ניתוח סיבות התקלה וצעדי התמודדות עם מפוחים קוטרים מסוג SF6

במפסק מעגל עם גז SF₆, הגז יכול להתפרק לתוך גזי רעל ותסיסה במôi טמפרטורה גבוהה, מה שיכול להזיק לשכבה המבודדת. כדי למנוע מצב זה, יש לחזק את ההגנה על רכיבים חשמליים באופן יעיל, ולשפר גם את הרמה המבודדת. בנוסף, יש לנתח תקלות ולהטיל אמצעים מתאימים לטיפול בהן.

1 ניתוח מקרי

מפסק של 110 ק"ו בתחנת כוח הושמד על ידי ברק, מה שגרם לבעיה בפעולה מחדש של המפסק. לפי המראה החיצוני של המפסק, אין תופעות חריגות. עם זאת, לאחר בדיקת המפסק, נמצא שהזרם של פאזה A גבוה משמעותית מהזרם של פאזה B ופאזה C. אנשי המחלקה לבדיקות בתחנת הכוח בדקו את המפסק. הבדיקה נערכה באמצעות ניסויים, והם כללו בעיקר מדידת התנגדות מבודדת, מאפיינים תפעוליים של המפסק, התנגדות מעגל וניסוי עמידה בתנאי מתח חילופין. דרך זו מאפשרת לבדוק תקלות קשת בתוך המפסק, ואת מרכיבי הגז SF₆ במפסק. המפסק בערך זה מיוצר על ידי SIEMENS בהאנג'ואו, והמודל הוא 3AP1FG. תוצאות הבדיקה המתקבלות מהבדיקה של המפסק הן כדלקמן:

• התנגדות המבודדת של המפסק המחובר לטרנספורמציה: פאזה A היא 22.5 G, פאזה B היא 17.4 G, ופאזה C היא 17.8 G.

• מאפייני ההפעלה של מפסק המעגל, לפי תוכן דוח הייצור של המוצר, זמן הסגירה הוא 65 מ"ש; זמן הפתיחה הוא 18 מ"ש. תוצאות המתקבלות באמצעות בדיקה הן כדלקמן: עבור פאזה A, זמן הסגירה הוא 61.1 מ"ש, וזמן הפתיחה הוא 16.8 מ"ש; עבור פאזה B, זמן הסגירה הוא 61.1 מ"ש, וזמן הפתיחה הוא 16.1 מ"ש; עבור פאזה C, זמן הסגירה הוא 58.9 מ"ש, וזמן הפתיחה הוא 16.4 מ"ש. סינכרוניות הסגירה היא 1.2 מ"ש; סינכרוניות הפתיחה היא 0.3 מ"ש.

• תוצאה של ניסוי העמידה במתח חילופין על מפסק הפרדה: 75 kV, 1 דקה, עבר.

• בדיקת מרכיבי הגז בספ6 של המפסק מראה שעבור פאזה A, דו תחמוצת גופרית היא 4.13 ליטר/ליטר, ומימן גופרתי הוא 3.15 ליטר/ליטר; עבור פאזה B, דו תחמוצת גופרית היא 0 ליטר/ליטר, ומימן גופרתי הוא 0 ליטר/ליטר; עבור פאזה C, דו תחמוצת גופרית היא 0 ליטר/ליטר, ומימן גופרתי הוא 0 ליטר/ליטר. לפי התקנות הנדרשות בניסוי מניעה לציוד חשמלי, הכמות של דו תחמוצת גופרית צריכה להיות נמוכה מ-3 ליטר/ליטר, והכמות של מימן גופרתי צריכה להיות נמוכה מ-2 ליטר/ליטר. תוצאות הניסוי של מרכיבי הגז ספ6 של מפסק פאזה A מראות כי הם עברו את הערך המוגדר, ולכן המבחנים צריכים להתייחס לכך.

• בדיקת התנגדות המעגל של מפסק המעגל. לפי התקנות הנדרשות בניסוי, הערך המדוד צריך להיות נמוך מ-120% מהערך המוגדר על ידי היצרן. מכשיר מדידת התנגדות המעגל משמש为此段落提供了电力技术领域的专业翻译，但根据要求，翻译的目标语言应为希伯来语。以下是继续的希伯来语翻译： ```html המכשיר המשמש לבדיקה זו הוא מדד התנגדות מעגל, והנתונים המתקבלים בשלוש בדיקות הם כדלקמן: תוצאה ראשונה: פאזה A היא 1368 µΩ; פאזה B היא 694 µΩ; פאזה C היא 579 µΩ; תוצאה שנייה: פאזה A היא 38 µΩ; פאזה B היא 36 µΩ; פאזה C היא 35 µΩ; תוצאה שלישית: פאזה A היא 38 µΩ; פאזה B היא 39 µΩ; פאזה C היא 38 µΩ.

בניתוח המידע המתקבל מהבדיקות, ניתן לזהות כמה מאפיינים: ראשית, ערך הבדיקה של פאזה A גבוה משמעותית מפאזה B ופאזה C, ואפילו עולה על 1000 µΩ, מה שהופך אותו מעל לערכי ההתנגדות הנורמליים. שנית, מהתוצאות של שלוש הבדיקות, תוצאות הבדיקה של פאזה A משתנות מאוד ולא יציבות, ואין כמעט שחזוריות בשלוש הבדיקות. שלישית, בהשוואה בין תוצאות הבדיקה של פאזה A, פאזה B ופאזה C, הערכים שונים מאוד. רביעית, תוצאה של פאזה A עלה באופן משמעותי בהשוואה לבדיקות קודמות. באמצעות שיטת הבדיקה והניתוח של המידע המתקבל, ניתן לקבוע שהאפקט המבודד של פאזה A של המפסק טוב, ומאפייני ההפעלה של מפסק המעגל מתאימים להוראות הרלוונטיות. עם זאת, מרכיבי הגז ספ6 של מפסק פאזה A עולים משמעותית מעל התקן המוגדר, והתנגדות המעגל עולה מעל התקן המוגדר. לכן, לאחר פירוק וניתוח, מאפייני המפסק הם כדלקמן: ראשית, יש אבק שחור מוצק על מגעיהם של פאזה A. למרות שאינה רבה, השערות והפרטים על פני השטח הם מאוד בולטים. שנית, נמצאו עקבות של שריפה מקשת במגעיהם הנעים.

2 תקלות במפסק מעגל ספ6 ושיטות טיפול בהם

המקרה הנ"ל הוא תקלה במפסק מעגל ספ6, המוצגת כבעיית פעולה מחדש. כשמשתמשים במפסק תקול, קיום תקלה כזו יכולה להוביל לתקלות של סירוב לפעול, פעולות שגויות והצפות מבודדות, שזה מאוד מזיק.

2.1 תקלות של סירוב לפעול ופעולות שגויות במפסק מעגל ספ6

סירוב לפעול במפסק מעגל ספ6, כלומר סירוב לפתוח או לסגור, פירושו שמפסק המעגל אינו מבצע את הפעולות המתאימות אחרי שליחת אות הפתיחה או הסגירה. פעולה שגויה של המפסק פירושה שמפסק המעגל מבצע פעולה של פתיחה או סגירה ללא קבלת פקודה פעולה, ובנוסף אפשר שהפעולות של המפסק אינן תואמות לפקודת הפעולה. למפסק מעגל ספ6 יכולים להיות גם בעיות של "קפיצה לא מורשית", כלומר, שתוכנת ההגנה אינה שולחת אות פעולה, והמפסק מופעל אוטומטית ללא פעולה ידנית. ישנם סיבות רבות לסירוב לפעול או פעולה שגויה של המפסק, כגון תקלות מכניות במפסק, תקלות באביזרים חשמליים ותקלות בתוכנות הגנה.

2.2 תקלות מבודדות במפסק מעגל ספ6

אם למפסק יש תקלות מבודדות, תתרחש נזילה של גז ספ6, ותתקל גם בתקלות מכניות, המוצגות בעיקר כפריצת מבודד פנימי לקרקע, פריצת מבודד כתוצאה ממתח עודף עקב ברק, פריצת מבודד צינור קיבולת, פריצת מבודד חיצוני לקרקע, ופריצת מבדדי פורצלן ומקורות מבודדים.

2.3 סיבות עיקריות לסירוב לפעול ופעולות שגויות

הסיבה המכנית לסירוב לפעול של המפסק היא שיש חסרונות בייצור, התקנה, התאמה טכנולוגית או תחזוקה טכנולוגית של המפסק, המובילות לבעיות איכותיות. סירוב לפעול של המפסק כתוצאה מתקלות מכניות מהווה יותר מ-60% מכלל תקלות הסירוב לפעול של המפסק. תקלות המפסק כתוצאה מסיבות חשמליות מופיעות בעיקר כבעיות בחיווט משני, תקיעת ליבות הפתיחה והסגירה, שריפת סלים, שריפת התנגדות הלולאה של הפתיחה, תקלות בתוכנות הגנה בלוק, תקלות במקור ההפעלה ותקלות במתגים עוזרים.

2.4 סיבות לתקלות מבודדות

הסיבות לתקלות מבודדות פנימיות של המפסק כוללות את קיומן של עצמים מתכות בתוך המפסק, המובילות לתקלות מוליכות ודחייה; קיומה של פוטנציאל צף בתוך המפסק, המוביל לתקלות דחייה; תקלות דחייה לאורך פני השטח של חלקים מבודדים של המפסק, ועיצוב לא מושלם של חלקים מבודדים. הסיבות לתקלות מבודדות חיצוניות של המפסק הן שהמרחק של המבודד החיצוני של צינור הפורצלן אינו עומד בתקן המוגדר, ובנוגע להופעה, האפיינים אינם עומדים בדרישות, מה שיכול לגרום לדחייה חיצונית של מבודד הפורצלן. אם יש תקלות איכותיות בייצור הפורצלן והסביבה התפעולית מלוכלכת, תתרחש גם דחייה מבודדת.

3 שיטות טיפול בתקלות במפסק מעגל ספ6
3.1 מדידת התנגדות המעגל הראשי

כאשר המפסק של מעגל ההספק במצב סגור, יש למדוד את התנגדות המעגל הראשי בין קו הזיהום לקו הניקוז. הזרם יכול להיות כל ערך בין 100 אמפר לזרם המוגדר. אם ניתן לבודד בצורה יעילה את המגנט של מוט המוליך של מתג הדחיסה מהמבודד, ניתן למדוד את ההתנגדות מקבילה של מגן המוליך, וגם את ההתנגדות הקצבית של מגן המוליך.

3.2 ביצוע ניסוי עמידה במתח חילופין על המפסק

ביצוע ניסוי עמידה במתח חילופין על המפסק יכול לחשוף את החסרונות של הנבדק. סימולציה של פעולה של הנבדק מאפשרת להבין את יכולתו לעמוד במתח עודף. בעת בדיקת כל סוגי החלקים מוליכים חופשיים, רגישות המתח החילופי היא מאוד גבוהה.

3.3 ביצוע בדיקות שגרתיות וניסויים

כדי למנוע תקלות במהלך הפעילות של המפסק, יש לבצע בדיקות שגרתיות וניסויים, כולל בדיקת מתח ההפעלה המוגדר של המפסק ובדיקת מאפייניו הזמן. בעת בדיקת מאפייניו המכניים של המפסק, יש לבדוק את כל המרכיבים המכניים, ולבדוק גם את המראה החיצוני של מערכת ההפעלה כדי לוודא שהסלילים של הפתיחה והסגירה הם במצב טוב.

3.4 בדיקת המפסק בשיטה של פירוק והכימיה

כאשר המפסק פועל בצורה תקינה, ספ6 אינו מגיב כימית עם חומרים מתכותיים וחומרים מוצקים אורגניים. פליטת קשת יכולה לשמש כקטליזטור, מה שמוביל לתגובות כימיות. בעת בדיקת תוצרים התפרקות של גז ספ6, המרכיבים הכימיים העיקריים שצריך לבדוק כוללים דו תחמוצת גופרית, מימן גופרתי, מתאן ואוקסיד פחמן. על ידי ניתוח ריכוז הגז, ניתן להעריך תקלות חבויות אפשריות במפסק ספ6.

4 סיכום

לסיכום, למפסק מעגל ספ6 תפקיד חשוב יותר ויותר במערכת החשמל. שמירה על תפעול תקין של מפסק מעגל ספ6 היא קריטית לבטיחות המערכת. עבור אנשי תפעול ותחזוקה, הבנת ביצועי המפסק, זיהוי סיבות לתקלות ומציאת שיטות טיפול מתאימות בהתאם לסיבות הפכו למיומנויות מקצועיות הכרחיות לבטיחות תפעול המערכת החשמלית.