Substatsioonide SF6 lülitiplahvete tavaliste lekkepõhjuste analüüs ja tuvastamismeetodite uurimine
Tehnoloogia edusammude ja tootmistaseme parandamisega on SF₆ lülitite varustuse jõudlus ja kvaliteet pidevalt parenenud ning tooted on laialdaselt klientide poolt tunnustatud. Siiski on selle laiaulatusliku rakendamisega kaasnud suurenenud vigade sagedus. Vigade põhjusteks on näiteks disainiprinsipid, valmistamismeetodid ja materjalide valik. Vigade põhjuste uurimise ja statistika kaudu teatakse, et 20%-30% probleemidest on tingitud SF₆ gaasi väljudamisest. Gaasi väljudamise tuvastamine on oluline ja vajalik punkt elektritööde paigaldamise etapis.
1 Peamised põhjused
Väljudamine on väga levinud olukord. Väljudamisprobleemid tekivad, kus tahes esineb sisalduse, temperatuuri ja rõhu erinevusi. Eriste väljudamisfenomenidele tuleb kasutada teaduslikke meetodeid ja väljudamise allikat tuleb kiiresti välja selgitada.
1.1 Hübriidmasinate väliselgeline väljudamine
Erinevatel hübriidmasinatel võivad väljudamiskohtade ja -olukordade erineda. Üldiselt on tavalised väljudamiskohtad:
Ventield, tiibid ja kummistükid. Kolmekordsete ventilde, öljupumpide ventilde, esmaseks ja teiseks seadmeks mõeldud ventilde, kaitseventlide jne. Väljudamise põhjuste hulka kuuluvad nõela ebatäpne sulgemine, ebavõrdne kontaktipind tootmise täpsuse puudumise tõttu; ventili korpuses olevad liivaukud, ebatihedad kohtad ja venituskruvid, mis on löönumad.
Rõhugaugide ja elektromehaaniliste seadmete ühenduspunktid. Nende ühenduste tiibid võivad olla ebavõrdsed või olema kaotanud oma tugevuse, mis suurendab väljudamise tõenäosust.
Tootja poolt pakutud töötsilindri ja akumulaatoritsilindri tiibid. Kuna need kohtad tiibid ja kummistükid on sageli liikumise mahapaneva haaretuse all, siis on neil suur tendents muutuda, heakskiituda või kahjustuda.
Hübriidmasinate väliselgeline väljudamine on väga tõsine. Vähemaltki väljudamine mõjutab mitte ainult seadme puhtust, vaid tekitab ka mitmekordset öljupumpi käitamist ja pikka raha taastamiskülmikute tsüklit. Suure öljuväljudamise korral ventili korpuses tekib rahu kahanemise probleem. Kui hübriidõli jõuab akumulaatoritsilindrisse, siis gaasis olev rõh suureneb pidevalt, mis võib tekitada kiireloomulisi remontimisnõudeid, eksituslike operatsioonide ja seadme defektide tekkimist, mis takistavad seadme ohutut töötlemist.
1.2 Peamise osa ja ühenduse väliselgeline väljudamine
Seadet. Suure läbimõõdu tõttu võivad söötitamisel tekida mikro-väljudamised. Pärast mõnda aega suureneb väljudamise maht. Kui söötitatakse kaks erinevat materjali, võib lokaliseeritud stressi tõttu süütisjuhe kahjustuda, mis omakorda tekitab väljudamist. Tootja tootmismeetodite paranemisega on see fenomen asjakohastel installatsiooni ja töötlemisstadiumitel suheldavam.
Toetava porseleinbüksi ja flantsi ühenduspunkt. Kuna see positsioon on suurel rõhul, siis ebatiheda kinnituse korral võib tekkida väljudamist, näiteks porseleinbüksi yhendussüdmede ebatäpne töötlus, ebavõrdne yhendussüde või ebatihedas või ebastabiilses kummiringi sidumises.
Tubede ühenduspunktid, tiheuse releede seadmete liidesed, rõhugaauge lõpped, kolmekordse kasti katsekate ja muud positsioonid. Need on tavalised ühendamise, kinnitamise ja söötitamise positsioonid, mis on kinnitamise raskest ja nõrgad punktid, kus väljudamise tõenäosus on kõrge.
SF₆ gaasi puhul peab igal positsioonil kinnitamispind olema väga puhas. Muidu isegi väike saastekomponent kinnitamispinnal suurendab väljudamiskiirust 0,001 MPa·m³/s ordinaarini, mis ei ole lubatav seadme jaoks. Seega tuleb enne paigaldamist kinnitamispinda ja kummiringi hoolikalt alkolisega silmadega valetud valgete riidega teritada ja hoolikalt kontrollida. Paigaldus toimub ainult pärast probleemide olemasolu kinnitamist. Lisaks tuleb terida flantsi, kruviloikut ja ühenduskruve, et vältida nende sisseminekut kinnitamispinnale, eriti vertikaalse kinnitamise ajal.
2 SF₆ lülitite väljudamise tuvastamise meetodid
2.1 Vesi pinnastressi meetod
Põhiline printsiip on, et tugeva pinnastressiga vedelike, nagu saapime, puhul tekivad väljudamiskohadega puutudes bubbid. Tuvastamismeetod on saapime ja muude ained SF₆ lülitite ulatuslikul kere ja võimaliku väljudamiskohaga levitada.
Nõuded levitamiseks on kõrged, ei saa tuvastada väikeseid väljudamisi, ja mõned positsioonid ei saa levitada.
Eelis: Intuitiivne.
2.2 Kvalitatiivne väljudamise tuvastamine
Põhiline printsiip on, et SF₆ on tugevalt elektronegatiivne. Impulsilise kõrge rööplaine mõjul tekib pidev laengumise efekt ja SF₆ gaas muudab korona elektrilaeva omadusi, mis võimaldab tuvastada SF₆ gaasi kohapeal. See on ainult mõeldud SF₆ lülitite väljudamise suhtelise tõenäosuse kindlaksmääramiseks, mitte tegeliku väljudamiskiiruse mõõtmiseks. Kvalitatiivsed väljudamise tuvastamismeetodid hõlmavad järgmist:
Vakuumi tuvastamine. Vakuume pompitakse 133Pa, pompimist jätkatakse üle 30 minutit, pomppimist peatatatakse, jälgitakse 30 minutit, mõõdetakse väärtust A, jälgitakse 5 tundi, mõõdetakse väärtust B. Kui 67Pa > B - A, siis seal on hea kinnitus.
Punastevede tuvastamine. See on suhteliselt lihtne kvalitatiivne väljudamise meetod, mis võimaldab täpsete väljudamiskoha tuvastamist. Punasteved saab valmistada lisades neutraalse saapime kaks osa vett. Levita punasteved väljudamiseks mõeldud kohale. Kui ilmnevad bubbid, siis see näitab väljudamist selles kohas. Mida rohkem ja kiiremini ilmuvad bubbid, seda tõsisem on väljudamine. See meetod võimaldab umbes 0,1 ml/min väljudamiskiirusega väljudamiskoha tuvastamist.
Väljudamise tuvastaja tuvastamine. Väljudamise tuvastaja tuvastamiseks liigutatakse väljudamise tuvastaja sondeid lülitite igal ühenduspinnal ja aluminiumpannide pinnal, ja väljudamise olukord määratakse väljudamise tuvastaja mõõtmise järgi. Selle meetodi kasutamisel tuleb järgida järgmisi tehnikaid: Esiteks, sondi liigutamiskiirus peaks olema aeglaseks, et vältida väljudamise mööda minemist. Teiseks, tuvastamine ei tohi toimuda tugeva tuuasu korral, et vältida väljudamise tuulenõelamist, mis mõjutab tuvastamist. Kolmandaks, tuleb valida väljudamise tuvastaja, mis on tundlik ja vastab aeglase reageeringuga. Tavaliselt on väljudamise tuvastaja minimaalne tuvastamismahutus väljudamiskiiruse allpool 10-6, ja reageeringu kiirus on allpool 5 sekundit, mis on sobiv.
Segmenteerimise ja paigutamise meetod. See meetod on sobiv kolmefase SF₆ gaasi lülitite korral. Kui väljudamine on määratletud, kuid on raske selle paigutada, siis SF₆ gaasi struktuuri saab segmenteerida mitmeks osaks, mis vähendab segadust.
Rõhu vähendamise meetod. See meetod on sobiv, kui seadme väljudamismahutus on suur.
2.3 Kvantitatiivne väljudamise tuvastamine
See on mõeldud SF₆ lülitite väljudamiskiiruse tuvastamiseks, ja hindamisstandard on, et aastane väljudamiskiirus ei ületa 1%. Konkreetsemad meetodid on järgmised: (1) Lokalne kirjutamine: Kasutage 0,01 cm paksust plastikfilmi, et kirjutada tiheduse asukoha geomeetrilist kuju ühe ja pool ringi, ühendusel peale. Püüa luua ringi või ruudu, ja kleebi kujundusele pliiatsiga [3]. Plastikfilme ja mõõdetava objekti vahel peaks olema mingi vahe, umbes 0,05 cm. Kirjutamise järel mõõta 24 tundi pärast SF₆ gaasi sisaldust kirjutatud kavituses, ja vali neli erinevat asukoha keskmine väärtus. Selle kinnitamise protsessi väljudamiskiirust saab arvutada järgmisel valemil:F=ΔC⋅(V−ΔV)⋅P/Δt(MPa⋅m3/s)
Kus:
Iga gaaskamari aastane väljudamiskiirus Fy arvutatakse järgmiselt: Fy=F⋅31.5×10−6/V⋅(Pr+0.1)⋅100% (aastas) Kus Pr on määratud SF₆ gaasi rõh (MPa).
Kui alustatakse eelmainitud arvutusi, on järgmised parameetrid raske määrata:
Botteldetektori meetod: Hangi botti insulatori detektori auke. Pärast mitut tundi kasutage väljudamise tuvastajat, et tuvastada, kas botti sees on väljunud SF₆ gaasi.
2.4 Infrapunane tuvastamine
Infrapuna tuvastamismeetod põhineb SF₆ gaasi tugeval infrapunaabsorptioonil. SF₆ gaas absorbeerib kõige tugevamalt infrapunaraud, mille lainepikkus on 10,6 μm. Tavalised infrapuna tuvastamismeetodid hõlmavad infrapunalaseri meetodit ja passiivset tuvastamismeetodit.
Laserinfrapuna tuvastamise tööprintsiip on, et lasertransmitteri poolt saatetakse infrapunalaser, ja tagasiprildunud laser jõuab laserkaamera imagetingimise platvormi prillimise kaudu. Kui saanud laser kokku puutub väljunud SF₆ gaasiga, siis osa tema energiast absorbib, mis tekitab prillimisel erinevusi, ja lõpuks saab kasutada erinevaid laserimagetoid SF₆ gaasi väljudamise tuvastamiseks. Passiivne tuvastamismeetod ei aktiivselt saateta laserlighti, vaid tuvastab SF₆ gaasi infrapunaraudide absorptsioonist atmosfääris tekkinud väikeseid erinevusi, et tuvastada SF₆ gaasi olemasolu.
Valitud külmuskvantijooni tuvastaja võib välja tuvastada 0,03°C temperatuurierinevust, ja minimaalne tuvastatav gaasimahutus on 0,001 ml/s SF₆ gaasi. Mõlemad eelnimetatud meetodid kasutavad imagetingimist, et kuvada pilti, mis muudab nähtamatut SF₆ gaasi nähtavaks. Imagetingimise kuvil näitatakse väljunud SF₆ gaasi kui dünaamilist musta pilve, mis on selgesti näha staatilises keskkonnas. Hoolikalt jälgides, kus pilv ilmub, saab kiiresti ja täpselt tuvastada väljudamiskohta. Pilve kiirus ja suurus näitavad väljudamiskiirust.
SF₆ gaasi infrapuna tuvastamismeetod võimaldab väljudamiskohta kaugelt tuvastada ilma energiata, tagades inimeste ohutuse ja parandades elektrienergia tarbimise stabiilsust. See on praegu kõige teaduslikum tuvastamismeetod.
SF₆ lülitite väljudamise ennetamise tugevdamine on oluline järelevalvepunkt, et tagada substaatsioonide ohutu, majanduslik ja usaldusväärne töö. SF₆ lülitite väljudamise põhjuste analüüsimise kaudu saab pidevalt parandada teoreetilist tasemat SF₆ lülitite väljudamise ennetamise ja lahendamise teadmistes, ja tugevdada SF₆ väljudamise õnnetuste lahendamise võimet. Erinevatest tuvastamismeetoditest on infrapuna imagetingimine uus tehnik SF₆ lülitite tingimusepõhise hoolduse jaoks, mis on tulevikus populaarsem arengusuund.
