Анализа на причините за повреди од пречката на изолацијата во SF6 прекинувачи во отворено состојба

GIS (газ инсулирани систем) го користи SF₆ гас како изолативна и арк-екстингуисачка среда. Има неколку предности, како мал земјиште, висока надежност, одлична безбедност и удобна одржба. SF₆ прекинувачот, како важен дел од опремата за GIS, има доминантна позиција на ниво на напон од 110 кВ и повисоко.

Оваа статија детално описува грешка што се случила во текот на процесот на производство на електрична енергија и синхронизација на Агрегат 1 во една електроцентрала. Конкретно, кога 220 кВ SF₆ прекинувач 2201 на високонапонската страна на главниот трансформатор беше отворен, се случи прелом на изолацијата на Фаза C. Како резултат, се активираа защитите против неуспех на прекинувачот и протек на негативна секвенца, што доведе до неуспех на пускането и поврзувањето со мрежата на агрегатот.

1 Процес на догодина и постапки за управување

Во текот на пускането на производството на електрична енергија на Агрегат 1 и последовната синхронизација, системот за надзор доклада активирање на защитата против неуспех на прекинувачот, функционирање на обратно време-негативна секвенца протек, трепнување на електричната заштита и пораки за недостиг на напон на 220 кВ Линија Ја и Линија Ји. Немаше други аларми за заштитата на агрегатот.

Агрегат 1 изврши процедура за спреќање. 220 кВ прекинувач 2211 на Линија Ја и Линија Ји се трепнува, а прекинувачот на помошниот трансформатор (2200 Ја) исто така се трепнува, а устройбата за автоматско превклучување на помошната енергија беше активирана. Потврдено со личностите за уредување и контрола на мрежата, се установи дека нема грешки на 220 кВ Линија Ја и Линија Ји. Прво, се заклучи дека главниот прекинувач 2201 има грешка.

Кога прекинувачот 2201 беше отворен за преглед, се пронајде голем количество прашин и други прилози на преломот на камерата за гаснење на Фаза C на прекинувачот 2201, кои беа расфрлени внатрешно во гасната камера. Немаше очигледни точки на кратко поврзување на површината на прекинувачот, и не се детектираше феномен на кратко поврзување на земјата на прекинувачот. Прво, се анализира и заклучи дека изолацијата меѓу преломните точки на Фаза C на прекинувачот 2201 беше преломена.

За да се осигура безбедна и стабилна работа на агрегатот и да се направи анализа на инцидентот, се униформно заменија три фази на прекинувачот 2201. Се извршија соодветни електрични предупредни испитувања и ручно пускане, испитувања за повисок напон и поврзување со мрежата на агрегатот.

2 Анализа на акцијата на заштитата

Преку преглед на осцилографскиот запис на грешката на Агрегат 1, се откри дека кога заштитата дејствува, Агрегат 1 все уште е во процес на синхронизација, и овој процес трае 25 секунди (нормалното време за затварање при синхронизација е околу 80 секунди), и во овој период не се испраќа команда за затварање при синхронизација. Потоа, преку преглед на осцилографскиот запис на генератор-трансформаторскиот агрегат, се откри дека има строј на Фаза B и Фаза C на нисконапонската страна на главниот трансформатор, додека нема строј на Фаза A (конфигурацијата на поврзување на трансформаторот е Yн/Д11).

Небалансираниот вредност на обратно време-негативна секвенца на надминување на стројот на Агрегат 1 во текот на производството на електрична енергија надминува прагот и се кумулира за да активира трепнувањето, што причинува заштитата да трепне. Обратно време-негативна секвенца на надминување на стројот на Агрегат 1 во текот на производството на електрична енергија трепнува прекинувачот 2201. Бидејќи прекинувачот все уште е во отворено состојба, не може да прекине преломниот строј на Фаза C. В овој момент, заштитата RCS - 921A на прекинувачот 2201 прима сигнал за неуспех на заштитата иницииран од трепнувањето на три фази на генератор-трансформаторскиот агрегат. Меѓутоа, има строј на Фаза C, кој надминува вредноста за неуспех, и заштитата за неуспех дејствува, што го прави Агрегат 1 да изврши процедура за спреќање. Заштитата за неуспех дејствува за да трепне 220 кВ Линија Ја и Линија Ји прекинувач 2211 преку линиска заштита RCS - 931AM. Значи, оваа акција на заштитата е причинета од преломот на преломните точки на прекинувачот 2201 кога не успее да се затвори, и сите акции на заштитата се точни.

3 Анализа на причината за грешката

Кога се случи грешката, напонот на страната на генераторот на агрегатот достигнал нормалната вредност, но проводливата дел од прекинувачот не беше затворен. Во овој момент, напонот на прекинувачот достигнал својата максимална вредност. Пре него што се случи прелом на изолацијата на преломните точки на Фаза C на прекинувачот 2201, системот за надзор не испрати аларма за нисок притисок во камерата со SF₆ гас, и преглед на местото покажа дека густинските релеи на SF₆ се сите во зелена зона.

Общата бројка на операции на прекинувачот 2201 е 535, што е далеку од проектната нормална бројка на операции, која е 5000. На основа на податоците од осцилографскиот запис на местото, фактичната состојба на прекинувачот со грешка, и соодветните податоци за одржба на прекинувачот на Агрегат 1, се предизвика предизвикување на следните можни причини за прелом на изолацијата меѓу преломните точки на Фаза C на прекинувачот 2201:
(1) Постојат структурни проблеми во камерата за гаснење на прекинувачот на Фаза C. Внатрешните компоненти можат да бидат слободни, што го предизвикува прелом и прелом меѓу пристапите.
(2) Постојат проблеми со чистотата во камерата за гаснење на прекинувачот на Фаза C. Во текот на многу операции на прекинувачот, се формира канал за прелом, што предизвикува прелом на изолацијата.
(3) Постојат проблеми со материјалот на преломните точки на прекинувачот на Фаза C. Неодговарајче користење на материјалот на преломните точки предизвикува да се генерираат загрязници во текот на работата на прекинувачот и да се задржат долг временски на вонешната површина на пристапите. Постепено, се формира канал за прелом, што конечна предизвикува прелом на изолацијата меѓу преломните точки.

Фазата C со грешка на камерата за гаснење е превезана назад во завод за демонтажа и анализа. Во исто време, или Фаза A или Фаза B (било која фаза) без грешка е превезана назад во завод за демонтажа и компаративна анализа. Заклучокот на аналитичкиот извештај е дека се случува прелом меѓу контактите A и B на камерата за гаснење.

4 Предупредни мерки

Јачање на управувањето со купување и користење на SF₆ гас, и строго извршување на работа според барањата на упатството за работа и регламентите за одржба во текот на процесот на одржба. Токму во текот на замената и инсталацијата на камерата за гаснење, треба да се земат ефективни мерки за заштита од прашината. Кога се отвараат отвори, капаци итн., треба да се користат капаци за запушување. Ако условите на инсталационото место се лоши и има големо количество прашин, треба да се спре инсталацијата.

5 Заклучок

Широко светски, нема случаи на таква грешка на овој тип прекинувач кога е во отворено состојба. Оваа грешка може да се припише на случајна совпаѓање или, веројатно, влијание на фактори над нормалните статистички грешки. Оваа електроцентрала е насосна електроцентрала, и агрегатот често се превклучува помеѓу производството на електрична енергија и насочувањето на водата секој ден со голем број на операции, што го прави невозможно директното споредување. За подетална истражување, треба да се инсталираат преходни рекордери на двете страни на прекинувачот, за да се пребаруваат можни причини на основа на длабокиот набљудувачки период.