10кВ SF6 кільцеві головні панелі: структура, вади та якість зняття кабельного закінчення

1. Вступ до RMU (кольцевих головних єдностей) на 10 кВ з SF6

Зазвичай RMU на 10 кВ з SF6 складається з трьох основних частин: газового отсіка (резервуара), отсіка механізму управління та отсіка з'єднання кабелем.

• Газовий отсік є центральною частиною RMU. Він заповнений газом SF6 і містить важливі елементи, такі як вимикач завантаження, шини та вал вимикача. Вимикач завантаження має трипозиційний дизайн — включає функції замикання, відключення та заземлення — і в основному побудований з ножовим вимикачем та камерою гасіння дуги, використовуючи газ SF6 для досягнення відмінних ізоляційних та дугогасних характеристик.

• Усередині отсіка механізму управління, механізм управління з'єднаний через вал вимикача з вимикачем завантаження та заземлювачем. Оператори вводять ручний привід у отвір управління, щоб виконати операції замикання, відключення та заземлення. Оскільки контакти вимикача закриті в герметичному газовому резервуарі і не видимі, надається позиційний індикатор, прямо пов'язаний з валом вимикача, на механізмі управління, який чітко показує поточний стан вимикача завантаження та заземлювача. Механічні блокування встановлені між вимикачем завантаження, заземлювачем та передньою кришкою, щоб задовольнити вимоги "п'яти захистів", забезпечуючи безпеку при виконанні операцій.

• Отсік з'єднання кабелем розташований спереду RMU, що сприяє з'єднанню кабеля. З'єднання між кабелем та ізоляційним кущем RMU може використовувати або контактні, або неконтактні аксесуари з силиконової гуми, що враховує різні вимоги до безпеки в різних умовах експлуатації.

2. Аналіз двох випадків аварій

2.1 Випадок витоку газу SF6

О 21:47 31 березня 2015 року лінія на 10 кВ зазнала аварійного відключення. Під час обходу лінії було помічено дим, що витікає з RMU Янмейкен. При відкритті дверей шафи було з'ясовано, що клемма вимикача №2 була розбитою, а газовий резервуар витікав. Додатковий огляд після знімання ліктя показав, що двосторонній болт, використаний для встановлення куща, був невідповідно відцентрований від центру отвору клеми, що призводило до постійного напруження куща вниз від кабелю. Це призвело до тріщини на верхньому кінці основи куща, що спричинило витік газу SF6. Цей тип RMU (модель: GAK4, виробник: Shenzhen Minyuanshun, тобто Ormazabal) багаторазово зазнав подібних аварій, що свідчить про родинну конструктивну або виробничу дефектну особливість.

Такі аварії часто відбуваються на клемах кабелю. Основні причини включають неправильне встановлення кабелю, що призводить до довготривалого механічного напруження на клемі, або власні виробничі проблеми саме RMU — такі як недостатнє загерметизування в певних точках — обидва ці фактори можуть призвести до витоку газу SF6.

2.2 Випадок аварії кабельного кінцевого вузла в RMU

У грудні 2014 року під час планового обходу було помічено почерніння на дверях шафи RMU на 10 кВ, що вказувало на можливе електричне розрядження. RMU мав чотири відділи, четвертий з яких не використовувався і був зарезервований. Після відключення живлення та огляду шафи були виявлені очевидні ознаки розрядження у другому та третьому відділах. У другому відділі фаза C показала чіткі ознаки розрядження від стрісового конуса до корпусу шафи.

Стрісовий конус був встановлений занадто низько, повністю розташований нижче точки зрізу напівпровідникового шару кабелю. Його нижній кінець не перетинався з напівпровідниковим зрізом, а верхній кінець не дотикався до внутрішнього напівпровідникового шару ліктя. Це призвело до концентрації електричного поля на верхньому краю стрісового конуса, що згодом призвело до пробою ізоляції та наступного розрядження до стіни шафи. У третьому відділі фаза B показала видимі ознаки ушкодження від розрядження ліктя.

Після розбору було виявлено, що використаний клемний з'єднувальник був призначений для зовнішнього використання, а не для вказаного в специфікації. Через розмірні відмінності, зовнішній з'єднувальник мав менший внутрішній діаметр, що не дозволяло йому повністю насісти на дно клемного стержня. Для компенсації неправильно було додано шайбу між з'єднувальним з'єднувальником та провідником куща, що призводило до поганого контакту, збільшення опору та нагрівання. Крім того, лікень, використаний в цьому відділі, був надмірно великим і не відповідав стрісовому конусу, що не дозволяло йому тісно загерметизувати кінцевий вузол кабелю. Це порушувало повну ізоляційну цілісність RMU, дозволяючи конденсації вологи на поверхні ізоляції кабелю та опорних ізоляторів, що зменшувало ізоляційні характеристики та створювало шляхи для слідів.

Висновок, якість виготовлення кінцевих вузлів кабелю та з'єднання між кабелем та RMU мають критичне значення. Враховуючи компактну структуру та обмежений внутрішній простір RMU, необхідна висока точність при виконанні робіт з'єднання кабелю. Неправильна обробка провідника, екрану або напівпровідникового шару, що призводить до недостатньої відстані ползучості, може легко призвести до аварії ізоляції. Сувора контроль якості під час встановлення кінцевих вузлів кабелю є необхідною для запобігання аваріям на корінному рівні та зменшення ймовірності відключень.