Lühike analüüs kõrghariliku SF6 lüliti hoolduse ja ekspluatatsiooni olulistest punktidest

1 Ülevaade

Põhitingimustes võivad lülitid seostada ja lahutada ringid vastavalt töörežiimile. Nendel on ka võime kiiresti katkestada vigased seadmed teise kaitse signaali alusel, kui tekib viga, või seostada ring uuesti, et taastada elektritarned pärast ajutise vea kadumist. Seega neil on nii juhtimis- kui ka kaitsefunktsioon. Praegu on Pingdingshani piirkonnas üle sada alamvooluhituseid. Igal alamvooluhitusel on vaja lülitikke igale väljaminevale joonele, igale sisenevale poolt ja topeltjuhtme sideks. Kõrgpinge SF₆ lülitikud on laialdaselt kasutusel 110 kV ja 220 kV alamvooluhitustes nende suure lõigemisvõime, kiire toimingukiiruse, lihtsa hoolduse ja kõrge stabiilsuse tõttu.

Kõrgpinge lülitikud koosnevad peamiselt liiguvatest kontaktidest, paigalolevatatest kontaktidest, plamivälistamiskammudest ja juhivast osast. Liiguvad ja paigalolevad kontaktid asuvad plamivälistamiskammas ja kasutatakse ringi lõikamiseks. Paigalolev kontakt jääb paigale, liiguv kontakt saab energiat operatsioonimehhanismilt, mis võimaldab lülitikul lõpetada avamise ja sulgemise operatsioonid. Operatsioonimehhanism on ühendatud liiguvaga edastusmehhanismi ja isolatsioonipüstiku kaudu.

Vaatamata sellele, et praegu tavaliselt kasutatavate kõrgpinge SF₆ lülitikute omadused on suhteliselt täielikud, võivad operatsioonide käigus siiski esineda vigu võrgu, välise keskkonna ja sisevaid faktorite muutuste tõttu. Võttes näiteks kasutusele 220 kV alamvooluhitustes kasutatavad kõrgpinge SF₆ lülitikud, selles artiklis lühidalt arutatakse nende operatsioonide käigus esinevaid tavalisi probleeme ja vastavaid lahendusi.

2 Olemasolevate Probleemide Analüüs ja Tehnilise Hoolduse Tähelepanuvaldkonnad

Kõrgpinge SF₆ lülitikute mitmed komponendid, nagu operatsioonimehhanism, edastusmehhanism, plamivälistamisosad ja juhiv osa, on operatsioonide käigus hoiatusega erinevatele vigadele. Pingdingshanis tegutsedes on minevikus esinenud järgmised juhtumid:

• Kõrgpinge SF₆ lülitikud sunditi peatama tööd SF₆ gaasi väljudamise tõttu.

• Riigioperatsioonilises mehhanismis ilmnes raske öli väljudamine, mille tulemusena tekkinud rõhkukinnitus või energia salvestamise ebaõnnestumine vedru mehhanismi abnormalsete tingimuste tõttu, mis viis kõrgpinge SF₆ lülitikute võimetusele normaalselt lõikuda.

• Lülitik keeldus töötamast mehhanismi enda sees olevate probleemide tõttu, nagu katkendunud juhtlõige, mis takistas sellest rahuldada avamise ja sulgemise nõuded.

• Kõrgpinge SF₆ lülitikud kahjustati keramiikisolatsiooni purunemise tõttu.

• Ülekülmine juhiv osa põhjustas kõrgpinge SF₆ lülitikute võimetuse normaalselt töötada.

• Lülitik kahjustati erineva ulatusega ja ei suutnud säilitada normaalset tööd välise keskkonna või isolatsiooniosa kahjustumise tõttu.

Need probleemid võivad tekitada kõrgpinge SF₆ lülitikutele erineva ulatusega kahju ja mõjutada nende normaalset tööd. Päevapäevase inspekteerimise ja hoolduse käigus tuleks rohkem tähelepanu pöörata nende komponentide kontrollimisele, et parandada elektriümbritseva süsteemi tarnekindlust. Järgmisel analüüsitakse üksikutes nimetatud probleeme.

2.1 Plamivälistamisosad

Kõrgpinge SF₆ lülitikud peavad oma plamivälistamisosadel olema piisav plamivihurdamise võime ja dielektriline taastumine, et tõhusalt takistada plame uuesti sündida nullpunkti läbimisel. Kõrgpinge SF₆ lülitikute plamivälistamisprotsess toimub plamivälistamiskammas, mis koosneb peamiselt liiguvatest ja paigalolevatest päriskontaktidest, liiguvatest ja paigalolevatest plamikontaktidest, suurtest ja väikestest tuumadest, kompressioonilindrist ja pistoonist. Konkreetsemalt:

• Päriskontaktid kannavad ringi, kui lülitik töötab normaalselt.

• Plamikontaktid on paralleelselt ühendatud päriskontaktidega, nende kontaktteekond on suurem kui päriskontaktide. Nad suudavad talelda kogu plame erosiooni ringi lõikamise või sulgemise käigus, nii et kaitstaksid päriskontakte kahjustuste eest.

• Tuumad piiravad suitsetuse suunda ja kiirust, et saavutada parima plamivihurdamise tulemus.

• Pistoon komprimeerib kompressioonilindri sees gaasi, kui liiguv kontakt liigub, suurendades selle sees oleva gaasi rõhku, et jõuda parima plamivihurdamise gaasirõhu tasemeni.

Operatsioonide käigus mõjutab SF₆ gaasi väljudamine otse lülitiku stabiilset tööd. Kui gaasirõhk langeb alla künnise, annab lülitik hoiatuse või lukustub madala rõhu tõttu. Sellisel juhul võib tekida viga, mis võib laiendada elektroenergia puudumise ala.

2.2 Mehaaniline Osad

Kõrgpinge SF₆ lülitikute mehaanilised omadused määravad otse nende plamivälistamisvõimet ja mõjutavad nende avamise ja sulgemise kiirust ja aega. Mehaanilist osa saab umbes jagada operatsioonimehhanismi ja edastusmehhanismi. Lülitikute vigade statistika andmete kohaselt on Hiinas 63,2% lülitikute vigadest tekitatud operatsioonimehhanismi poolt.

Pingdingshanis 110 kV ja suuremates alamvooluhitustes kasutatavate SF₆ lülitikute operatsioonimehhanismid on umbes jagatud vedru mehhanismide ja riigioperatsiooniliste mehhanismide vahel. Vedru mehhanismid on laialdaselt kasutusel nende lihtsate mehaaniliste struktuuride, lihtsa hoolduse, kiire reageeringu, keskkonnasõbralikkuse ja madala hinnaga tõttu. Kuid aja jooksul heledus vedrust nõrgeneb. Võib esineda olukordi, kus lülitik ei suuda lõikuda vigase ringi, kuna avamise vedru energia salvestamine ebaõnnestub, või uuesti sulgemine ebaõnnestub, kuna sulgemise vedru energia salvestamine ebaõnnestub uuesti sulgemise käigus.

Riigioperatsioonilised mehhanismid omavad suuremat usaldusväärsust, kõrgemat turvalisust ja pikemat eluajad. Kui rõhku langedab alla künnise, aktiveeritakse nullrõhku lukustus, et vältida aeglase avamise tingimust, mis tekib rõhku kaotuse tõttu. Juhtimissüsteem käivitab mootori rõhku tõstmiseks, ja pärast määratud aega lõpetab aja reljeer kontrolljoone lõpetamiseks rõhku tõstmise.

Lisaks mängivad edastusmehhanismid, nagu ühendussildid, kallaste ja pöördvõtmed, olulist rolli avamise ja sulgemise protsessis. Kui vastuvõetud avamise ja sulgemise signaalid, avamise ja sulgemise vedrud vabastavad energia ja juhivad kontekte, et lõpetada avamise ja sulgemise ülesanded, kasutades edastusmehhanisme, nagu ühendussildid ja kallaste. Kui ühendussildid, kallaste või pöördvõtmed muutuvad kumeraks või murduks, see mõjutab lülitiku normaalset edastamist avamise ja sulgemise käigus.

2.3 Töökeskkond

Välismüüril asuvate SF₆ lülitikute korral tuleb ka arvesse võtta töökeskkonna muutuste mõju. Näiteks tugevate tuuletingimustes võivad juhtmetallid tugevalt veninuda või need võivad püüda välismaailma objekte. Kui uksekütte või maandussüsteemile tabab uksekütte, võib tekida ülepingeline impulss, mis võib põhjustada lülitiku automaatseks lülitumiseks. Jaevikul või lumival korral on lülitiku pind silmapaistvalt niiskus, mis võib tekitada korona plamivälistamise. Kui pind on saastunud, võib toimumine tõsisem polümeerplamivälistamise. Lumiku või jäätumise korral võivad ühendused ülekülmeneda. Kui temperatuur muutub ootamatult, võib lülitiku õlitease ja gaasirõhk muutuda ootamatult, mis võib vähendada isolatsiooniparameetreid ja mõjutada selle avamise ja sulgemise kiirust.

2.4 Isolatsiooniosad

Isolatsiooniosad teenivad seadme isolatsiooni õhust. Tavaliselt kasutatavad isolatsioonimaterjalid hõlmavad keramiikisolatsioone, kompleksisolatsioone ja silikoongumiisolatsioone. Praegu on Pingdingshani piirkonnas SF₆ lülitikute välisisolatsioon peamiselt keramiik.

Operatsioonide käigus võib keramiikisolatsiooni isolatsioonivõime tõsiseselt langeda või isegi kaduda, kui nende enda kvaliteet on halb, installimine on ebapiisav, temperatuuri muutused on ootamatud või ülepingeline impulss on ületatud. Kui kõrgpinge SF₆ lülitikute välisisolatsioon on ebavõrdne jõudlusega installimisel, võib välisisolatsiooni kahjustus halveneda pikas perspektiivis. Tõsistes juhtudel võivad ilmneda raskused või purunemine keramiikpindadel.

Lisaks võivad ootamatud välise temperatuuri muutused oluliselt vähendada isolatsioonimaterjalide painde- ja venimiskindlust. Kui see hetk on, kui rakendatakse mehaanilisi jõudu, võib isolatsiooniosa kahjustuda või isegi läbida. Kui välisisolatsioon on ülepingeline, võib see tekitada osaliselt plamivälistamise. Kui välisisolatsiooni pind on saastunud ja keskkond on niiskus, võib saastunud plamivälistamise toimuda kõrgepinge elektriväljas.

3 Meetmed

Kuna 220 kV alamvooluhitustes on palju väljaminevaid jooni, ja vastavalt palju SF₆ lülitikke, et vähendada eelnimetatud probleemide esinemist, tuleks välja töötada mõistlik kontrollitsiklus ja hooldusitsiklus, luua täielik defektide käsitlemise protsess ja seadme vastuvõtmise standard, keskendudes ennetavale varjupaiga, ja luua täielik kinnine haldussüsteem.

3.1 Mõistlik Kontrollitsiklu Töötamine

Lülitikute normaalne töö sõltub operatsiooniliste ja hoolduspersonalide päevapäevast kontrollist. Mõistliku kontrollitsiklu abil saab ajakohast teavitada lülitikute defekte, et vältida nende laienevat ja põhjustatud vigu. Järgmisel lühidalt kirjeldatakse 220 kV kõrgpinge SF₆ lülitikute kontrolli tähelepanuaspekte.

• Tavaline kontroll peaks toimuma vähemalt nädalas. See hõlmab peamiselt lülitiku välimuse, ebatavaliste helide, seadme väljudamise, töökeskkonna, defektide ja ohtlike asjaolude jälgimist ja kontrollimist. Eritähelepanu tuleks pöörata, kas kõrgpinge SF₆ lülitiku rõhku ja õlitease on normaalsed, kirjutada rõhku, vaadata, kas õli värv on normaalne, ja kas energia salvestamine toimub normaalselt.

• Täielik kontroll peaks toimuma vähemalt kord kuus. Tavalise kontrolli alusel avatakse alamvooluhituses asuvad seadmete kabinetid kontrollimiseks. Kirjutatakse lülitiku gaasirõhu ja õlitease väärtused; kontrollitakse, kas lülitiku kabinetide ukse on tihti kinni, kas auksed on hästi tõmmatud, ja kas niiskuse ja temperatuuri kontrollimise seadmed toimivad normaalselt; kas avamise ja sulgemise kalded on värvinud, ebatavalised lõhnad, või sõrmnad; kas lülitiku operatsioonimehhanism ja edastusmehhanism on normaalsed; ja kas teine juhtjoon on ülekülmenud, löönud või katkenud.

• Pimedas kontroll peaks toimuma vähemalt kord kuus. See viitab kontrollile, mis toimub öösel, kui valgused on välja lülitatud, keskendudes kontrollimisele, kas juhtmetallid, ühendused ja klemmid on ülekülmenud, ja kas välisinsulatsioonil on plamivälistamist.

• Eritähelepanu kontrollid viiakse läbi, et vältida lülitiku ebatavalist toimimist, ebaõnnestumist, struktuurilist muutust, isolatsioonikahjustust, plamivälistamist või saastunud plamivälistamist, mis võivad mõjutada lülitiku normaalset toimimist, kui muutub välise keskkonna või süsteemi töörežiim. Erinevad olukorrad nõuavad erinevat kontrollitsiklit.

3.2 Mõistlik Hooldusitsiklu Töötamine

Regulaarsed kontrollid on mõeldud paremaks probleemide tuvastamiseks, samas kui regulaarsed hooldustööd aitavad paremini ennetada väikeseid vigu, et need ei areneks suuremateks avarii. Järgmistel on mitmeid levinud hooldustööid lülitikute jaoks.

• Kabinetide hooldus viiakse läbi kord kuus. See keskendub kontrollimisele, kas tiibed, kabineti ukse sarvikud ja kõrvad on kahjustatud, kas kabinet on rostantud, ja kas maanduskujundid on täielikud.

• Blokeerimishooldus viiakse läbi kord kuus. Tulekahju blokeerimiseks tuleks kasutada tuleturvalist materjali, ja vajaliku korral tuleturvalist plaati, et tagada tihedane blokeerimine ja vältida blokeerimismaterjali kokkuvarisemist.

• Niiskuse ja soojuse kontrollerite ning valgustusseadmete hooldus viiakse läbi kord kvartalis. Kontrollitakse, kas niiskuse ja soojuse kontrollerid toimivad normaalselt vastavalt keskkonna muutustele. Samas kontrollitakse, kas kabinetides olevad valgustusseadmed on normaalsed, ja kas nende kontaktlülited ja juhtjooned on löönud.

3.3 Defektide Käsitlemise Protsessi Loomine

Kontrollide ja hooldustööde käigus avastatud defektid tuleb kirjutada alla ja raporteerida neid koos nende tõsiste tõttu. Hiljem tuleb hoolduspersonal kohe teha katseid ja hooldustööd. Pärast hooldustööd vastutab seadme vastuvõtmise eest operatsioonilise ja hoolduspersonal, ja seade saab tööle ainult pärast selle vastuvõtmist. Täieliku protsessi sulguliste halduse kaudu, kus avastamine, allkirjastamine, raporteerimine, käsitlemine, vastuvõtmine, ei aita vaid seadme eluajal pikendada, vaid ka vähendada avarii esinemist, ja paremini pakkuda kvaliteetset elektrit tarnijatele.

3.4 Vastuvõtmise Tähelepanuasjad

Lülitikud tuleb vastu võtta ja läbi kontrollida enne, kui nad hakkavad töötama, pärast uue installimist või hooldustööd. Vastuvõtmise käigus tuleb tagada, et lülitikul ei ole hoolduse järeljärgi; keramiikisolatsioonid on puhtad ja kahjustamatud; SF₆ gaasirõhupäring ja õlitease on normaalsed; vedru mehhanism või riigioperatsioonilised mehhanismid võivad salvestada energiat normaalselt; kabinet on hästi tihtis, ja ühendused ei ole löönud või kumerdatud; ja positsioonide signaalid ja ebatavalised hoiatussignaalid toimivad õigesti.

4 Kokkuvõte

Lülitikute operatsioonilise ja hoolduslike halduse on dünaamiline protsess. Päevapäevases töös tuleb tugevdada operatsioonilise ja hoolduspersonalide vastutustunde. Nad peaksid rangelt järgima vastavaid kontrolli- ja hooldusreegleid, ja luua mõistlik sulguliste haldussüsteem seadmete jaoks, et tagada seadmete normaalne töö ja võrgu stabiilne töö.