SF6 Kesici Anahtarlarda Arıza Analizi ve İnceleme Yöntemleri Üzerine Araştırma

Altın merkez sisteminde, yüksek gerilimli devre kesiciler güç kesme cihazları arasındadır ve bunların en yaygın türü SF₆ devre kesicileridir. Bu tür devre kesiciler, SF₆ gazını ana yalıtım ortamı olarak kullanır. Elektrik ark enerjisinin etkisiyle sıkıştırılmış SF₆ gazı anında arkı söndürerek, belirlenmiş akım ve hata akımının kesilmesini sağlar, bu da güç kesme hatları ve elektrik ekipmanlarının zarar görmesini önler. Sistem, devre kesicinin açma-kapanma işlemleri aracılığıyla kontrol edilebilen tam bir işletim sistemine sahiptir ve güçlü işlevsellik sunar.

SF₆ devre kesicileri, altın merkezlerin normal işlemesi için kritik öneme sahiptir. Bir SF₆ devre kesicisi arızalı hale geldiğinde, her bir altın merkez sisteminin işlemesi doğrudan etkilenecektir. Bu, SF₆ devre kesicileri için bakım ve koruma çalışmalarının önemini göstermektedir. Bu çevresel bağlamda, SF₆ devre kesicilerinin hata analizi ve tedavi yöntemlerini incelemek önemli pratik öneme sahiptir.

1 SF₆ Devre Kesicilerinin Yaygın Hatalarının Analizi
1.1 Yetersiz SF₆ Gaz Basıncı

SF₆ devre kesicilerinin gerçek işlemlerinde, yetersiz SF₆ gaz basıncı durumu meydana gelebilir. Bu hata gerçekleştiğinde, SF₆ basınç göstergesindeki değer, belirlenen basınç değerinden daha düşük olacaktır. Uzaktan kontrolda, arka planda yönetim sistemi, yöneticilere SF₆ gaz basıncının çok düşük olduğunu bildiren bir uyarı verecektir.

Bu olgu, çoğunlukla SF₆ devre kesicisinin bulunduğu bölgedeki düşük çevre sıcaklığı, veya SF₆ sisteminde gaz sızıntısı, veya basınç göstergesinin yanlış okuması nedeniyle oluşur, bu da SF₆ yoğunluk rölesi başarısız olmasına, dolayısıyla yetersiz SF₆ gaz basıncına ve SF₆ devre kesicisinin başarısız olmasına neden olur.

1.2 SF₆ Devre Kesicisinin Kapanmama veya Açılmama Hatası

SF₆ devre kesicisinin işlemesi sırasında, manuel işlemden sonra açma-kapanma komutları verildiğinde, SF₆ devre kesicisi tepki vermeyebilir, bu da SF₆ devre kesicisinin kapanmama veya açılmama hatasına neden olur.

Bu hata probleminin temel nedenleri genellikle üç aspekti içerir. İlk olarak, yay enerji depolama sistemi başarısız olabilir ve SF₆ devre kesicisinin açma-kapanma işlemlerine gerekli enerji ve gücü sağlayamaz. İkinci olarak, kontrol devresi tıkılabilir, bu da devre açık olmasına ve açma-kapanma komutlarının iletilmesini engelleyebilir. Üçüncü olarak, mekanik bağlantı hatası olabilir. Komut iletildi olsa bile, mekanik parçaların başarısızlığı veya hasarı nedeniyle, verilen komut tamamlanamaz.

1.3 SF₆ Devre Kesicisinin Yanlış Açılma Hatası

Yanlış açılma hatası, SF₆ devre kesicilerinin yaygın hatalarından biridir. Bu, genellikle bir işlem komutu olmadan SF₆ devre kesicisinin otomatik olarak açılması durumunu ifade eder, bu da SF₆ devre kesicisini kontrol dışı bırakarak altın merkezin normal işlemesini etkiler.

Bu hata durumunun nedenleri genellikle insan hatası veya yanlış dokunma olabilir. Dışsal mekanik titreşim sonucu yanlış açılma da meydana gelebilir. Elektriksel hatalar, yanlış koruma eylemleri ve yanlış ayarlama değerleri nedeniyle de SF₆ devre kesicisinin otomatik açılmasına neden olabilir. DC sistemin iki noktada yerleştirilmesi sırasında, pozitif ve negatif güç kaynakları birleştiğinde, röle koruma sinyalleri iletilir ve alınırlar, bu da yanlış eylemlere neden olur. Ayrıca, kapatma kapağının desteklenmemesi veya konumlandırma vidanın yer değiştirmesi gibi mekanik hatalar da SF₆ devre kesicisinin yanlış açılma hatasına neden olabilir.

1.4 SF₆ Devre Kesicisinin Yanlış Kapanma Hatası

Yanlış kapanma hatası, SF₆ devre kesicilerinin yaygın hatalarından biridir. Bu, bir işlem komutu olmadan SF₆ devre kesicisinin otomatik olarak kapanması durumunu ifade eder, bu da SF₆ devre kesicisini kontrol dışı bırakarak altın merkezin normal işlemesini etkiler.

Bu hata durumunun nedenleri genellikle DC devresinde pozitif ve negatif kontaktların bağlı olmayıp aynı anda yerleştirilmesi, bu da kapanma kontrol devresi oluşturur, böylece kapanma hatası oluşur; kapanma kontaktör bobinin direnci küçüktür, bu da başlatma voltajını azaltır, DC sisteminde anlık darbe oluşturur ve kapanma hatası oluşur; ve açma kilit destek parçasının hasar görmesi de SF₆ devre kesicisinin yanlış kapanma hatasına neden olabilir.

2 SF₆ Devre Kesicisi Hatalarının Tedavi Yöntemleri
2.1 Yetersiz SF₆ Gaz Basıncı Hatası Tedavi Yöntemi

Yetersiz SF₆ gaz basıncı hatası gerçekleştiğinde, bakım personeli öncelikle SF₆ devre kesicisinin basınç göstergesi değerini düzenli olarak kaydetmelidir ve bu değeri standart sıcaklığa dönüştürmelidir, böylece SF₆ devre kesicisindeki gaz basıncının normal olup olmadığını belirleyebilir. Eğer basınç sürekli düşerse, bu durum SF₆ devre kesicisinde gaz sızıntısı olduğunu belirtir.

SF₆ devre kesicisini belirlenmiş basıncına şarj ettikten sonra, basınç göstergesindeki değişimi gözlemleyin. Bir SF₆ sızıntı dedektörü kullanarak, SF₆ devre kesicisinin tüm parçalarını, bağlantı parçalarını, mühür kauçuk halkalarını ve basınç göstergesi bağlantısı pozisyonlarını kontrol edin. Gerçek duruma göre, şüpheli sızıntı parçalarına sabun suyu uygulayarak sızıntı noktasını belirleyebilirsiniz.

Sızıntı tedavisinde, sızıntı olan parçalar üzerinde onarım kaynağı yapın. Her parçanın kullanımına göre sızıntı ve hasarlı parçaları değiştirin. Pratikte, yoğunluk rölesinin başarısız olması da sistemin düşük basınç alarmı vermesine neden olabilir, bu nedenle bakım personeli yoğunluk rölesini, özellikle gösterge ışığı ve anahtar parçalarını kontrol ederek, anahtar yapışması veya kısa devre durumunu dışlayabilir ve hasarlı röleyi zamanında değiştirerek hatayı ortadan kaldırabilir.

2.2 SF₆ Devre Kesicisinin Kapanmama veya Açılmama Hatası Tedavi Yöntemi

SF₆ devre kesicisinin kapanmama veya açılmama hatası durumunda, hatanın spesifik nedenine göre arızayı ortadan kaldırmalıdır.

Yay enerji depolama sisteminin başarısızlığı nedeniyle oluşan SF₆ devre kesicisinin kapanmama veya açılmama hatası için, bakım personeli yay enerji depolama sisteminin yardımcı anahtarı ve enerji depolama motorunun çalışmasını kontrol etmelidir ve dış yüzeyde yanık izler bulunan parçaları zamanında değiştirmelidir. Görünüm normal ise, motor kablosunu çıkarın ve enerji depolama motorunun ve yardımcı anahtarın direncini kontrol ederek normal çalışıp çalışmadığını test edin. Kapandıktan sonra enerji depolaması normal olduğunda ve motor sürekli çalışıyorsa, nemli ortam veya temas nedeniyle yapışma veya temas yanmasından dolayı enerji depolama yardımcı anahtarı devrenin zamanında koparamadığı tespit edilir, bu da SF₆ devre kesicisinin başarısızlığını nedeni olur. Bakım personeli, motordan kaynaklanan uzun süreli çalışma nedeniyle parçaların yanmasını önlemek için enerji depolama güç anahtarını elle kapatmalı, yardımcı anahtarı değiştirmeli, tüm ekipmanın nem veya su sızıntısı etkisi altında olup olmadığını kontrol etmeli ve zamanında nem ve sızıntı önleme önlemleri almalıdır, böylece SF₆ devre kesicisinin hatasının tekrarlanmasını önler.

Kontrol devresinin tıkılmasından kaynaklanan SF₆ devre kesicisinin kapanmama veya açılmama hatası için, bakım personeli öncelikle devre kesicinin açma-kapanma bobinlerinin çalışma durumunu kontrol etmelidir, kontrol kablolarının yırtıldığını kontrol etmelidir ve bağlantı uçlarının ve yardımcı anahtar düğmelerinin gevşemesi veya kopması durumunu dışlamalıdır. Öncelikle, bakım personeli açma-kapanma bobinlerinin ısındığı veya yanıp kaldığına dair kontrol edip, hasarlı açma-kapanma bobinlerini zamanında değiştirmelidir. İkincil olarak, SF₆ devre kesicisinin kablolama diyagramına dayanarak, bir multimeter kullanarak devre kesicinin devre bağlantısını kontrol etmelidir, kablolardaki kopuş veya gevşeme durumunu dışlayarak kilitleme devresinin normal olduğundan emin olmalıdır. Anormal bir durum oluştuğunda, hata noktasını hemen belirleyebilir ve hatayı ortadan kaldırabilir.

Mekanik bağlantı hatası nedeniyle oluşan SF₆ devre kesicisinin kapanmama veya açılmama hatası için, bakım personeli SF₆ devre kesicisinin kullanımını durdurmaya ve üst düzey liderlere mekanik hatayı rapor etmeye çalışmalıdır. Genellikle, mekanik hatalar, mekanizmanın sıkışması, açma kilit parçasının gevşemesi ve iletim bağlantısının kopması gibi sorunları içerir. Bakım personeli, mekanik olarak arızalı parçaları çözebilir, fabrika talimat kitapçığına dayanarak orijinal mekanik parçalarını orijinal pozisyonlarına geri getirebilir, hasarlı mekanik parçaları değiştirebilir, parçalardaki tozu temizleyebilir, uygun yağ ekleyebilir ve mekanizmanın sıkışmasını ortadan kaldırarak hatayı ortadan kaldırabilir.

2.3 SF₆ Devre Kesicisinin Yanlış Açılma Hatası Tedavi Yöntemi

İnsan hatası veya yanlış dokunma nedeniyle oluşan yanlış açılma hatası için, bakım personeli öncelikle SF₆ devre kesicisinin sinyal gösterimini kontrol etmelidir, anahtar hatasını dışlamalı ve SF₆ devre kesicisini yeniden başlatıp güç sağlamalıdır. Elektriksel hatalar nedeniyle oluşan yanlış açılma hatası için, bakım personeli öncelikle SF₆ devre kesicisinin sinyalini ve ayarlama değerini kontrol etmelidir, hata noktasını bulmalı, hata nedenini analiz etmeli ve hataya neden olan parçaları zamanında düzeltmeli ve onarmalıdır. Nemli ortamdan dolayı faydalı olmayan mühür parçalarını değiştirin ve nem önleme ve kurutma cihazı ekleyin, böylece hata sorununu ortadan kaldırın. Mekanik hatalar nedeniyle oluşan yanlış açılma hatası için, bakım personeli mekanik parçayı çözüp, konumlandırma vidasının pozisyonunu yeniden düzeltmelidir, kapatma kapağını değiştirip onarır, yanlış açılma hatasını ortadan kaldırır ve böylece SF₆ devre kesicisinin normal işlemesini sağlar.

2.4 SF₆ Devre Kesicisinin Yanlış Kapanma Hatası Tedavi Yöntemi

SF₆ devre kesicisinin yanlış kapanma hatasının tedavisinde, bakım personeli SF₆ devre kesicisinin yanlış kapanma hatasının ana nedenini netleştirmeli ve hedefe yönelik tedavi yöntemlerini kullanarak hatayı ortadan kaldırmalıdır. Bakım personeli, SF₆ devre kesicisinin her parçasının nem önleme durumunu düzenli olarak kontrol etmelidir. Eğer kapanma, DC devresinde pozitif ve negatif kontaktların aynı anda yerleştirilmesi nedeniyle meydana gelmiş ve ikincil devrenin nemli olduğu tespit edilirse, nemli bölgelere nem önleme ve kurutma cihazı monte edilebilir ve su sızıntısı delikleri zamanında kapatılabilir, böylece hata ortadan kaldırılır. Aynı zamanda, bakım personeli tüm ikincil devreleri kontrol etmeli, hasarlı veya hasarlı parçaları zamanında değiştirmeli ve hatayı ortadan kaldırmalıdır. Ayrıca, bakım personeli açma kilit parçasını kontrol etmeli, hasarlı açma kilit parçasını değiştirerek hatayı ortadan kaldırmalıdır.

3 Vaka Analizi
3.1 Hata Durumu

Bir LW15 - 252 tipi SF₆ devre kesicisi 2007 yılında hizmete girdi. Devre kesicisi triplendiğinde, kilit hala aşırı pozisyonda kaldı ve kilit ile kapatma tetiği arasında yaklaşık 10mm'lik anormal bir boşluk vardı, temas anormaldi. Ancak, kapatma darbe güç kaynağı sağlandıktan sonra, bobin ve tetik normal çalıştı, ancak kilit hala kapatma için serbest bırakılamadı. Manuel olarak kilit açıldıktan sonra, anahtar hala kapanamadı.

3.2 Hata Analizi

Bu devre kesicisinin işlem verilerinin analizi, devre kesicisinin işlem sırasında 132 kez akımı kesdiğini göstermiştir. Akım kesildiğinde, büyük miktarda ısı üretilir ve yüksek sıcaklıkta ark kimyasal reaksiyon ürünleri oluşturmayı hızlandırır. Özellikle büyük akımların kesilmesi, içeriğin kimyasal reaksiyonunu hızlandıran bir katalizör etkisi oluşturur ve çok fazla toz oluşmasına neden olur.

Bu nedenle, bu devre kesicisi hatasının ilk tanısal kararı, akım kesilmesi nedeniyle oluşan ark ayrışma ürünlerinin kapalı ortamda silikon yağı ile kimyasal reaksiyona girerek SiF₄ ve Si(CH₃)₂F₂ gibi birçok maddeyi oluşturmalarıdır. Katılaşmış maddeler frenleme mühür çubuğunda kalır, bu da frenleme mühür çubuğunun iletimini engeller, takılma durumuna neden olur ve SF₆ devre kesicisinin kapanmasını engeller.

3.3 Hata Ortadan Kaldırılması

Bakım personeli, arızalı devre kesicinin gövdesini çözdü. Dış incelemede, frenleme mühür çubuğunun açıkça kirli olduğu tespit edildi ve frenleme mühür sistemindeki mühür kauçuk halkasında çok fazla silikon yağ bulunuyordu, bu da frenleme mühür çubuğunun yüzeyine tutunarak, iletim sürecinde frenleme mühür çubuğu ile mühür kauçuk halkası arasındaki sürtünmeyi artırıyordu, bu da frenleme mühür çubuğunun normal iletememesine ve takılmasına neden oluyordu. Frenleme sisteminin parçalarını değiştirmek, sorunun kökünü çözemez, sadece semptomları ele alır.

İç incelemede, anahtar gövdesi çözülerek, arc-extinguishing chamber porcelan borusunun iç duvarında, frenleme mühür çubuğunda ve yalıtım çekme çubuğunda, yüksek sıcaklıkta ark nedeniyle SiF₄ ve Si(CH₃)₂F₂ gibi katılaşmış maddelerin biriktiği görüldü. Bu maddeler biriktiğinde, yalıtım bozulma kazalarına neden olabilir.

4 Sonuç

Sonuç olarak, günlük yönetim sırasında, yöneticilerin SF₆ devre kesicilerinin yaygın hatalarını bilmesi ve uygulanabilir çözümler geliştirmesi gerekmektedir. Hata oluştuğunda, hata noktası hızlıca belirlenmelidir ve hata ortadan kaldırılmalıdır, potansiyel tehlikeler ortadan kaldırılmalı, güç kesinti süresi azaltılmalı, sırasız triplendirmenin önüne geçilmeli ve böylece altın merkezlerdeki güç sağlamanın güvenliği ve istikrarı artmalıdır.

Bu nedenle, frenleme sisteminin parçalarını değiştirmeden başka, bakım personeli mühür parçalarını ve arc-extinguishing parçalarını değiştirmeli, arc-extinguishing odasındaki tozu temizlemelidir. Hata ortadan kaldırıldıktan sonra, devre kesicisi yeniden başlatıldı ve normal şekilde çalıştı.