Đơn vị vòng SF6 10kV: Cấu trúc Sự cố & Chất lượng Kết thúc Dây dẫn

1. Giới thiệu về Tủ Nhánh SF6 10kV (RMUs)

Một tủ nhánh SF6 10kV thường bao gồm ba phần chính: khoang khí (bình chứa), khoang cơ cấu điều khiển và khoang kết nối cáp.

• Khoang khí là thành phần cốt lõi của RMU. Nó được nạp đầy khí SF6 và chứa các yếu tố quan trọng như công tắc tải, thanh bus và trục công tắc. Công tắc tải có thiết kế ba vị trí - bao gồm chức năng đóng, ngắt và nối đất - và chủ yếu được xây dựng bằng công tắc lưỡi dao và buồng dập hồ quang, sử dụng khí SF6 để đạt được khả năng cách điện và dập hồ quang tuyệt vời.

• Trong khoang cơ cấu điều khiển, cơ cấu điều khiển được kết nối với cả công tắc tải và công tắc nối đất thông qua trục công tắc. Người vận hành chèn thanh điều khiển tay vào lỗ điều khiển để thực hiện các thao tác đóng, ngắt và nối đất. Vì các tiếp điểm công tắc được đóng kín trong bình chứa khí và không thể nhìn thấy, một chỉ báo vị trí được kết nối trực tiếp với trục công tắc được cung cấp trên cơ cấu điều khiển, rõ ràng hiển thị trạng thái hiện tại của công tắc tải và công tắc nối đất. Các khóa cơ học được lắp đặt giữa công tắc tải, công tắc nối đất và cửa trước để đáp ứng yêu cầu "ngũ phòng", đảm bảo an toàn khi vận hành.

• Khoang kết nối cáp nằm ở mặt trước của RMU, thuận tiện cho việc kết nối cáp. Kết nối giữa cáp và cổ góp cách điện của RMU có thể sử dụng phụ kiện cáp silicone cao su có thể chạm hoặc không chạm, phù hợp với các yêu cầu an toàn khác nhau trong các môi trường vận hành khác nhau.

2. Phân tích Hai Sự Cố

2.1 Sự cố Rò Rỉ Khí SF6

Lúc 21:47 ngày 31 tháng 3 năm 2015, một đường dây 10kV gặp sự cố mất điện. Trong quá trình kiểm tra dọc theo đường dây, khói được phát hiện từ tủ nhánh Yangmeikeng. Khi mở cửa tủ, phát hiện rằng đầu cắm số 2 đã bị gãy và bình chứa khí đang rò rỉ. Kiểm tra thêm sau khi tháo khớp nối khuỷu tay, thấy rằng vít hai đầu dùng để lắp cổ góp bị lệch tâm so với lỗ đầu cắm, khiến cổ góp chịu lực kéo liên tục từ cáp. Điều này dẫn đến nứt ở đầu trên của đế cổ góp, gây ra rò rỉ khí SF6. Loại RMU này (mô hình: GAK4, nhà sản xuất: Shenzhen Minyuanshun, tức Ormazabal) đã gặp sự cố tương tự nhiều lần, cho thấy tồn tại lỗi thiết kế hoặc sản xuất.

Các sự cố này thường xảy ra tại đầu cắm cáp. Nguyên nhân chính bao gồm việc lắp đặt cáp không đúng cách dẫn đến áp lực cơ học kéo dài lên đầu cắm, hoặc các vấn đề sản xuất nội tại của RMU - chẳng hạn như niêm phong không đủ ở một số điểm - đều có thể dẫn đến rò rỉ khí SF6.

2.2 Sự cố Đầu Cắm Cáp trong RMU

Tháng 12 năm 2014, trong quá trình tuần tra định kỳ, phát hiện cửa tủ của một RMU 10kV bị đen, gợi ý có thể có phóng điện. RMU này là loại bốn khoang, với khoang thứ tư chưa được sử dụng và giữ làm dự phòng. Sau khi tắt nguồn và kiểm tra tủ, các dấu hiệu rõ ràng của phóng điện được tìm thấy ở khoang thứ hai và thứ ba. Trong khoang thứ hai, pha C cho thấy bằng chứng rõ ràng của phóng điện từ nón căng thẳng đến thân tủ.

Nón căng thẳng đã được lắp quá thấp, hoàn toàn nằm dưới điểm cắt lớp bán dẫn của cáp. Đầu dưới của nó không chồng lên điểm cắt bán dẫn, và đầu trên không tiếp xúc với lớp bán dẫn bên trong của khớp nối khuỷu tay. Điều này dẫn đến tập trung điện trường ở mép trên của nón căng thẳng, gây ra sự phá vỡ cách điện theo thời gian và phóng điện đến tường tủ. Trong khoang thứ ba, khớp nối khuỷu tay của pha B cho thấy dấu hiệu hư hỏng do hồ quang.

Sau khi tháo rời, phát hiện rằng đầu cắm được sử dụng là loại dành cho ngoài trời, không phải loại được chỉ định ban đầu. Do sự khác biệt về kích thước, đầu cắm ngoài trời có đường kính trong nhỏ hơn, không thể ngồi chặt vào đáy đầu cắm. Để bù đắp, một miếng đệm đã được thêm không đúng cách giữa đầu cắm và bộ dẫn điện của cổ góp, dẫn đến tiếp xúc kém, tăng trở kháng và nóng lên. Ngoài ra, khớp nối khuỷu tay được sử dụng trong khoang này quá lớn và không phù hợp với nón căng thẳng, không thể niêm phong chặt chẽ đầu cáp. Điều này làm giảm tính toàn vẹn cách điện của RMU, cho phép hơi ẩm ngưng tụ trên bề mặt cách điện của cáp và bộ đỡ cách điện, giảm hiệu suất cách điện và tạo ra đường đi theo dõi.

Tóm lại, chất lượng chế tạo đầu cắm cáp và kết nối giữa cáp và RMU rất quan trọng. Với cấu trúc nhỏ gọn và không gian nội bộ hạn chế của RMU, đòi hỏi độ chính xác cao trong công việc nối cáp. Xử lý không đúng cách của dây dẫn, lớp chắn hoặc lớp bán dẫn - dẫn đến khoảng cách bò không đủ - dễ dàng gây ra sự cố cách điện. Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt trong quá trình lắp đặt đầu cắm cáp là cần thiết để ngăn chặn sự cố từ nguồn và giảm khả năng mất điện.