220 kV təbii hava yüksək qəsdər hissələrinin stasionar kontaktlarının yenilənməsi və tətbiqi haqqında qısa münasibət

Açıq qurğu yüksək gərginlikli açar avadanlığının ən geniş yayılmış növüdür. Elektrik sistemlərində yüksək gərginlikli açıq qurğular, açar əməliyyatlarını yerinə yetirmək üçün yüksək gərginlikli dövrə ayırıcılarla birgə istifadə olunan yüksək gərginlikli elektrik cihazlarıdır. Onlar normal iş rejimində, açar əməliyyatlarında və transformator məntəqələrinin təmiri zamanı vacib rol oynayırlar. Tez-tez istismar olunması və yüksək etibarlılıq tələbləri səbəbindən açıq qurğular transformator məntəqələrinin və elektrik stansiyalarının layihələndirilməsinə, tikintisinə və təhlükəsiz işinə əhəmiyyətli təsir göstərir.

Açıq qurğuların iş prinsipi və quruluşu nisbətən sadədir. Onların əsas xüsusiyyəti qövs söndürmə qabiliyyətinin olmamasıdır; yalnız yüksüz şəraitdə və ya çox aşağı cərəyan şəraitində (ümumiyyətlə < 2 A) dövrəni bağlaya və ya kəsə bilirlər. Yüksək gərginlikli açıq qurğular quraşdırılma mühitinə görə açıq hava və qapalı tiplərə bölünür. İnzibati dayaq sütunlarının quruluşuna əsasən onlar tək-sütunlu, iki-sütunlu və ya üç-sütunlu açıq qurğulara klassifikasiya edilə bilər.

Alüminium müəssisəsinin elektrik stansiyasında yerləşən 220 kV-luq transformator məntəqəsi tam avtomatlaşdırılmış enjeksiya transformator məntəqəsidir və təxminən 19 il fəaliyyət göstərir. Əsasən 200 kA elektrik mayesi hüceyrələrinə DC enerji təchiz edir və şirkətin digər ikinci dərəcəli müəssisələrinə istehsal, köməkçi və yaşayış enerjisini təmin edir. Xarici 220 kV açar meydançasında GW7-220 tipi xarici AC yüksək gərginlikli açıq qurğular — üç sütunlu, üfüqi açılan, üçfazalı, 50 Hz tezlikli xarici yüksək gərginlikli elektrik avadanlığı istifadə olunur.

1998-ci ildən etibarən bu xarici AC yüksək gərginlikli açıq qurğular yük olmadan şinlərin köçürülməsini təmin etmiş və elektriksiz cihazlar (məsələn, təmir zamanı olan şinlər və dövrə ayırıcılar) ilə canlı yüksək gərginlik xətləri arasında elektrik izolyasiyasını təmin etmişdir. 19 il istismardan sonra açıq qurğunun kontaklarında geniş miqyaslı isinmə müşahidə edilmişdir (infravırma termometrindən alınan göstəricilər 150°C-ə qədər çatmışdır), bu da ciddi təhlükə yaradır. Bu problem 220 kV açıq qurğuların yanıb çıxmasına, fazanın itirilməsinə, kontaktın birləşməsinə və ya qövsün qısa qapanmasına səbəb ola bilər ki, bu da bütün transformator məntəqəsinin tamamilə elektriksizləşməsinə və dayanmasına səbəb ola bilər.

Buna cavab olaraq məlumat toplanmış, kök səbəb analizi aparılmış və kontaktların isinməsinin əsas səbəbləri müəyyənləşdirilmişdir. Təsirli modernizasiya tədbirləri həyata keçirilmiş və sonradan daha geniş miqyasda tətbiq edilməsi üçün tətbiq olunmuşdur.

GW7-220 Xarici AC Yüksək Gərginlikli Açıq Qurğusunun Quruluşu və İş Prinsipi

Bu açıq qurğunun quruluşu üç sütunlu, üfüqi fırlanan tiplidir və bazadan, inzibati dayaq sütunlarından, keçirici sistemdən, torpaqlama açarından (torpaqlanmamış versiyalar istisna olmaqla) və idarəetmə mexanizmindən ibarətdir. Baza kanal dəmiri və dəmir lövhələrdən qaynaqlanır və üç quraşdırma qoşqundan ibarətdir: iki uclarda sabit, ortada biri fırlanandır. Kanal dəmiri korpusunun daxilində ötürücü tırmanlar və bloklama lövhələri yerləşir. Baza altına möhkəm fondamentə birləşdirmək üçün montaj lövhələri qaynaqlanır. Bazalar üç konfiqurasiyada mövcuddur: torpaqlanmamış, tək torpaqlı və cüt torpaqlı. Torpaqlanmış versiyalar üçün torpaqlama açarı qoşqundan biri və ya hər iki ucunda qaynaqlanır, torpaqlama açarı uyğun şəkildə quraşdırılır və dövrə tələblərinə əsasən seçilir.

Keçirici qurğu inzibati sütunların üstündə bərkidilmişdir və hərəkətli pəncərədən (keçirici qapı bıçağı) və sabit kontaklardan ibarətdir. Qapı bıçağı iki mis borudan ibarətdir ki, bu da iki mis blok vasitəsilə alüminium örtüyə birləşdirilir və ucunda silindr formalı kontakt ucu qaynaqlanır. Sabit kontaktlar barmaqlı, çoxnöqtəli kontakt dizaynına malikdir. Hər bir kontakt barmağının müstəqil gərilmə yayı var ki, bu da busbarın gərilmə qüvvələri altında belə etibarlı kontakt saxlamaq üçün kifayət qədər daxilolma yolu təmin edir. Geri dönüş yayı sabit kontaktı azca əyir ki, bu da açılma/bağlanma əməliyyatlarının hamar və koordinasiyalı olmasını təmin edir.

İdarəetmə mexanizmi həm elektrik, həm də əl ilə idarəetmə imkanı təqdim edir. Elektrik mexanizmi asinxron mühərrikdən istifadə edərək mexaniki sürüşdürmə qutusunu 180° döndərir. Güc steel borular vasitəsilə açıq qurğuya ötürülür və tırmanlar mərkəzi inzibati sütunu 71° döndərir ki, bu da keçirici çubuğun hər iki ucundakı hərəkətli kontaktların sabit kontaklara daxil olmasına və ya çıxmasına səbəb olur və bağlanma və ya açılma əməliyyatını başa çatdırır. Mexanizmdəki mexaniki ölü nöqtələr hərəkətin son nöqtələrində öz-bloklamanı təmin edir. Elektrik mexanizminin qəzası halında və ya işə salınma zamanı əl ilə idarəetmə mümkündür.

Xarici Yüksək Gərginlikli Açıq Qurğularda Kontakt Isınmasının Səbəblərinin Analizi

Alüminium müəssisəsinin 220 kV xarici açar meydançasında iki 220 kV gələn xətt, #1–#4 redresor qurğuları və #1 və #2 güc transformatorları üçün 24 ədəd GW7-220 açıq qurğusu var ki, ümumilikdə 144 sabit kontakt vardır. Müntəzəm yoxlamalar zamanı kontakt nöqtələrində istilik dalğalanması, rəng dəyişikliyi və ya temperatur ölçmələrinin 70°C-dən yuxarı olması ilə artıq qızması qiymətləndirilmişdir. Statistikaya görə, 2014-cü ilin yanvarından dekabrına qədər açıq qurğuların kontaktlarının artıq qızması səbəbindən 13 planlanmamış dayanma olmuşdur — hər ay orta hesabla 1,08 hadisə.

Kontakt dinamikasının təkrar testi və analizi aşağıdakı kök səbəbləri aşkar etmişdir:

• Hər bir sabit kontakt altı müstəqil barmaq kontaktından ibarətdir ki, bu da nöqtəvi kontakt həndəsəsinə malikdir, nəticədə ümumi kontakt sahəsi kifayət qədər deyil və barmaqlar üzrə cərəyan bölgüsü bərabərsizdir — bu struktur çatışmazlıqdır.

• Çoxsaylı hərəkətli kontakt komponentləri cərəyanın kontakt yaylarına keçməsinə imkan verir ki, bu da yumşalmağa, elastikliyin itirilməsinə, kontakt basqısının azalmasına və kontakt müqavimətinin pisləşməsinə səbəb olur ki, bu da istilməni daha da artırır.

• Sərt xarici şərait (günəş işığı, yağış) materialların optimal seçilməməsi ilə (gərilmə yayları və kontakt pinləri üçün standart polad) birləşdiyində şiddətli korroziyaya, köhnəlməyə, yay yorğunluğuna, mexaniki xassələrin pisləşməsinə, kifayət qədər olmayan kontakt qüvvəsinə və dövrə müqavimətinin artmasına səbəb olur.

• Qövs eroziyası kontakt səthlərində çuxurlaşma və şiddətli oksidləşmə yaratmışdır ki, bu da müqaviməti daha da artırır.

Sabit Kontaktların Modernizasiyası və Qabaqlayıcı Tədbirlər

• Hərəkətli və sabit kontaktlar arasındakı effektiv kontakt sahəsini artırmaq üçün əvvəllər müstəqil olan barmaq kontaktları elastik mis lentlərlə birləşdirilir.

• Gerilme yaylarını və sərhəd nöqtələrini dəyişdirin və yeniləyin, bu da yay kuvvetini artırır və kontakt sıxlığını yaxşılaşdırır.

• Hərəkət edən və sabit kontakt səthlərinə gümüş plakalama tətbiq edin.

• Kontakt səthlərinə qatı mazya tətbiq edin, bu da sürətləndirmə və oksidasiyanın önünə keçir.

• Ən xüsusi kontakt bağlantı nöqtələrində infraqırm məhdud temperatur monitorinqi tətbiq edin və temperatur bazası yaradın.

• Ayrılayıcıların düzləndici təchizat, inkişaf və təmizlənməsi həyata keçirilsin.

Təsdiqləmə və Tətbiq Nəticələri

Retrofitdən sonra monitorinq göstərir:

• Eyni orta temperatur (17°C) və işləmə şərtlərində kontakt temperaturu ~23°C (deyisməz) ilə ~19°C (retrofit) arasında düşdü.

• Təchizat zamanı vizual inkişafda, retrofit kontaktlarda deyisməz kontaktlara nisbətən daha az qövs zədələri aşkarlandı.

Bu yazı müddətində, 5 ayrılayıcı birimi (30 sabit kontakt) retrofit edilmişdir. Bu texniki həll şirkətin 220 kV şəraflı switchyardında bütün GW7-220 ayrılayıcılara proqresiv olaraq tətbiq edilir.

Nəticə

GW7-220 şəraflı AC yüksək voltajlı ayrılayıcılardaki çoxlu kontakt istiləsinin sistemli analizi nəticəsində, sabit kontaktlara hədəflənmiş modifikasiyalar uğurla hazırlanmış və tətbiq edilmişdir. Bu tədbir elektrik təmininin təhlükəsizliyini və əməliyyat stabilliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırıb, eyni zamanda GW7-220 ayrılayıcılarının gələcəkdəki əməliyyat, təchizat və xidmət üçün dəyərli təcrübə yaratmışdır.