מחקר על ניתוח תקלות וطرق התמודדות עם מפסקים מסוג SF6

במערכת תחנת ההסבה, מנותקי הזרם בלחץ גבוה הם מכשירי הפסקת חשמל, שבהם מנותקי ה-SF₆ הם הנפוצים ביותר. מנותקים אלה משתמשים בגז ה-SF₆ כמדיאת המבודדת הראשית. בהתאם לתפקוד אנרגיית הקשת, נוצר גז ה-SF₆ מומצץ כדי להכבות את הקשת באופן מיידי, ובכך מושגת הפסקת הזרם הממוצע והתקלקל, הגנה על קווי חשמל ומגנטים מהנזק. המערכת מצוידת במערכת פעולה מלאה, שיכולה לשלוט במנותק הזרם באמצעות פעולות פתיחה וסגירה, והיא בעלת פונקציונליות חזקה.

מנותקי ה-SF₆ הם קריטיים לתפעול הנורמלי של תחנות ההסבה. כאשר מנותק ה-SF₆ מתקלקל, זה ישפיע ישירות על תפעול כל מערכת בתחנת הסבה. זהו מדגים את החשיבות של עבודות תחזוקה והגנה עבור מנותקי ה-SF₆. בהקשר סביבתי כזה, חקר ניתוח התקלות וטיפולי המנותק של ה-SF₆ הוא בעל חשיבות מעשית רבה.

1 ניתוח התקלות הנפוצות של מנותקי ה-SF₆
1.1 לחץ גז ה-SF₆ נמוך

במהלך התפעול האקטואלי של מנותקי ה-SF₆, סביר מאוד שתקרה מצב של לחץ נמוך של גז ה-SF₆. כאשר תתקלקל זו, ערך הלחץ על מד הלחץ של ה-SF₆ יהיה נמוך מהלחץ הממוצע. בשליטה מרחוק, מערכת ניהול הרקע תשלח אזעקה כדי להזהיר את צוות ההפעלה שהלחץ של גז ה-SF₆ נמוך מדי.

הופעה זו היא בעיקרה נגרמת מתנאי טמפרטורה נמוכים באזור בו נמצא מנותק ה-SF₆, או שיש נזילת גז במערכת ה-SF₆, או שערך מד הלחץ אינו נכון, מה שמוביל לכישלון של רילוי הצפיפות של ה-SF₆, מה שמסתיים בלחץ נמוך של גז ה-SF₆ והתקלקלות של מנותק ה-SF₆.

1.2 כישלון של מנותק ה-SF₆ לסגור או לפתוח

במהלך תפעול מנותק ה-SF₆, לאחר שמשתמשים מפקדים פתיחה וסגירה, מנותק ה-SF₆ אינו מגיב, מה שגורם לתקלקלות של מנותק ה-SF₆ בסגירתו או פתיחתו.

הסיבות העיקריות לבעיה זו כוללות שלושה נושאים. ראשית, מערכת האחסון של האנרגיה בשפירים נכשלה ולא מספקת אנרגיה וכוח לפעולות הפתיחה והסגירה של מנותק ה-SF₆. שנית, המעגל הבקרה נחסם, מה שגורם לפתיחת מעגל ומחסום את העברת פקודות הפתיחה והסגירה. שלישית, יש כשל בקשר המכני. גם אם הפקודה מועברת, בשל כשל או נזק של מרכיבים מכניים, הפקודה המועברת לא יכולה להימשך.

1.3 תקלת פתיחה מזויפת של מנותק ה-SF₆

תקלת הפתיחה המזויפת היא אחת מהתקלות הנפוצות של מנותקי ה-SF₆. היא מתארת מצב שבו מנותק ה-SF₆ נפתח אוטומטית ללא פקודה הפעלה, מה שגורם למנותק ה-SF₆ להתנתק ומשפיע על תפעול תחנת ההסבה הנורמלי.

הסיבות לתופעה זו הן בעיקר הפעלה שגויה או מגע בלתי מכוון. ייתכן כי היא נגרמת גם מחילוץ מכני חיצוני. תקלות חשמליות יכולות גם לגרום לפתיחת אוטומטית של מנותק ה-SF₆, בעיקר עקב פעולות הגנה שגויות וערכים מוגדרים בצורה שגויה. במהלך השראה משני מקומות במערכת ה-DC, לאחר שמקורות החיוב והשלילה מחוברים, אות הגנה נשלח ומקבל, מה שגורם לפעולה שגויה. בנוסף, תקלות מכניות כגון כשל בתמיכה של המסתם או הזזה של בורג המיקום יכולים גם לגרום לתקלת פתיחה מזויפת של מנותק ה-SF₆.

1.4 תקלת סגירה מזויפת של מנותק ה-SF₆

תקלת הסגירה המזויפת היא אחת מהתקלות הנפוצות של מנותקי ה-SF₆. היא מתארת מצב שבו מנותק ה-SF₆ נסגר אוטומטית ללא פקודה הפעלה, מה שגורם למנותק ה-SF₆ להתנתק ומשפיע על תפעול תחנת ההסבה הנורמלי.

הסיבות לתופעה זו הן בעיקר שהקשרים החיובי והשלילי במעגל ה-DC אינם מחוברים אך מוסמכים בבת אחת, מה שמייצר מעגל בקרה לסגירה, מה שגורם לתקלת סגירה; ההתנגדות של סליל המגע לסגירה קטנה, מה שמפחית אתряץ ההפעלה, מה שגורם לפולס רגע במערכת ה-DC ויוצר תקלת סגירה; והרס תמיכה במגשך הפתיחה יכול גם לגרום לתקלת סגירה מזויפת של מנותק ה-SF₆.

2 שיטות טיפול בתקלות של מנותקי ה-SF₆
2.1 שיטת טיפול בתקלת לחץ נמוך של גז ה-SF₆

ברגע שתקרה תקלת לחץ נמוך של גז ה-SF₆, צוותי התחזוקה צריכים קודם כל לתעד את ערך מד הלחץ של מנותק ה-SF₆ באופן קבוע ולהמיר אותו לערך הלחץ בטמפרטורת הסטנדרט כדי לקבוע האם לחץ הגז במנותק ה-SF₆ הוא נורמלי. אם הלחץמשיך לרדת, ניתן לאלץ את התקלה כתנאי נזילת גז במנותק ה-SF₆.

לאחר טעינת מנותק ה-SF₆ ללחץ הממוצע, יש להתבונן בשינוי מד הלחץ. יש להשתמש במכשיר איתור נזילות של ה-SF₆ כדי לבדוק את כל חלקיו של מנותק ה-SF₆, כולל חיבורים, טבעות גומי, ומקום חיבור מד הלחץ. לפי המצב האמיתי, ניתן ליישם מים סבוניים על החלקים הנחשדים בנזילות כדי לקבוע את מקום הנזילות.

במהלך הטיפול בנזילות, יש לבצע תקיעה בחלקים הנזילים. יש להחליף את החלקים הנזילים והנפגעים בהתאם לשימוש בכל חלק. בפועל, מכיוון שנכשל הרילוי יכול גם לגרום למערכת לשלוח אזעקה לחץ נמוך, צוותי התחזוקה יכולים לבדוק את הרילוי, במיוחד עבור חלקים של מאפיינים וswithces, כדי לדחות מצב של הדבקה או קצר-مدار, ולהחליף את הרילוי המוזנח בזמן כדי להסיר את התקלה.

2.2 שיטת טיפול בתקלת כישלון של מנותק ה-SF₆ לסגור או לפתוח

במקרה של כישלון של מנותק ה-SF₆ לסגור או לפתוח, צריך להסיר את התקלה בהתאם לסיבה הספציפית של התקלה.

עבור כישלון של מנותק ה-SF₆ לסגור או לפתוח שנגרם מתקלת מערכת האחסון של האנרגיה בשפירים, צוותי התחזוקה צריכים לבדוק את פעולת המפסק העזרי והמנוע של מערכת האחסון של האנרגיה בשפירים, ולהחליף את המרכיבים עם סימנים של שריפה על פני השטח החיצוני בזמן. אם המראה היא נורמלית, יש להסיר את כבלים של המנוע ולבדוק אם ההתנגדות של מנוע האחסון והמפסק העזרי יכולים לעבוד באופן תקין. אם האחסון הוא תקין לאחר סגירה והמנוע ממשיך לפעול, נקבע שהמפסק העזרי לא יכול לנתק את המעגל בזמן בגלל סיבות כמו הדבקה עקב לחות או שריפה של הקשר, מה שגורם לכישלון של מנותק ה-SF₆. צוותי התחזוקה צריכים לנתק ידנית את מפסק האחסון כדי למנוע מהרכיבים להישרף עקב פעילות ממושכת של המנוע, להחליף את המפסק העזרי, לבדוק אם כל הציוד נפגע מהלחות או זרימה, ולנקוט בצעדי מניעה של הלחות וזרימה בזמן כדי למנוע את חזרת התקלה של מנותק ה-SF₆.

עבור כישלון של מנותק ה-SF₆ לסגור או לפתוח שנגרם מחסימת המעגל הבקרה, צוותי התחזוקה צריכים קודם כל לבדוק את מצב העבודה של סלים הפתיחה והסגירה של המנותק, לבדוק אם הכבלים של הבקרה נשברו, ולהדיח את הרגעיים או ניתוקי הנוזלים של מינונים עזר. קודם כל, צוותי התחזוקה צריכים לבדוק אם סלים הפתיחה והסגירה הם חמים מדי או נשרפו, ולהחליף את סלים הפתיחה והסגירה המזוהמים בזמן. שני, לפי תוכנית החיבורים של מנותק ה-SF₆, להשתמש במד מרובע כדי לבדוק את התאימות של מעגל המנותק, ולנקוט בצעדי מניעה של נשברים או נקודות רופפות כדי להבטיח שהמעגל הנעול הוא תקין. כאשר תקרה חריגה, ניתן לקבוע מיד את נקודת התקלה ולהסיר את התקלה.

עבור כישלון של מנותק ה-SF₆ לסגור או לפתוח שנגרם מכשל בקשר מכני, צוותי התחזוקה צריכים להפסיק להשתמש במנותק ה-SF₆ ולדווח על התקלה המכנית למפקד העליון. בדרך כלל, תקלות מכניות כוללות בעיות כמו נעילה של המנגנון, פתיחה של המנעל, ופרישה של חיבור ההעברה. צוותי התחזוקה צריכים לפזר את המרכיבים המכניים המזוהמים, להחזיר את המרכיבים המקוריים שלהם למיקומים המקוריים לפי ספר הדרכה של המפעל, להחליף את המרכיבים המכניים המזוהמים, לנקות את אבק המרכיבים, להוסיף שמן חומרי מתאים, ולהסיר את בעיית הנעילה כדי להשיג את הסרת התקלה.

2.3 שיטת טיפול בתקלת פתיחה מזויפת של מנותק ה-SF₆

עבור התקלת פתיחה מזויפת שנגרמת מהפעלה שגויה או מגע בלתי מכוון, צוותי התחזוקה צריכים קודם כל לבדוק את תצוגת האות של מנותק ה-SF₆, להדיח את תקלת המפסק, ולחדש את מנותק ה-SF₆ כדי לספק חשמל. עבור התקלת פתיחה מזויפת שנגרמת מתקלות חשמליות, צוותי התחזוקה צריכים קודם כל לבדוק את האות והערך המוגדר של מנותק ה-SF₆, למצוא את נקודת התקלה, לנתח את סיבת התקלה, ולהסיר ולתקן את המרכיבים המזוהמים בזמן. עבור המרכיבים שנפגעו מהלחות עקב חסימה גרועה, יש להחליף את המרכיבים החותמים ולהתקין מכשיר חימום להגנה מהלחות ופיזור כדי להסיר את בעיית התקלה. עבור התקלת פתיחה מזויפת שנגרמת מתקלות מכניות, צוותי התחזוקה צריכים לפזר את החלק המכני, לתיקן מחדש את מיקומו של בורג המיקום, להחליף או לתיקן את המנעל, להסיר את התקלת פתיחה המזויפת, ובכך להבטיח את תפעול הנורמלי של מנותק ה-SF₆.

2.4 שיטת טיפול בתקלת סגירה מזויפת של מנותק ה-SF₆

בטיפול בתקלת סגירה מזויפת של מנותק ה-SF₆, צוותי התחזוקה צריכים להבהיר את הסיבה העיקרית לתקלת סגירה מזויפת של מנותק ה-SF₆ ולנקוט בשיטות טיפול ממוקדות כדי להסיר את התקלה. צוותי התחזוקה צריכים לבדוק באופן קבוע את מצב ההגנה מהלחות של כל מרכיב של מנותק ה-SF₆. אם הסגירה נגרמת מהחיברות של הקשרים החיובי והשלילי במעגל ה-DC ובו נקבע שהיא נגרמת מהלחות של המעגל המשני, ניתן להתקין מכשיר הגנה מהלחות ופיזור בחומר הנגוע, ולסתום את החורים הנגועים בזמן כדי להסיר את התקלה. באותו הזמן, צוותי התחזוקה צריכים לבדוק את כל המעגלים המשניים, להחליף את המרכיבים המזוהמים או המרוסקים בזמן, ולהסיר את התקלה. בנוסף, צוותי התחזוקה צריכים לבדוק את מרכיב המנעל, להחליף את מרכיב המנעל המזוהם, ולהסיר את התקלה.

3 ניתוח מקרה
3.1 תופעת התקלה

מנותק ה-SF₆ מסוג LW15 - 252 הוכנס לתפעול כבר בשנת 2007. אחרי שהמנותק נפתח, המנעל עדיין היה במקום גבוה, והיה רווח לא תקין של כ-10mm בין המנעל למגשך הסגירה, עם קשר לא תקין. אבל אחרי שהספק הפתיחה ניתן, הסליל והמגשך עבדו באופן תקין, אבל המנעל עדיין לא יכול היה להתפרק לסגירה. אחרי שהתבצעה פתיחה ידנית של המנעל, המנותק עדיין לא יכול היה לסגור.

3.2 ניתוח התקלה

דרך ניתוח נתוני תפעול של המנותק הזה, נמצא שהמנותק הפריד את הזרם 132 פעמים במהלך התפעול. כשהזרם מתפצל, מופק כמות גדולה של חום, והקשת בעלת הטמפרטורה הגבוהה תעודד את הצטברות החומרים של התגובה הכימית. במיוחד עבור הפרדת זרמים גדולים, ייווצר אפקט קטליזה, המאיץ את התגובה הכימית של החומרים הפנימיים ומוסיף כמות גדולה של אבק.

לכן, האבחנה הראשונית של התקלה הזו היא שהחומרים שנפרדו על ידי קשת הנוצרים מהפרדת הזרם מגיבים כימית עם שומן הסיליקון בסביבה חסומה, יוצרים כמות גדולה של חומרים כמו SiF₄ ו-Si(CH₃)₂F₂. החומרים המוצקים נשארים במקלע החיסון, מעכבים את העברת המקלע, ומאפשרים תופעה של נעילה, מה שגורם לתקלת סגירה של מנותק ה-SF₆.

3.3 הסרת התקלה

צוותי התחזוקה פירקו את הגוף המזוהם של המנותק. בבדיקה חיצונית, נמצא שהמקלע החיסון היה בבירור מלוכלך, והיה כמות גדולה של שומן סיליקון על טבעת החותם במערכת החיסון, מתחבר אל פני השטח של מקלע החיסון, מגדיל את החיכוך בין מקלע החיסון לטבעת החותם במהלך ההעברה, מה שגורם למקלע החיסון לא להיות מסוגל להעביר באופן תקין ומאפשר תופעה של נעילה. החלפת המרכיבים של מערכת החיסון לא יכולה לפתור את בעיית התקלה באופן בסיסי, אלא רק פותרת את הסימפטומים ולא את השורש.

בבדיקה פנימית, פורק הגוף של המנותק, ונמצאה כמות גדולה של אבק אפור לבן מתחבר אל קיר הפנימי של צינור הכיבוי, מקלע החיסון, ו막 הבודד. האבקים הללו הם בעיקר חומרים מוצקים כמו SiF₄ ו-Si(CH₃)₂F₂ שנוצרים תחת הקשת בעלת הטמפרטורה הגבוהה. כשנצברים עד לרמה מסוימת, הם יכולים לגרום לתקרת בידוד תאונות.

4 סיכום

לסיכום, במהלך הניהול היומיומי, המנהלים צריכים להיות מוכרים עם התקלות הנפוצות של מנותקי ה-SF₆ ולקבל פתרונות מעשיים. כאשר תקרה תקלה, צריך לזהות במהירות את נקודת התקלה ולהסיר את התקלה, להסיר סיכונים, להפחית את זמן החשמל, למנוע את תחילת הפתיחה, ובכך להגביר את הבטיחות והיציבות של האספקה של חשמל בתחנות ההסבה.

לכן, בנוסף להחלפת המרכיבים של מערכת החיסון, צוותי התחזוקה צריכים גם להחליף את המרכיבים החותמים ואת המרכיבים המכבים, לנקות את האבק בצינור הכיבוי. אחרי שהתקלה הוסרה, המנותק התחיל מחדש ועבד באופן תקין.