Анализа на причините за грешки и чекори за управување со прекинувачите SF6

В SF₆ прекинувач, SF₆ гас може да се распаѓа на токсични и корозивни гасови и вода во услови на висока температура, што може да повреди изолативниот слој. За да се спречи оваа ситуација, додека ефективно се јача заштитата на електричните компоненти, треба исто така да се подобри нивото на изолација. Поради тоа, потребно е да се анализираат повредите и да се предузметат соодветни мерки за нивното третман.

1 Анализа на случај

Постојаше 110 кV прекинувач во трансформаторна станција кој беше погоден од молња, што причинило проблем со повторно затворање на интервалот на прекинувачот. Според визуелната прегледа, немале видливи аномалии. Меѓутоа, по тестирање на прекинувачот, утврдено беше дека стројмот на фаза А е многу повеќе од онаа на фаза В и фаза С. Ликот од тест класата во трансформаторната станција преварил прекинувачот. Преварата се извршила преку експерименти, а нејзиниот содржина вклучувал измерување на отпорот на изолација, функционални карактеристики на прекинувачот, колански отпор и испит со алтернативно напон. Со овој метод на превара, може да се испита дугова повреда внатрешно во прекинувачот, како и да се тестират компонентите на SF₆ гасот во прекинувачот. Прекинувачот во овој интервал е производ на SIEMENS од Ханџоу, а моделот е 3AP1FG. Резултатите од преварата на прекинувачот се следниве:

• Отпорот на изолација на прекинувачот поврзан со CT: фаза А е 22.5 G, фаза В е 17.4 G, а фаза С е 17.8 G.

• Функционалните карактеристики на прекинувачот, според содржината на извештајот за производството, временското за затворање е 65 ms; временското за отворање е 18 ms. Резултатите добиени преку превара се следниве: за фаза А, временското за затворање е 61.1 ms, а временското за отворање е 16.8 ms; за фаза В, временското за затворање е 61.1 ms, а временското за отворање е 16.1 ms; за фаза С, временското за затворање е 58.9 ms, а временското за отворање е 16.4 ms. Синхронизацијата при затворање е 1.2 ms; синхронизацијата при отворање е 0.3 ms.

• Резултатот од испитот со алтернативно напон на прекинувачот: 75 kV, 1 минута, преминат.

• Испитот на компонентите на гасот SF₆ во прекинувачот покажува дека за фаза А, диоксидот на сулфур е 4.13 l/L, а сулфидот на водород е 3.15 l/L; за фаза В, диоксидот на сулфур е 0 l/L, а сулфидот на водород е 0 l/L; за фаза С, диоксидот на сулфур е 0 l/L, а сулфидот на водород е 0 l/L. Според правилникот за предупредувачки испит на електрични опреми, содржината на диоксидот на сулфур треба да биде помала од 3 l/L, а содржината на сулфидот на водород треба да биде помала од 2 l/L. Резултатите од испитот на компонентите на гасот SF₆ на фаза А прекинувач покажуваат дека надминат одредената вредност, па затоа преварувачите треба да обезбедат внимание на ова.

• Испитот на коланскиот отпор на прекинувачот. Според правилникот за испит, мерената вредност треба да биде помала од 120% од вредноста одредена од производителот. За овој испит се користела преварувачка опрема, а податоците добиени преку три испита се следниве: резултатот од првиот испит: фаза А е 1368 μΩ; фаза В е 694 μΩ; фаза С е 579 μΩ; резултатот од вториот испит: фаза А е 38 μΩ; фаза В е 36 μΩ; фаза С е 35 μΩ; резултатот од третиот испит: фаза А е 38 μΩ; фаза В е 39 μΩ; фаза С е 38 μΩ.

Анализирајќи информации добиени од испит, можат да се идентификуваат некои карактеристики: Прво, испитната вредност на фаза А е многу повеќе од онаа на фаза В и фаза С, и чак надминува 1000 μΩ, што значително надминува нормалната вредност на отпор. Второ, од резултатите на три испита, резултатите на фаза А варираат значително и се многу нестабилни, со почти никаква повторливост во три испита. Трето, спореднувајќи резултатите меѓу фаза А, фаза В и фаза С, вредностите имаат голема разлика. Четврто, резултатот на фаза А значително се зголемил во споредба со претходните испити. Од методот на испит и анализа на информации добиени, може да се заклучи дека ефектот на изолација на фаза А на прекинувачот е добар, и функционалните карактеристики на прекинувачот се во согласност со правилникот. Меѓутоа, компонентите на гасот SF₆ на фаза А прекинувач значително надминуваат одредената стандардна вредност, а коланскиот отпор надминува одредената стандардна вредност. Затоа, после демонтажа и анализа, карактеристиките на прекинувачот се следниве: Прво, има црна прашевидна материја при kontaktite на фаза А. Иако количината не е голема, џепчињата и пушињата на површината се многу очигледни. Второ, на движливите контакти се најдени следи од дугово горење.

2 Повреди на SF₆ прекинувач и причините за повреди

Наведениот случај е повреда на прекинувачот SF₆, проявена како проблем со повторно затворање. Кога повреден прекинувач продолжува да се користи, постојбата на таква повреда на прекинувач може да доведе до отказ на операција, грешки при операција и повреди на изолација, што е многу штетно.

2.1 Отказ на операција и грешки при операција на SF₆ прекинувач

Отказот на операција на SF₆ прекинувач, тоест отказ на отворање и отказ на затворање, значи дека прекинувачот не извршува соодветни акции после што е испратен сигнал за отворање или затворање. Грешката при операција на прекинувач значи дека прекинувачот извршува акции на отворање или затворање без да прима командна за операција, и исто така е можно прекинувачот да изврши акции кои не се во согласност со командната за операција. SF₆ прекинувачот исто така може да има проблем со "несанкционирано исцртување", тоест, заштитниот уред не испраща сигнал за акција, а прекинувачот автоматски исцртува без рачко управување. Постојат многу причини за отказ на операција или грешки при операција на прекинувач, како што се механички повреди на прекинувачот, повреди на електрична опрема и повреди на реле заштитни уреди.

2.2 Повреди на изолација на SF₆ прекинувач

Ако прекинувачот има повреди на изолација, ќе се случи изтечување на SF₆ гас, што исто така ќе предизвика механички повреди, главно проявени како внутренска изолационска флешовска пробој до земјата, флешовска пробој поради прекомерен напон од молња, капацитетна муфта флешовска пробој, воншна изолационска флешовска пробој до земјата, и флешовска пробој на фарфорска муфта и изолационни стапови.

2.3 Главни причини за отказ на операција и грешки при операција

Механичката причина за отказ на операција на прекинувачот е дека има недостатоци во производството, инсталацијата, дебагувањето или техничкото одржување на прекинувачот, што доведува до квалитетни проблеми. Отказот на операција на прекинувачот поради такви механички повреди составува повеќе од 60% од сите откази на операција на прекинувач. Повредите на прекинувачот поради електрични причини се главно проявени како проблеми во вторичното поврзување, зацапување на железниот дел за отворање и затворање, изгорење на намотки, изгорење на отпорот за отворање, повреди на заштитниот уред со замка, повреди на оперативната источница на напон, и повреди на помошни прекинувачи.

2.4 Причини за повреди на изолација

Причините за внатрешни повреди на изолација на прекинувачот вклучуваат присуство на метални предмети во прекинувачот, што доведува до проводни и оддаващи повреди; присуство на пловечки потенцијал во прекинувачот, што предизвика оддавање; флешовске повреди по површината на изолационите делови на прекинувачот, и несоодветен дизајн на изолационите делови. Причините за воншни повреди на изолација на прекинувач се дека кревањето на воншната изолација на фарфорската муфта не одговара на одредените стандарди, и во визуелни термини, спецификациите не одговараат на барањата, што веројатно ќе предизвика воншна флешовска пробој на фарфорската муфта. Ако постојат квалитетни проблеми во производството на фарфорската муфта и работната средина е загадена, ќе се случи и изолационска флешовска пробој.

3 Методи за третман на повреди на SF₆ прекинувач
3.1 Мерење на отпорот на главната колана

Кога прекинувачот е во состојба на затворање, треба да се измери отпорот на главната колана помеѓу входната и излезната линија. Стрмежот може да биде било која вредност помеѓу 100 A и номиналниот стрмеж. Ако ѕидот на проводниот прут на земјинскиот прекинувач може да се ефективно изолира од изолацијата, може да се измери паралелен отпор на ѕидот на проводника, и исто така може да се измери DC отпорот на ѕидот на проводника.

3.2 Изведување на испит со AC напон на прекинувачот

Изведување на испит со AC напон на прекинувачот може да открие дефекти на испитната проба. Симулирање на работа на испитната проба за да се разбере нејзината способност да понесе прекомерен напон. Кога се испитуваат различни примеси на слободни проводни честички, осетливоста на AC напонот е многу висока.

3.3 Изведување на рутински прегледи и експериментални испити

За да се избегнат повреди во време на работа на прекинувачот, треба да се изведуваат рутински прегледи и експериментални испити, вклучувајќи ги проверката на номиналниот рабочи напон на прекинувачот и испитот на неговите временски карактеристики. Кога се проверуваат механичките карактеристики на прекинувачот, треба да се преваруваат сите механички компоненти, и исто така треба да се преварува и изгледот на оперативната механизма за да се обезбеди дека намотките за отворање и затворање се во добар состојба.

3.4 Испит на прекинувачот со демонтажа и хемиски метод

Кога прекинувачот работи нормално, SF₆ не реагира хемиски со метални материјали и органско тврдо. Дуговото оддавање може да игра каталитичка улога, што доведува до хемиски реакции. Кога се испитуваат продуктите на распаѓање на SF₆ гас, главните хемиски компоненти што треба да се испитаат вклучуваат диоксид на сулфур, сулфид на водород, метан и монооксид на карбон. Анализирајќи концентрацијата на гасот, може да се пресуди за потенцијални скриени повреди на SF₆ прекинувач.

4 Заклучок

Заклучувајќи, SF₆ прекинувач игра все повеќе важна улога во енергетскиот систем. Ефективното одржување на нормалната работа на SF₆ прекинувач е критично за безбедната работа на системот. За ликот кој го обслужува и одржува прекинувачот, разбирањето на перформансите на прекинувачот, препознавањето на причините за повреди, и пронаоѓањето на соодветни методи за третман според причините стануваат неопходни професионални вештини за осигурување на безбедната работа на енергетскиот систем.