10kV SF6 prstene glavne jedinice Struktura greške i kvaliteta završetka kabela

1. Uvod u 10kV SF6 kružne glavne jedinice (RMU)

10kV SF6 kružna glavna jedinica obično se sastoji od tri glavna dijela: gasni odjeljak (rezervoar), odjeljak upravljačkog mehanizma i odjeljak za spajanje kabela.

• Gasni odjeljak je ključni dio RMU-a. Ispunjen je SF6 plinom i sadrži ključne elemente poput prekidnika opterećenja, šina i vratila prekidnika. Prekidnik opterećenja ima dizajn s tri položaja – zatvaranje, otvaranje i povezivanje na zemlju – i uglavnom se sastoji od prekidnika s klipom i komorom za ugasište, koristeći SF6 plin kako bi se postigla odlična izolacija i performanse u gašenju lukova.

• Unutar odjeljka upravljačkog mehanizma, upravljački mehanizam povezan je preko vratila prekidnika s prekidnikom opterećenja i prekidnikom zemlje. Operateri ubacuju ručnu upravljačku štapicu u upravljačku rupu kako bi izvršili operacije zatvaranja, otvaranja i povezivanja na zemlju. Budući da su kontakti prekidnika unutar zapečaćenog gasnog rezervoara i nisu vidljivi, na upravljačkom mehanizmu pružen je indikator položaja direktno povezan s vratilom prekidnika, jasno pokazujući trenutni status prekidnika opterećenja i prekidnika zemlje. Mehaničke zaključnice su instalirane između prekidnika opterećenja, prekidnika zemlje i prednjeg poklopa kako bi se zadovoljile "pet prevencija", osiguravajući sigurnost operacija.

• Odjeljak za spajanje kabela nalazi se na prednjem dijelu RMU-a, omogućujući spajanje kabela. Spajanje kabela s izolacijskim cevima RMU-a može se izvršiti koristeći dodatke za kabel od silikonske gumene opreme koje se mogu dirati ili ne, prilagođavajući različite sigurnosne zahtjeve u različitim radnim okruženjima.

2. Analiza dvije incidente grešaka

2.1 Greška proklizavanja SF6 plina

31. ožujka 2015. godine u 21:47 sati, 10kV linija doživjela je grešku koja je dovela do isključivanja. Tijekom inspekcije duž linije, primijećen je dim koji je emitiran iz RMU-a Yangmeikeng. Otvaranjem vrata ormara utvrđeno je da je terminalni stub prekidnika #2 puknuo i da gasni rezervoar cijepa. Daljnja inspekcija nakon uklanjanja laktačnog spojnika pokazala je da je dvoglava vijak za montažu cevi bio nesavršeno poravnat s centrom otvora luka, čime je cev bila izložena stalnom nadolazećem naprezanju od strane kabela. To je dovelo do pucanja gornjeg kraja baze cevi, što je rezultiralo proklizavanjem SF6 plina. Ovaj tip RMU-a (model: GAK4, proizvođač: Shenzhen Minyuanshun, tj. Ormazabal) doživio je slične greške više puta, što ukazuje na rodnu konstrukcijsku ili proizvodnu defekt.

Takve greške često se javljaju na terminalnom stubu kabela. Glavne uzroke čine nepravilan montaža kabela što dovodi do dugotrajnih mehaničkih naprezanja na terminalnom stubu, ili su to intrinsični problemi u samom RMU-u, kao što je nedovoljno zapečaćenje na određenim mjestima, oba dva mogu dovesti do proklizavanja SF6 plina.

2.2 Greška terminala kabela u RMU-u

U prosincu 2014. godine, tijekom redovne patrolne inspekcije, na vrata ormarice 10kV RMU-a primijećeno je tamnijanje, što je sugeriralo moguće električno ispuštanje. RMU je bio četverokomorska jedinica, s četvrtim odjeljakom koji nije bio korišten i čuvao se kao rezerva. Nakon isključivanja struje i inspekcije ormarice, očito su se našli znakovi ispuštanja u drugom i trećem odjeljku. U drugom odjeljku, faza C pokazala je jasne znakove ispuštanja od stres konusa do tijela ormarice.

Stres konus je bio montiran prenisoko, potpuno ispod presjeka poluprovodnog sloja kabela. Njegov donji kraj nije prekrivao presjek poluprovodnog sloja, a gornji kraj nije dodirivao unutarnji poluprovodni sloj laktačnog spojnika. To je dovelo do koncentracije električnog polja na gornjem rubu stres konusa, što je vremenom dovelo do propadanja izolacije i ispuštanja na zid ormarice. U trećem odjeljku, laktačni spojnici faze B pokazali su vidljive znakove oštećenja od lukova.

Nakon demontaže utvrđeno je da je korišten terminalni lug dizajniran za vanjsko korištenje, a ne originalni specificirani tip. Zbog razlike u dimenzijama, vanjski lug imao je manji unutarnji promjer, što mu je onemogućilo potpuno sjedenje na dno terminalnog stuba. Kako bi to nadomjestilo, nepravilno je dodan podlog između luga i provodnika cevi, što je dovelo do lošeg kontakta, povećanja otpora i zagrijavanja. Također, laktačni spojnici korišteni u ovom odjeljku bili su preveliki i nisu se slagali sa stres konusom, ne omogućujući cijepanu integritet izolacije RMU-a, dopuštajući kondenzaciju vlage na površini izolacije kabela i nosača izolatora, smanjujući performanse izolacije i stvarajući putove pražnjenja.

Zaključno, kvaliteta izrade terminala kabela i veze između kabela i RMU-a su kritične. S obzirom na kompaktnu strukturu i ograničeni unutarnji prostor RMU-a, potrebna je visoka preciznost u obradi spojeva kabela. Nepravilna obrada provodnika, štita ili poluprovodnog sloja, što dovodi do nedostatka raspona kripanja, lako može dovesti do propadanja izolacije. Stroga kontrola kvalitete tijekom montaže terminala kabela bitna je za sprečavanje grešaka na izvoru i smanjenje vjerojatnosti isključivanja.