; infraqırmalı thermografiya texnologiyası isə təchizatın temperatur paylanmasını real vaxt izləyərək, arızanın və potensial risk nöqtələrinin dəqiq mövqesini tapa bilər.
3.2 Verilənlər Analizi Üzerinə Aslandıqda Təhlükə Nöqtələrinin Proqnoz Modeli
Hazırda, intellektual, rəqəmsal, avtomatik və inteqrasiya, Çin elektrik şəbəkəsinin əsas inkişaf istiqamətləridir və bu inkişaf prosesini təcrid edən texnologiyalar arasında artificial intellekt və böyük verilənlər texnologiyaları var. SF₆ kontaktlayıcılarının təmir zamanı, verilənlər analizi üzərində aslanan təhlükə nöqtələrinin proqnoz modeli qurulur, bu model əsasən dörd addımdan ibarətdir: verilənlərin toplanması, verilənlərin predişləməsi, xüsusiyyət mühəndisliyi və modelin təlimi.
- Verilənlərin toplanması: Müxtəlif sensorlar, təchizatın izləmə qeydləri və s. vasitəsilə əldə edilir. Modelin dəqiqliyini artırmaq üçün mümkün qədər çox mənbəcənən verilənlər toplanmalıdır.
- Verilənlərin predişləməsi: Orijinal verilənlər (abnormal verilənlərin aşkarlanması və predişləməsi, verilənlərin dəyişdirilməsi və s.) predişləmə edilir, bu, verilənlərin keyfiyyətini artırır və sonrakı xüsusiyyət mühəndisliyi və modelin təlimi üçün əsas yaratır.
- Xüsusiyyət mühəndisliyi: Predişləmə tamamlandıqdan sonra, çoxlu verilənlərdən təhlükə nöqtələrinin proqnozlaşdırılması üçün istifadə edilə bilən xüsusiyyətlər seçilməlidir. Bu xüsusiyyətlər, modelin dəqiqliyini artırmaq üçün yaxşı ayırdetmə və proqnozlaşdırma imkanına malik olmalıdır.
- Modelin təlimi: SVM (Destə Vektor Maşını), məlum klassifikasiya və regresiya analiz metodudur. Bu, ən yaxşı hiperplansı tapmaqla, iki növ verilənlər arasında maksimum ayırma intervalını yaratır.
3.3 Təhlükə Kontrol Texnologiyaları Strategiyaları
Aşkarlama texnologiyalarının dəqiqliyini və praktikallığını artırmaq üçün, böyük verilənlər və artificial intellekt texnologiyalarından istifadə edilməli və maşın öyrənmə alqoritmləri tətbiq edilməli, bu da elektrik stansiyası təmir sahələrində təhlükə nöqtələrini intellektual şəkildə tanıyaraq və proqnoz edərək, təmir işçilərinə daha dəqiq mövqe məlumatı təmin edərək, hadisə riskini azaldacaq. Elektrik stansiyası təmir sahələrində, müxtəlif sensorlardan gələn verilənlər birləşdirilməli və bu, aşkarlama dəqiqliyini və modelin dəqiqliyini artıracaq. Artırılmış reallıq (AR) texnologiyasının, virtual məlumatı həqiqi dünyaya birləşdirməsi, təmir işçilərinin təchizat strukturlarını daha yaxşı anlamağa və beləcə əməliyyat səhvlərini həll etməyə imkan verir. İlgili tərəflər, sahədəki təmir işlərinin idarə edilməsini möhkəmləməli və təmir əməliyyatları üçün əməliyyat nəzəriyyələrinə (Şəkil 1-ə baxın) sıxı riayət etməlidirlər. Eyni zamanda, təmir işçilərinin real vaxt mövqe məlumatlarını əldə etmək və onları real vaxt izləmək üçün intellektual giyilə bilən cihazlar inkişaf etdirilməlidir.
4 Nəticə
Elektrik stansiyası təmir sahələrində, təhlükə nöqtələrini dəqiq aşkarlamak və onların mövqesini müəyyən etmək, SF₆ kontaktlayıcılarının təmir sahələrində təhlükəsizliyin əsas elementidir. SF₆ kontaktlayıcıların işləmə prinsipləri və xüsusiyyətlərinin gələnən araşdırılmasından, onların təmir zamanı əsas nəzərə alınması lazımi təhlükə nöqtələrinin kimyəvi faktorlar olduğu aşkar edilir. Riskləri effektiv şəkildə həll etmək üçün, yeni texnologiyalar, yeni ideyalar və yeni üsullar, hadisədən əvvəl potensial riskləri proqnozlaşdırmaq və təmir işçilərinə əvvəlcədən xəbərdarlıq məlumatı təmin etmək üçün istifadə edilməlidir, bu da təmir əməliyyatlarının uğurlu keçirilməsini təmin edəcəkdir.
