Изследване на методи за анализ и обработка на дефекти в SF6 пръснатели
В системата на подстанцията високонапредни прекъсвачи са устройства за прекъсване на тока, от които най-често срещаните са прекъсвачите SF₆. Такива прекъсвачи използват газ SF₆ като основно изолиращо средство. На базата на действието на дъговата енергия, компресиран газ SF₆ се формира за мигновено угасване на дъгата, по този начин постигайки прекъсване на номиналния и аварийния ток, защитавайки линиите за отключване и електрическото оборудване от повреди. Системата е оснащена с пълна система за управление, която може да контролира прекъсвача чрез операции за отваряне и затваряне, и разполага с силни функционални възможности.
Прекъсвачите SF₆ са от ключово значение за нормалната работа на подстанциите. В случай на дефект на прекъсвач SF₆, това ще засегне директно работата на всяка система на подстанцията. Това показва важността на поддръжката и защитата на прекъсвачите SF₆. В такъв околнодружествен контекст, изучаването на анализ на дефектите и методите за обработка на прекъсвачите SF₆ има важно практически значение.
1 Анализ на обичайните дефекти на прекъсвачите SF₆
1.1 Недостатъчен натиск на газа SF₆
По време на фактическата работа на прекъсвачите SF₆, вероятно е да се появи ситуация с недостатъчен натиск на газа SF₆. Когато този дефект се появи, стойността на натиска на манометъра на SF₆ ще бъде по-ниска от номиналната стойност на натиска. При дистанционно управление, системата за управление на фона ще издаде аларма, за да напомни на персонала за управление, че натискът на газа SF₆ е твърде нисък.
Това явление е предимно причинено от ниската температура в района, където се намира прекъсвачът SF₆, или има утечка на газ в системата SF₆, или показанията на манометъра са неверни, което води до отказ на реле за плътността на SF₆, което, от своя страна, причинява недостатъчен натиск на газа SF₆ и довежда до отказ на прекъсвача SF₆.
1.2 Отказ на прекъсвача SF₆ да се затвори или отвори
По време на работа на прекъсвача SF₆, след издаване на команди за отваряне и затваряне при ръчно управление, прекъсвачът SF₆ не реагира, което води до отказ на прекъсвача SF₆ да се затвори или отвори.
Основните причини за този проблем с дефекта включват три аспекти. Първо, системата за накопичване на енергия в пружина отказва и не може да предостави енергия и мощност за операциите за отваряне и затваряне на прекъсвача SF₆. Второ, контролната верига е блокирана, което води до разтворена верига и пречи на предаването на команди за отваряне и затваряне. Трето, има механичен свързващ отказ. Дори и командата да бъде предадена, поради отказ или повреда на механичните компоненти, издадената команда не може да бъде изпълнена.
1.3 Лъжлив отказ за отваряне на прекъсвача SF₆
Лъжливият отказ за отваряне е един от обичайните дефекти на прекъсвачите SF₆. Той се отнася до ситуацията, в която прекъсвачът SF₆ автоматично се отваря без операционна команда, което прави прекъсвача SF₆ неконтролируем и влияе на нормалната работа на подстанцията.
Причините за това явление са главно грешна операция или случайно допиране. Може да бъде причинено и от лъжливо отваряне, предизвикано от външни механични вибрации. Електрическите дефекти могат също да доведат до автоматично отваряне на прекъсвача SF₆, главно поради грешни действия на защитата и грешни зададени стойности. По време на двуточково заземяване на DC системата, след свързване на положителните и отрицателните источници, сигналите за релейна защита се предават и приемат, което води до грешни действия. Освен това, механични дефекти, като отказ на опора за затваряне или преместване на винтовете за позициониране, също могат да причинят лъжлив отказ за отваряне на прекъсвача SF₆.
1.4 Лъжлив отказ за затваряне на прекъсвача SF₆
Лъжливият отказ за затваряне е един от обичайните дефекти на прекъсвачите SF₆. Той се отнася до ситуацията, в която прекъсвачът SF₆ автоматично се затваря без операционна команда, което прави прекъсвача SF₆ неконтролируем и влияе на нормалната работа на подстанцията.
Причините за това явление са главно, че положителните и отрицателните контакти в DC веригата не са свързани, но са заземени едновременно, формирайки контролна верига за затваряне, което причинява дефект за затваряне; съпротивлението на бобината на контактното реле за затваряне е малко, намалява началното напрежение, причинява моментен импулс в DC системата и формира дефект за затваряне; и повредата на опората за отваряне също може да причини лъжлив отказ за затваряне на прекъсвача SF₆.
2 Методи за обработка на дефектите на прекъсвачите SF₆
2.1 Метод за обработка на дефекта с недостатъчен натиск на газа SF₆
Когато се появи дефект с недостатъчен натиск на газа SF₆, техническият персонал трябва първо да записва регулярно стойността на манометъра на прекъсвача SF₆ и да я преобразува в стойност на натиска при стандартна температура, за да се определи дали натискът на газа в прекъсвача SF₆ е нормален. Ако натискът продължи да пада, диагнозата е, че има утечка на газ в прекъсвача SF₆.
След зареждане на прекъсвача SF₆ до номиналния натиск, наблюдавайте промяната на манометъра. Използвайте детектор за утечки на SF₆, за да проверите всички части на прекъсвача SF₆, включително свързващите части, герметизиращите каучукови пръстени и местоположението на свързването на манометъра. В зависимост от реалната ситуация, можете да нанесете сапунена вода на заподозрените места за утечка, за да определите местоположението на утечката.
По време на обработката на утечката, извършете ремонтно сваряване на частите с утечка. Заменете утечилите и повредени части според използването на всяка част. В практиката, тъй като отказът на реле за плътността също може да причини системата да издава аларма за нисък натиск, техническият персонал може да провери допълнително реле за плътността, особено индикаторните лампи и части на ключовете, за да изключи ситуацията на залепване или кратък замык, и да замени повреденото реле навреме, за да елиминира дефекта.
2.2 Метод за обработка на дефекта с отказ на прекъсвача SF₆ да се затвори или отвори
В случай на отказ на прекъсвача SF₆ да се затвори или отвори, дефектът трябва да бъде елиминиран в зависимост от конкретната причина за дефекта.
За отказа на прекъсвача SF₆ да се затвори или отвори, причинен от отказ на системата за накопичване на енергия в пружина, техническият персонал трябва да провери работата на помошните ключове и мотора за накопичване на енергия на системата за накопичване на енергия в пружина, и да замени навреме компонентите с ознаки на изгаряне на външната повърхност. Ако външният вид е нормален, премахнете жиците на мотора и проверете дали съпротивлението на мотора за накопичване на енергия и помошните ключове работят нормално. Ако накопичването на енергия е нормално след затваряне и моторът продължава да работи, се установява, че помошният ключ за накопичване на енергия не може да прекъсне веригата навреме поради причини като залепване, предизвикано от влага, или изгаряне на контакти, което причинява отказ на прекъсвача SF₆. Техническият персонал трябва ръчно да прекъсне ключа за накопичване на енергия, за да предотврати изгарянето на компонентите поради продължителната работа на мотора, да замени помошния ключ, да провери дали цялото оборудване е засегнато от влага или проникване на вода, и да предприеме навреме мерки за защита срещу влага и проникване, за да се предотврати повторното появяване на дефекта на прекъсвача SF₆.
За отказа на прекъсвача SF₆ да се затвори или отвори, причинен от блокиране на контролната верига, техническият персонал трябва първо да провери работното състояние на бобините за отваряне и затваряне на прекъсвача, да провери дали контролните жици са прекъснати, и да изключи размитостта или разединяването на терминалите на жиците и узлите на помошните ключове. Първо, техническият персонал трябва да провери дали бобините за отваряне и затваряне са прекомерно нагряти или изгорели, и да замени навреме повредените бобини за отваряне и затваряне. Второ, според схемата на проводниците на прекъсвача SF₆, използвайте мултиметър, за да проверите свързаността на веригата на прекъсвача, и навреме изключете ситуацията на прекъснати жици или размитост, за да се гарантира, че заключващата верига е нормална. Веднъж, когато се появи аномалия, точката на дефекта може да бъде веднага определена и дефектът може да бъде елиминиран.
За отказа на прекъсвача SF₆ да се затвори или отвори, причинен от механичен свързващ отказ, техническият персонал трябва да спре използването на прекъсвача SF₆ и да докладва механичния дефект на горния лидер. Обикновено, механичните дефекти включват проблеми като заблъскване на механизма, разпускане на ключа за отваряне и отделяне на свързващата колона. Техническият персонал трябва да размонтира механично повредените компоненти, да възстанови оригиналните механични компоненти на техните оригинални позиции според инструкцията за производството, да замени повредените механични компоненти, да изчисти праха върху компонентите, да добави подходящо масло за смазка, и да елиминира проблема с заблъскването на механизма, за да се постигне елиминиране на дефекта.
2.3 Метод за обработка на лъжлив отказ за отваряне на прекъсвача SF₆
За лъжливия отказ за отваряне, причинен от грешна операция или случайно допиране, техническият персонал трябва първо да провери сигнала на прекъсвача SF₆, да изключи дефекта на ключа, и да рестартира прекъсвача SF₆, за да достави ток. За лъжливия отказ за отваряне, причинен от електрически дефекти, техническият персонал трябва първо да провери сигнала и зададената стойност на прекъсвача SF₆, да намери точката на дефект, да анализира причината за дефекта, и да елиминира и поправи повредените компоненти навреме. За компонентите, засегнати от влага поради слабо герметизиране, заменете герметизиращите компоненти и инсталирайте устройство за подгрев, за да се предотврати влагата и за изсушаване, за да се елиминира проблема с дефекта. За лъжливия отказ за отваряне, причинен от механични дефекти, техническият персонал трябва да размонтира механичната част, да коригира отново позицията на винта за позициониране, да замени или поправи опората за затваряне, да елиминира лъжливия отказ за отваряне, и по този начин да гарантира нормалната работа на прекъсвача SF₆.
2.4 Метод за обработка на лъжлив отказ за затваряне на прекъсвача SF₆
При обработката на лъжливия отказ за затваряне на прекъсвача SF₆, техническият персонал трябва да определи основната причина за лъжливия отказ за затваряне на прекъсвача SF₆ и да използва насочени методи за обработка, за да елиминира дефекта. Техническият персонал трябва редовно да проверява ситуацията с защитата от влага на всеки компонент на прекъсвача SF₆. Ако затварянето е причинено от едновременното заземяване на положителните и отрицателните контакти в DC веригата и се установи, че е причинено от влага в вторичната верига, може да се инсталира устройство за защита от влага и изсушаване в засегнатите части, и да се блокират навреме дупките за проникване на вода, за да се елиминира дефекта. Едновременно, техническият персонал трябва да провери всички вторични вериги, да замени навреме дефектните или повредените компоненти, и да елиминира дефекта. Освен това, техническият персонал трябва да провери компонента на ключа за отваряне, да замени повредения ключ за отваряне, и да елиминира дефекта.
3 Анализ на случая
3.1 Феномен на дефекта
Прекъсвач от тип LW15 - 252 SF₆ беше вложен в експлоатация още през 2007 г. След като прекъсвачът се отвори, ключът все още беше в надходещо положение, и имаше аномално разстояние от около 10 мм между ключа и тригерът за затваряне, с аномален контакт. Но след предоставяне на пулсиращ ток за затваряне, бобината и тригерът работиха нормално, но ключът все още не можеше да се освободи за затваряне. След ръчно освобождаване на ключа, ключът все още не можеше да затвори.
3.2 Анализ на дефекта
Чрез анализ на записите на данни за работа на този прекъсвач, се установи, че прекъсвачът е прекъснал тока 132 пъти по време на работа. Когато токът се прекъсва, се генерира голямо количество топлина, и високотемпературната дъга ще подобри натрупването на химически реактивни вещества. Особено при прекъсване на големи токове, се образува каталитичен ефект, ускоряващ химическата реакция на вътрешните вещества и увеличаващ голямо количество прах.
Ето защо, първоначалната диагноза на този дефект на прекъсвача е, че продуктите на декомпозицията на дъгата, причинени от прекъсването на тока, се химически взаимодействат с кремезина в затворената среда, формирайки голямо количество вещества като SiF₄ и Si(CH₃)₂F₂. Затвърдените вещества се задържат в тормозещата запечатваща пръчка, пречейки на преноса на тормозещата запечатваща пръчка, причинявайки феномен на заблъскване и причинявайки отказ на затваряне на прекъсвача SF₆.
3.3 Елиминиране на дефекта
Техническият персонал размонтира тялото на повредения прекъсвач. При външен преглед, се установи, че тормозещата запечатваща пръчка беше очевидно замърсена, и имаше голямо количество кремезина на герметизиращия пръстен в системата за тормозеща запечатка, което се прилепваше към повърхността на тормозещата запечатваща пръчка, увеличавайки триенето между тормозещата запечатваща пръчка и герметизиращия пръстен по време на пренос, което правеше възможен преноса на тормозещата запечатваща пръчка и причиняваше заблъскване. Замената на компонентите на системата за тормозене не можеше да реши фундаментално проблема с дефекта, което само решаваше симптомите, а не коренния проблем.
При вътрешен преглед, тялото на ключа беше размонтирано, и се установи, че има голямо количество сивобял прах, прилепнал към вътрешната стена на изолатора на камера за угасване, тормозещата запечатваща пръчка и изолиращата държаща пръчка. Тези прахове са главно затвърдени вещества като SiF₄ и Si(CH₃)₂F₂, формирани при високотемпературна дъга. Когато се натрупат до определена степен, те могат да причинят аварии с изолационен пробой.
4 Заключение
Резюмирайки, при дневното управление, администраторите трябва да са запознати с обичайните дефекти на прекъсвачите SF₆ и да разработят практическо решение. Веднъж, когато се появи дефект, точката на дефекта трябва да бъде идентифицирана навреме, и дефектът трябва да бъде елиминиран, премахвайки потенциални опасности, намалявайки времето на прекъсване на тока, предотвратявайки случването на извънредно прекъсване, и по този начин подобрявайки безопасността и стабилността на доставката на електроенергия в подстанциите.
Ето защо, освен замената на компонентите на системата за тормозене, техническият персонал също трябва да замени герметизиращите компоненти и компонентите за угасване, да изчисти праха в камерата за угасване. След елиминиране на дефекта, прекъсвачът беше рестартиран и работеше нормално.
