Analiza uzroka grešaka i koraci u rješavanju problema SF6 prekidača

U prekidaču SF₆ plin SF₆ može se razložiti na otrovne i korozijske plinove te vodu u visokotemperaturnom okruženju, što može oštetiti izolacijski sloj. Da bi se spriječila ova situacija, uz učinkovito jačanje zaštite električnih komponenti, treba unaprijediti nivo izolacije. Također, trebaju se analizirati greške i poduzimati odgovarajuće mjere za njihovo tretiranje.

1 Analiza slučaja

Prekidnik napona 110 kV u podstanici je pogođen munjom, što je dovelo do problema s ponovnim zatvaranjem u intervalu prekidnika. S obzirom na izgled prekidnika, ne postoje nikakvi anormalni pojave. Međutim, nakon testiranja prekidača, utvrđeno je da je struja faze A znatno veća od struje faza B i C. Osoblje laboratorija za ispitivanja u podstanci provjerilo je prekidač. Provjera je provedena eksperimentima, a sadržaj glavno uključuje otpornost izolacije, radne karakteristike prekidnika, omjer petlje i ispitivanje prikladnosti za izdržljivost na izmjeničnu napetost. Ovim metodom ispitivanja može se provjeriti lukova greška unutar prekidnika, te se mogu testirati komponente SF₆ plina u prekidaču. Prekidnik u ovom intervalu proizveden je od strane SIEMENS-a u Hangzhou-u, a model mu je 3AP1FG. Rezultati ispitivanja prekidnika su sljedeći:

• Otpornost izolacije prekidnika spojenog na CT: faza A je 22,5 G, faza B je 17,4 G, a faza C je 17,8 G.

• Radne karakteristike prekidnika, prema sadržaju izvještaja o proizvodnji proizvoda, vrijeme zatvaranja je 65 ms; vrijeme otvaranja je 18 ms. Rezultati dobiveni ispitivanjem su sljedeći: za fazu A, vrijeme zatvaranja je 61,1 ms, a vrijeme otvaranja je 16,8 ms; za fazu B, vrijeme zatvaranja je 61,1 ms, a vrijeme otvaranja je 16,1 ms; za fazu C, vrijeme zatvaranja je 58,9 ms, a vrijeme otvaranja je 16,4 ms. Synchronost zatvaranja je 1,2 ms; synchronost otvaranja je 0,3 ms.

• Rezultat ispitivanja izdržljivosti na izmjeničnu napetost odvojiča prekidnika: 75 kV, 1 minuta, prošao.

• Test komponenti plina SF₆ u prekidniku pokazuje da za fazu A, sirovodik je 4,13 l/L, a sirovin je 3,15 l/L; za fazu B, sirovodik je 0 l/L, a sirovin je 0 l/L; za fazu C, sirovodik je 0 l/L, a sirovin je 0 l/L. Prema relevantnim propisima u postupcima preventivnih ispitivanja električne opreme, sadržaj sirovodika trebao bi biti niži od 3 l/L, a sadržaj sirovina trebao bi biti niži od 2 l/L. Rezultati testa komponenti plina SF₆ u prekidniku faze A pokazuju da je prekoračen zadani iznos, stoga ispitivači moraju obratiti pažnju na to.

• Test omjera petlje prekidnika. Prema relevantnim propisima u postupcima ispitivanja, mjerene vrijednosti trebale bi biti niže od 120% vrijednosti koju navodi proizvođač. Za ovaj test koristi se tester omjera petlje, a podaci dobiveni tri puta su sljedeći: rezultat prvog testa: faza A je 1368 μΩ; faza B je 694 μΩ; faza C je 579 μΩ; rezultat drugog testa: faza A je 38 μΩ; faza B je 36 μΩ; faza C je 35 μΩ; rezultat trećeg testa: faza A je 38 μΩ; faza B je 39 μΩ; faza C je 38 μΩ.

Analizirajući informacije o podacima dobivenim ispitivanjem, mogu se identificirati neki karakteristici: Prvo, testna vrijednost faze A je znatno veća od vrijednosti faza B i C, a čak prelazi 1000 μΩ, što je ozbiljno prekoračilo normalnu vrijednost otpornosti. Drugo, iz rezultata tri testa, rezultati faze A variraju veliko i vrlo su nestabilni, a gotovo nema ponovljivosti u tri testa. Treće, usporedbom rezultata između faze A, faze B i faze C, vrijednosti imaju veliku razliku. Četvrto, rezultat testa faze A značajno se povećao u usporedbi s ranijim testovima. Kroz metodu ispitivanja i analizu dobivenih informacija o podacima, može se zaključiti da je izolacijski učinak faze A prekidača dobar, a radne karakteristike prekidnika odgovaraju relevantnim propisima. Međutim, komponente plina SF₆ u prekidniku faze A ozbiljno prelaze predviđeni standard, a omjer petlje prelazi predviđeni standard. Stoga, nakon demontaže i analize, karakteristike prekidnika su sljedeće: Prvo, na kontaktima faze A nalazi se crni prah. Iako količina nije velika, špice i pernatost na površini su vrlo vidljivi. Drugo, na pokretnim kontaktima su pronađeni tragovi lukovog gorišta.

2 Greške prekidača SF₆ i uzroci grešaka

Gore navedeni slučaj predstavlja grešku prekidnika SF₆, koja se manifestira kao problem s ponovnim zatvaranjem. Kada se defektni prekidnik nastavi koristiti, takva greška prekidnika može dovesti do odbijanja rada, pogrešnog rada i grešaka izolacije, što je vrlo štetno.

2.1 Odbijanje rada i pogrešan rad prekidača SF₆

Odbijanje rada prekidača SF₆, tj. odbijanje otvaranja i odbijanje zatvaranja, znači da prekidnik ne obavlja odgovarajuće radnje nakon što se šalje signal za otvaranje ili zatvaranje. Pogrešan rad prekidnika znači da prekidnik obavlja radnje otvaranja ili zatvaranja bez primljenog naredbenog signala, a moguće je i da radnje prekidnika ne odgovaraju naredbenom signalu. Prekidač SF₆ također može imati problem "nezvaničnog ispadanja", što znači da uređaj za zaštitu ne šalje signal za radnju, a prekidnik automatski ispadne bez ručnog upravljanja. Postoji mnogo razloga za probleme s odbijanjem rada ili pogrešnim radom prekidnika, poput mehaničkih grešaka prekidnika, grešaka električne opreme i grešaka reljayskih uređaja za zaštitu.

2.2 Greške izolacije prekidača SF₆

Ako prekidnik ima greške izolacije, doći će do curenja plina SF₆, a dobit će se i mehaničke greške, glavno manifestirane kao unutarnje izolacijsko iskrjenje na zemlju, iskrjenje zbog prenaponosti uzrokovane munjom, iskrjenje kapacitivnih izolatora, vanjsko izolacijsko iskrjenje na zemlju i iskrjenje porcelanskih izolatora i izolacijskih štapova.

2.3 Glavni uzroci odbijanja rada i pogrešnog rada

Mehanički uzrok odbijanja rada prekidnika je da postoje propusti u proizvodnji, instalaciji, kalibraciji ili tehničkom održavanju prekidnika, što dovodi do problema s kvalitetom. Odbijanje rada prekidnika uzrokovano takvim mehaničkim greškama čini preko 60% svih grešaka odbijanja rada prekidnika. Greške prekidnika uzrokovane električnim razlogom uglavnom se manifestiraju kao problemi u sekundarnoj žici, zaklinuvanje magneza otvaranja i zatvaranja, izgoranje bobina, izgoranje omjera petlje otvaranja, greške reljayskog uređaja za zaključavanje, greške operativne napaje, i greške pomoćnih prekidača.

2.4 Uzroci grešaka izolacije

Uzroci unutarnjih grešaka izolacije prekidnika uključuju prisutnost metalnih predmeta unutar prekidnika, što dovodi do provodnih i raspršivanje grešaka; prisutnost fluktuirajućeg potencijala unutar prekidnika, što dovodi do raspršivanje grešaka; greške iskrjenja duž površine izolacijskih dijelova prekidnika, i nedosavršen dizajn izolacijskih dijelova. Uzroci vanjskih grešaka izolacije prekidnika su da udaljenost križanja vanjske izolacije porcelanskog izolatora ne odgovara predviđenom standardu, a po izgledu, specifikacije ne odgovaraju zahtjevima, što je vjerojatno da dovede do vanjskog izolacijskog iskrjenja porcelanskog izolatora. Ako postoje probleme s kvalitetom u proizvodnji porcelanskog izolatora i ako je radno okruženje zabrljano, doći će do izolacijskog iskrjenja.

3 Metode tretmana grešaka prekidača SF₆
3.1 Mjerenje otpornosti glavne petlje

Kada je prekidnik u zatvorenom stanju, izmjerite otpornost glavne petlje između ulazne i izlazne linije. Struja može biti bilo koja vrijednost između 100 A i nominalne struje. Ako se konduktorski štap zemljenog prekidnika može učinkovito izolirati od izolacije, može se izmjeriti paralelna otpornost konduktorskog štapa, te se može izmjeriti i DC otpornost konduktorskog štapa.

3.2 Izvođenje ispitivanja izdržljivosti na izmjeničnu napetost prekidnika

Izvođenje ispitivanja izdržljivosti na izmjeničnu napetost prekidnika može otkriti defekte probnog uzorka. Simulirajte rad probnog uzorka kako biste shvatili njegovu sposobnost izdržljivosti na prenapon. Prilikom provjere različitih kontaminacija slobodnih konduktivnih čestica, osjetljivost na izmjeničnu napetost je vrlo visoka.

3.3 Vodenje redovnih pregleda i eksperimentalnih ispitivanja

Da bi se spriječile greške tijekom rada prekidnika, trebaju se voditi redovni pregledi i eksperimentalna ispitivanja, uključujući provjeru nominale radne napetosti prekidnika i ispitivanje njegovih vremenskih karakteristika. Prilikom provjere mehaničkih karakteristika prekidnika, trebalo bi provjeriti sve mehaničke komponente, a trebalo bi provjeriti i izgled operativnog mehanizma kako bi se osiguralo da su bobine otvaranja i zatvaranja u dobrim uvjetima.

3.4 Testiranje prekidnika metodom demontiranja i kemije

Kada prekidnik normalno radi, SF₆ ne reagira kemijski s metalnim materijalima i organskim čvrstim materijalima. Lukova razmjena može imati katalitičku ulogu, što dovodi do kemijskih reakcija. Prilikom otkrivanja produkata raspadu plina SF₆, glavni kemijski sastojci koji se trebaju detektirati uključuju sirovodik, sirovin, metan i ugljen monooksid. Analizirajući koncentraciju plina, mogu se zaključiti potencijalne skrivene greške prekidača SF₆.

4 Zaključak

Zaključno, prekidač SF₆ igra sve važniju ulogu u sustavu snabdijevanja strujom. Efektivno održavanje normalnog rada prekidača SF₆ ključno je za sigurno funkcioniranje sustava. Za osoblje za održavanje i rad, razumijevanje performansi prekidnika, prepoznavanje uzroka grešaka i pronalaženje razumnih metoda tretmana prema uzrocima postali su nužni stručni vještine za osiguranje sigurnog rada sustava snabdijevanja strujom.