Substasyonların SF6 anahtarlarının qaz sıçanmasının ümumi səbəllərinin təhlili və aşkarlama tədbirləri haqqında araşdırma
Texnologiya ilərinin inkişafı və istehsal səviyyəsinin yaxşılaşması ilə birlikdə SF₆ kontaktluyu eyni dərəcədə təkmilləşdirilib və məhsullar müştərilər arasında geniş şəkildə tanınmışdır. Amma onun geniş tətbiqi ilə birgə arızaların tezliyi də artıb. Arıza səbəbləri dizayn prinsipləri imalat prosesləri və material seçimi kimi məsələlər daxil olmaqla çoxsaylı səbəblərdən ibarətdir. Arıza səbəblərinə görə araşdırma və statistika edildikdə bilinir ki 20-30% problemlər SF₆ qazının sızıntısı səbəbindən baş verir. Qaz sızıntısının aşkar edilməsi elektrik quraşdırma mərhələsində vacib və nəzərə alınmalı bir nöqtədir.
1 Əsas Səbəblər
Sızıntı çox sıradan bir haldir. Sızıntı məsələləri hər cür maddə fərqinin temperaturunun və təzyiqin var olduğu yerlərdə baş verir. Fərqli sızıntı növləri üçün elmi tedbirler qəbul edilməlidir və sızıntı mənbəsi zamanında aşkar edilməlidir.
1.1 Hidroavtomatların Dış Sızıntısı
Fərqli hidroavtomatlarda sızıntı pozisiyaları və halları fərqli ola bilər. Ümumiyyətlə, ümumi sızıntı pozisiyaları aşağıdakılardır:
Klapanlar zəncirlər və gasketlər. Üç yol klapanları yağ boşaltma klapanları birinci və ikinci klapanlar qoruma klapanları və s. Sızıntı səbəbləri klapan çekirdeğinin düzgün bağlanmaması imalat səviyyəsinin yetərsizliyindən ötürü düzgün əlaqə yoxluğu klapan bedenindəki qum dəlləri qapalı olmayan pozisiyalar və gaz buraxma boltlarının gevşənməsidir.
Təzyiq göstəricilərinin və elektromexaniki texnikanın birləşmə pozisiyaları. Bu birləşmələrdəki zəncirlər düzdən deyil və ya elastiklik itirdiyində sızıntıya səbəb olur.
İşçilik silindrinin plungeri və akkumulyator silindrinin plungerinin təminatçı tərəfindən verilən zəncirləmə səthləri. Bu pozisiyaların zəncirləri və gasketləri adətən hərəkət sürtünməsinə məruz qaldığından deformasiyaya çirklənməyə və ya zədələnməyə meyllidir.
Hidroavtomatlarda sızıntı nəticələri çox ciddi olur. Kiçik sızıntı eyni dərəcədə texnikanın təmizliyinə təsir edir və yağ pompasının təkrarlanan pressurizasiyasına və uzun pressurizasiya dövrünə zədə verir. Klapan bedenində böyük yağ sızıntısı təzyiq itirmə problemine səbəb olur. Hidro yağı akkumulyator silindrinə girdiyində qaz tərəfindən təzyiq davamlı artır və bu acil təmir etməyə səhv işlətməyə və texnika defektinə səbəb olur bu da texnikanın təhlükəsiz işləməsinə mane olur.
1.2 Baş Hisse və Birləşmənin Dış Sızıntısı
Dəmirleme. Dəmirlemenin zamanı böyük elektrik akımı səbəbindən dəmirlemə yerləri yanacaq və mikrosızıntıya səbəb olur. Bir müddətdən sonra sızıntı miqdarı davamlı artır. İki fərqli malzemənin dəmirlənməsi yerində yüksək lokal stres səbəbindən dəmir çatışları sızıntıya səbəb olur. Təminatçı tərəfindən imalat texnologiyasının inkişafı ilə birlikdə bu hadisənin sahədə quraşdırılma və işləmə mərhələlərində baş verməsinin ehtimalı nisbətən azdır.
Dəstək porselen fitili və flanş arasındakı birləşmə pozisiyası. Bu pozisiyada yüksək təzyiq olması səbəbindən zəncirləmə yaxşı deyilsə sızıntıya səbəb olur. Porselen fitili birləşmə səthinin çətin imalatı düzdən deyil və ya zəncirləmə hələsi düzdən deyil və istilikdən asılı olmayan birləşməsi.
Trubluq birləşmələri sıxlığın köməkçi cihazı interfeysləri təzyiq göstəricilərinin ucları üç yol qutusunun kapı və s. Bu pozisiyalar ən ümumi birləşmə kapama və dəmirleme yerləridir və zəncirləmənin çətin və zayıf nöqtələridir sızıntıya olan ehtimalı yüksəkdir.
SF₆ qazı üçün hər hansı bir pozisiyadakı zəncirləmə səthi çox təmiz qalmalıdır. Aks təqdirdə zəncirləmə səthinə çəkilmiş kiçik bir maddə də sızıntı sürətini 0.001MPa.M1/s səviyyəsinə qaldıra bilər bu da texnikaya uyğun deyil. Bu səbəbdən quraşdırma əvvəlində zəncirləmə səthinin və zəncirləmə hələsinin alkol içində sarılmış ağ pambıqla və keyfiyyətli tuvalet kağızı ilə diqqətlə silinməsi və detallı bir yoxlama edilməlidir. Problemlərin olmadığı təsdiqləndikdən sonra tikinti aparılabilir. Bununla birlikdə flanş bolt açıqları və birləşmə boltlarının üzərindəki tozu silmək lazımdır ki bu toz zəncirləmə səthinə girsin. Xüsusilə dikey zəncirləmə quraşdırılması zamanı.
2 SF₆ Kontaktluyu Sızıntı Aşkar Edici Metodları
2.1 Suyun Sirtənsi Kuvvet Metodu
Temel prinsip sudaki gibi güçlü sirtensel kuvvete sahip sıvıların sızıntı noktasında baloncuklar oluşmasıdır. Sızıntı test metodu SF₆ kontaktluyunun dış kabuğu ve muhtemel sızıntı noktalarına sabun suyu ve benzeri maddeler sürülmesidir.
Zararları: Sürme işlemi için yüksek talepler, küçük sızıntıları tespit edemez, bazı pozisyonlara sürme yapılamaz.
Avantaj: Görsel olarak açıklayıcıdır.
2.2 Niteliksel Sızıntı Tespiti
Temel prensip SF₆'nin güçlü elektronegatif özelliğine dayanır. Nöbetli yüksek voltaj altında sürekli bir descarga etkisi oluşur ve SF₆ gazı korona elektrik alanının performansını değiştirerek, SF₆ gazının varlığını tespit eder. Bu, sadece SF₆ kontaktluyu ekipmanının sızıntı derecesini belirlemek için değil, gerçek sızıntı hızını tespit etmek için değildir. Niteliksel sızıntı tespiti aşağıdaki yöntemleri içerir:
Vakum çekme testi. Vakumu 133Pa'ya çekin, en az 30 dakika boyunca çekmeye devam edin, pompayı durdurun, 30 dakika gözlemleyin ve değeri A olarak okuyun, ardından 5 saat gözlemleyin ve değeri B olarak okuyun. Eğer 67Pa > B - A ise, zeminin iyi olduğunu belirleyebilirsiniz.
Köpük sıvı testi. Bu, sızıntı noktasını doğru bir şekilde bulabilen oldukça basit bir niteliksel sızıntı yöntemidir. Köpük sıvı, iki parçalık suya tarafsız bir sabun eklenerek hazırlanabilir. Sızıntı kontrol edilecek konuma köpük sıvısı sürün. Eğer baloncuklar oluşursa, bu konumda sızıntı olduğuna işaret eder. Baloncuklar ne kadar çok ve aceleci olursa, sızıntı o kadar ciddidir. Bu yöntem, sızıntı hızı 0.1ml/dakika olan sızıntı noktasını yaklaşık olarak bulabilir.
Sızıntı detektörü testi. Sızıntı detektörü testi, detektörün sondasını kontaktlunun her bağlantısının yüzeyi ve alüminyum dökümünün yüzeyi boyunca hareket ettirmek ve sızıntı durumunu sızıntı detektörünün okumasına göre belirlemektir. Bu yöntemi kullanırken şu teknikler bilinmelidir: İlk olarak, sondanın hareket hızı yavaş olmalıdır, böylece hızlı hareket nedeniyle sızıntı kaçırılmaması sağlanır. İkinci olarak, güçlü bir rüzgar sırasında test yapılmamalıdır, böylece sızıntı rüzgar tarafından savurulup tespit edilmesi engellenir. Üçüncü olarak, yüksek hassasiyetli ve düşük tepki hızına sahip bir sızıntı detektörü seçilmelidir. Genellikle, sızıntı detektörünün en düşük tespit edilebilir miktarı, sızıntı hızı 10^-6'dan düşük ve tepki hızı 5 saniyeden düşük olduğunda daha uygun olur.
Bölütleştirme ve konumlandırma yöntemi. Bu yöntem, üç fazlı SF₆ gaz bağlantılarına sahip kontaktlular için uygundur. Eğer sızıntı tespit edilirse ancak konumu belirlemek zor oluyorsa, SF₆ gaz yapısı birkaç bölüme ayrılabilir, böylece körlemeliği azaltılır.
Basınç azaltma yöntemi. Bu yöntem, ekipmanın sızıntı miktarı büyük olduğunda uygundur.
2.3 Niceliksel Sızıntı Tespiti
Bu, SF₆ kontaktluyunun sızıntı hızını tespit etmektir ve yıllık sızıntı hızının %1'i aşmaması gerekmektedir. Spesifik yöntemler şunlardır: (1) Yerel Sarma Yöntemi: Yoğunluk pozisyonunun geometrik şekline 0,01 cm kalınlığında plastik filmle bir buçuk tur sarmalayın, birleşim yukarıya doğru olsun. Mümkün olduğunca daire veya kare şeklinde form verin ve şekillendirdikten sonra yapışkan bantla mühürlenmelidir [3]. Plastik filmin ile ölçülen obje arasında yaklaşık 0,05 cm'lik bir boşluk olmalıdır. Sarma yaptıktan sonra 24 saat sonra sarılmış boşluğun içindeki SF₆ gaz içeriklerini tespit edin ve farklı pozisyonlardaki dört noktanın ortalamasını seçin. Bu mühürleme işleminin sızıntı hızı aşağıdaki formülle hesaplanabilir:F=ΔC⋅(V−ΔV)⋅P/Δt(MPa⋅m3/s)
Burada:
Her gaz odasının yıllık sızıntı hızı Fy şu şekilde hesaplanır: Fy=F⋅31.5×10−6/V⋅(Pr+0.1)⋅100% (yıllık) Burada Pr belirlenen SF₆ gaz basıncıdır (MPa).
Yukarıdaki hesaplamaları başlatırken, aşağıdaki parametreler belirlenmesi zor olabilir:
Hanging Bottle Detection Method: Hang a bottle at the detection hole of the insulator. After a few hours, use a leakage detector to detect whether there is leaked SF₆ gas in the bottle.
2.4 Infrared Detection
The infrared detection method mainly uses the strong infrared absorption property of SF₆ gas. SF₆ gas has the strongest absorption of infrared rays with a wavelength of 10.6um. Common infrared detection methods include the infrared laser method and the passive detection method.
The working principle of laser infrared detection is that an incident infrared laser is transmitted by the laser transmitter, and the backscattered laser enters the laser camera imaging platform through reflection. If the incident laser encounters leaked SF₆ gas, some of its energy will be absorbed, resulting in differences in the backscattered laser in the case of leakage and no leakage, and finally, different laser imaging can be used to detect the presence of SF₆ gas leakage. The passive detection method does not actively transmit laser light but detects the slight differences caused by the absorption of infrared rays in the atmosphere by SF₆ gas to detect the presence of SF₆ gas.
The refrigeration quantum well detector selected for foreign scientific products can determine a temperature difference of 0.03°C, and the minimum detectable gas volume is 0.001ml/s of SF₆ gas. Both of the above methods use an imaging viewfinder to display the image, making the invisible SF₆ gas visible. On the viewfinder display, the leaked SF₆ gas can be seen as a dynamic black cloud, which is clearly visible in a static environment. By carefully observing the position where the cloud emerges, the leakage source can be quickly and accurately located. The speed and size of the cloud reflect the leakage rate.
The infrared detection method of SF₆ gas can remotely detect the leakage position without power outage, ensuring personal safety and improving the stability of power supply. It is the most scientific detection method at present.
Strengthening the prevention of SF₆ circuit breaker leakage is a key supervision point to ensure the safe, economical, and reliable operation of substations. By analyzing the causes of SF₆ circuit breaker leakage, the theoretical level of preventing and dealing with SF₆ circuit breaker leakage problems can be continuously improved, and the ability to deal with SF₆ leakage accidents can be enhanced. Among various detection methods, infrared imaging detection is a new technical method for the condition-based maintenance of SF₆ circuit breakers and is the mainstream development trend in the future.
