Analiza uzroka grešaka i koraka u rešavanju problema gasnih prekidača SF6

U prekidaču sa SF₆ gasom, SF₆ gas se u visokotemperaturnom okruženju može raspadnuti na otrovne i korozivne plinove i vodu, što može oštetiti izolacioni sloj. Da bi se sprečila ova situacija, a istovremeno efikasno jačana zaštita električnih komponenti, treba unaprediti nivo izolacije. Takođe, trebaju se analizirati kvarovi, a poduzimati odgovarajuće mere za njihovo lečenje.

1 Analiza slučaja

Prekidnik na 110 kV u pretvoravnom stanici je pogoden munjom, što je dovelo do problema s ponovnim zatvaranjem prekidnika. Na osnovu izgleda prekidnika, nema ničeg neobičnog. Međutim, nakon testiranja prekidnika, utvrđeno je da je struja faze A znatno veća od struje faze B i faze C. Osoblje testne klase u pretvoravnoj stanicu je pregledalo prekidnik. Pregled je obavljen putem eksperimenata, a sadržaj predviđa merenje otpornosti izolacije, radne karakteristike prekidnika, upitnu rezistenciju i ispitivanje izdržljivosti na naponsku probu izmjeničnog struje. Ovim metodom mogu se ispitati lukovite greške unutar prekidnika, kao i komponente SF₆ gasa u prekidničkom prekidniku. Prekidnik u ovom intervalu proizveden je od SIEMENS-a u Hangzhou, a model mu je 3AP1FG. Rezultati ispitivanja prekidnika u ovom intervalu su sljedeći:

• Otpornost izolacije prekidnika povezanog s 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 proizvodnog izveštaja, vrijeme zatvaranja je 65 ms; vrijeme otvaranja je 18 ms. Rezultati dobijeni putem ispitivanja su sljedeći: za fazu A, vrijeme zatvaranja je 61,1 ms, a vrijeme otvaranja 16,8 ms; za fazu B, vrijeme zatvaranja je 61,1 ms, a vrijeme otvaranja 16,1 ms; za fazu C, vrijeme zatvaranja je 58,9 ms, a vrijeme otvaranja 16,4 ms. Sincronizacija zatvaranja je 1,2 ms; sincronizacija otvaranja je 0,3 ms.

• Rezultat ispitivanja izdržljivosti na naponsku probu izmjeničnog struje na prekidničkom prekidniku: 75 kV, 1 minuta, prošao.

• Ispitivanje komponenti plina SF₆ u prekidniku pokazuje da za fazu A, sirodoksida ima 4,13 l/L, a sirovodika 3,15 l/L; za fazu B, sirodoksida ima 0 l/L, a sirovodika 0 l/L; za fazu C, sirodoksida ima 0 l/L, a sirovodika 0 l/L. Prema relevantnim propisima u preventivnim ispitnim postupcima za električnu opremu, sadržaj sirodoksida treba biti manji od 3 l/L, a sadržaj sirovodika manji od 2 l/L. Rezultati ispitivanja komponenti plina SF₆ u prekidniku faze A pokazuju da je premašen određeni broj, pa testeri moraju paziti na to.

• Ispitivanje upitne rezistencije prekidnika. Prema relevantnim propisima u ispitnim postupcima, mjerena vrijednost treba biti manja od 120% vrijednosti koju navodi proizvođač. Za ovaj ispit koristi se uređaj za ispitivanje upitne rezistencije, a podaci dobijeni putem tri ispitivanja su sljedeći: rezultat prvog ispitivanja: faza A je 1368 μΩ; faza B je 694 μΩ; faza C je 579 μΩ; rezultat drugog ispitivanja: faza A je 38 μΩ; faza B je 36 μΩ; faza C je 35 μΩ; rezultat trećeg ispitivanja: faza A je 38 μΩ; faza B je 39 μ&Ω;; faza C je 38 μ&Ω;.

Analizom informacija dobijenih iz ispitivanja, može se identificirati nekoliko karakteristika: Prvo, testna vrijednost faze A je znatno veća od faze B i faze C, čak i preko 1000 μ&Ω;, što je ozbiljno premašilo normalnu rezistivnu vrijednost. Drugo, iz rezultata tri ispitivanja, testni rezultati faze A variraju značajno i vrlo su nestabilni, a gotovo nema ponovljivosti u tri ispitivanja. Treće, usporedbom rezultata ispitivanja između faze A, faze B i faze C, vrijednosti imaju veliku razliku. Četvrto, rezultat ispitivanja faze A značajno se povećao u usporedbi s prethodnim ispitivanjima. Putem metode ispitivanja i analize dobijenih informacija, može se zaključiti da je izolacijski učinak faze A prekidnika dobar, a radne karakteristike prekidnika u skladu sa relevantnim propisima. Međutim, komponente plina SF₆ u prekidniku faze A ozbiljno premašuju određene standarde, a upitna rezistencija premašuje određene standarde. Stoga, nakon rastavljanja i analize, karakteristike prekidnika su sljedeće: Prvo, na kontaktima faze A nalazi se crni prah. Iako količina nije velika, burtice i vlakne na površini su vrlo vidljivi. Drugo, na pokretnim kontaktima su pronađeni tragovi luka.

2 Greške prekidnika sa SF₆ gasom i uzroci grešaka

Navedeni slučaj predstavlja grešku prekidnika sa SF₆ gasom, manifestovanu kao problem s ponovnim zatvaranjem. Kada se defektni prekidnik nastavi koristiti, prisustvo takve greške prekidnika može dovesti do odbijanja rada, grešaka pri radu i grešaka izolacije, što je vrlo štetno.

2.1 Odbijanje rada i greške pri radu prekidnika sa SF₆ gasom

Odbijanje rada prekidnika sa SF₆ gasom, tj. odbijanje otvaranja i zatvaranja, znači da prekidnik ne obavlja odgovarajuće akcije nakon što je poslan signal za otvaranje ili zatvaranje. Greška pri radu prekidnika znači da prekidnik obavlja akcije otvaranja ili zatvaranja bez primanja naredbe za rad, a takođe je moguće da akcije prekidnika ne odgovaraju naredbi za rad. Prekidnik sa SF₆ gasom takođe može imati problem "nezavršenog iskakanja", tj. zaštitni uređaj ne šalje signal za akciju, a prekidnik automatski iskace bez ručnog rada. Postoji mnogo razloga za probleme odbijanja rada ili greške pri radu prekidnika, poput mehaničkih grešaka prekidnika, grešaka električne opreme i grešaka reljayskih zaštitnih uređaja.

2.2 Greške izolacije prekidnika sa SF₆ gasom

Ako prekidnik ima greške izolacije, doći će do curenja SF₆ gasa, a takođe će doći do mehaničkih grešaka, glavno manifestovanih kao interne izolacione greške, poput iskretanja na zemlju, iskretanja zbog prenapona izazvanog munjom, iskretanja kondenzatorskih gredica, vanjskog iskretanja na zemlju, iskretanja porcelanskih gredica i izolacionih štapova.

2.3 Glavni uzroci odbijanja rada i grešaka pri radu

Mehanički uzrok odbijanja rada prekidnika je da postoje propusti u proizvodnji, montaži, podešavanju ili tehničkom održavanju prekidnika, što dovodi do kvalitetnih problema. Odbijanje rada prekidnika zbog takvih mehaničkih grešaka čini više od 60% svih grešaka odbijanja rada prekidnika. Greške prekidnika uzrokovane električnim razlogom glavno se manifestiraju kao problemini sekundarnom vezanju, zaklinuvanjem željeznih jezgra za otvaranje i zatvaranje, spaljivanjem bobina, spaljivanjem upitne rezistencije za otvaranje, greškama reljayskog zaštitnog uređaja, greškama operativne struje i greškama pomoćnih prekidnika.

2.4 Uzroci grešaka izolacije

Uzroci internih grešaka izolacije prekidnika uključuju prisustvo metalnih objekata unutar prekidnika, što dovodi do provodnih i rasporednih grešaka; prisustvo plivajućeg potencijala unutar prekidnika, što dovodi do rasporednih grešaka; greške iskretanja duž površine izolacionih dijelova prekidnika, i nedovoljno savršen dizajn izolacionih dijelova. Uzroci vanjskih grešaka izolacije prekidnika su da udaljenost prolaska vanjske izolacije porcelanske gredice ne odgovara određenim standardima, a u pogledu izgleda, specifikacije ne odgovaraju zahtevima, što verovatno dovodi do vanjskog iskretanja porcelanske gredice. Ako postoje kvalitetni problemi u proizvodnji porcelanske gredice i ako je radno okruženje zabrljano, doći će do iskretanja izolacije.

3 Metode tretmana grešaka prekidnika sa SF₆ gasom
3.1 Mjerenje otpora glavnog kruga

Kada je prekidnik u zatvorenom stanju, izmjerite otpor glavnog kruga između ulazne i izlazne linije. Struja može biti bilo koja vrijednost između 100 A i nominalne struje. Ako se konduktorski stub za zemljenje može učinkovito izolirati od izolacije, može se izmjeriti paralelni otpor konduktorskog stuba, a takođe se može izmjeriti DC otpor konduktorskog stuba.

3.2 Izvršavanje ispitivanja izdržljivosti na naponsku probu izmjeničnog struje na prekidniku

Izvršavanje ispitivanja izdržljivosti na naponsku probu izmjeničnog struje na prekidniku može otkriti defekte ispitivanih uzoraka. Simulirajte rad ispitivanih uzoraka kako biste shvatili njihovu sposobnost da izdrže prenapone. Prilikom pregleda raznih impuriteta slobodnih konduktivnih čestica, osetljivost na AC napone je vrlo visoka.

3.3 Vršenje redovnih pregleda i eksperimentalnih ispitivanja

Da bi se izbegle greške tokom rada prekidnika, trebaju se vršiti redovni pregledi i eksperimentalna ispitivanja, uključujući pregled nominalne radne naponske razlike prekidnika i ispitivanje njegovih vremenskih karakteristika. Prilikom pregleda mehaničkih karakteristika prekidnika, trebaju se pregledati svi mehanički dijelovi, a takođe se treba pregledati izgled operativnog mehanizma kako bi se osiguralo da su bobine za otvaranje i zatvaranje u dobrim stanjima.

3.4 Ispitivanje prekidnika metodom dekompozicije i hemijskim metodama

Kada prekidnik radi normalno, SF₆ ne reagira hemijski s metalnim materijalima i organskim čvrstim materijalima. Lukovito iskretanje može igrati katalitičku ulogu, što dovodi do hemijskih reakcija. Prilikom detektovanja produkata dekompozicije SF₆ gasa, glavne hemijske komponente koje treba detektovati uključuju sirodoksidi, sirovodik, metan i ugljen monooksid. Analizom koncentracije plina, mogu se procijeniti potencijalne skrivene greške prekidnika sa SF₆ gasom.

4 Zaključak

Zaključno, prekidnik sa SF₆ gasom igra sve važniju ulogu u sistemu snabdijevanja strujom. Efektivno održavanje normalnog rada prekidnika sa SF₆ gasom ključno je za siguran rad sistema. Za osoblje koje se bavi operacijama i održavanjem, razumijevanje performansi prekidnika, prepoznavanje uzroka grešaka i pronalaženje razumnih metoda tretmana prema uzrocima postaju nužne stručne veštine kako bi se osigurala sigurna operacija sistema snabdijevanja strujom.