Substasyondakı Qədərli Dövlətçilərdə Kəskin Şəbəkənin Mənfiyyət Analizi

Substasyonlar içindəki təchizatın işləmə vəziyyəti və nəzəkliyi, elektrik şəbəkəsinin təhlükəsizliyini və stabiilliyini doğrudan təsirləyir. Çoxsaylı substasyon təchizatı müxtəlif materiallardan (çist məsələn, saf mis, karbonlu çələk və nisbi çələk) hazırlanmış metal komponentlərə malikdir. Uzun müddət işlədikdə bu metal materialların performansının azalması, təchizatın arızalanmasına səbəb olur və buna görə də substasyonların təhlükəsiz və stabel işləməsinə ciddi təhlikə yaradır.

Açığda qoyulmuş yüksək voltajlı ayırıcılar burada bir nümunədir. Onların düzgün işləməsi, gələcək təchizatın nəzəkliyi, təhlükəsizliyi və stabiilliyi üçün kritik önəmlidir, çünki onların arızası, tamamilə elektrik şəbəkəsinin çöküşünü nəticələndirə bilər. Bu səbəbdən, substasyon təchizatında ümumi olan arıza səbəblərinin köklərini analiz etmək və hədəflənmiş koruyucu tədbirlər təklif etmək böyük önəmlə malikdir.

1. Açığda Qoyulmuş Yüksək Voltajlı Ayrılara Giriş

Bir 330 kV substasyonda olan açığda qoyulmuş yüksək voltajlı ayırıcılar, keçmiş yüksək voltajlı anahtar zavodu tərəfindən istehsal edilmiş GW4 seriyasına aid əvvəlki model məhsullardır. Onlar iki sütunu ilə səciyyəvi struktura, sağ-sol simmetriyası ilə xarakterizə olunurlar və baz, dəstək qolları, dielektrikler və əsas konduktiv montajdan ibarətdir. Əsas konduktiv montaj, sıxışdırılmış bağlantılar, terminal qabları, konduktiv palalar, kontaktlar, kontakt parmakları, sprint və yağış qoruyucularını ehtiva edir.

Sentyabr 2017-ci ildə rutin təmir zamanı, operatorlar, bu açığda qoyulmuş ayırıcılarda dəstək qollarında fərqli dərəcədə çatlaklar və ciddi korroziyanın olduğunu aşkarladılar. Bu, əl ilə idarə etmə zamanı ciddi təhlükə yaratdı. Nəticədə, çatlak morfolojiyasına makroskopik incelemə aparıldı. Həmçinin, dəstək qollarının hem terminal tərəfindən, hem də qab tərəfindən toplanan kontaminantlara mikroskopik metallurji analiz edildi. Buna əlavə, spektrometr dəstək qolları, konduktiv palalar və ilgili kontaminantların kimyəvi maddələrinin təfərrüq analizini aparmaq üçün istifadə edildi.

2. Dəstək Qollarında Çatlakların İncelenmə Nəticələri

2.1 Makroskopik Morfoloji

Ayırıcı dəstək qollarının sərfəli qatı soyub çıkmış və ciddi korroziya aşkarlandı. Qollar və konduktiv palar arasındakı asan korroziya məhsulları gözəl görünürdü. Çatlaklar çirkən qırılma xüsusiyyətlərinə malikdilər və çatlak səthlərində "balıq dişi" ("herringbone") forması gözlənirdi. Çatlakların başlanğıcı və yayılış sahələri qara və ya qaranfil rəngdi.

Deformasiya ölçmələri, terminal panel tərəfində 3.0 mm, qab tərəfində isə 2.0 mm deformatsiya olduğunu təsdiqləyib, qolların ciddi struktural deformasiyasını təsdiqləyirdi.

2.2 Mikroskopik Morfoloji

Mikroskopik metallurji analiz, dəstək qollarının qab tərəfində 1.1-3.3 mm, terminal panel tərəfində isə 3.2-3.5 mm qalınlığında kontaminant qatlarının olduğunu aşkar etdi.

2.3 Spektral Analiz

Dəstək qolları, konduktiv palalar və kontaminantların spektroskopik analizi aşağıdakı əsas nəticələrə gəldi (Cədvəl 1-ə baxın):

• Dəstək qolları 94.3% alüminyum ehtiva edirdi, bu da onların dövülüb hazırlanmış alüminyum alloyalından ibarət olduğunu göstərdi.

• Konduktiv palar 92.7% mis və izlərən elementlər ehtiva edirdi, bu da onların mis alloyalı borudan ibarət olduğunu təsdiqləyirdi.

• Kontaminantlar da 94.3% alüminyum ehtiva edirdi.

Niməti atmosfer şəraitində, alüminyum (qolar tərəfindən) və mis (konduktiv palar tərəfindən) galvanik cüttə yaradır, bu da elektrokimyəvi (galvanik) korroziya reaksiyasını aktivləşdirir. Bu proses, alüminyum ionları ilə bərabər olan korroziya məhsullarının formalaşmasını, materialın degradasiyasına və sonradan çatlamağa səbəb olur.

3. Səbəb Təhlili və Qoruyucu Tövsiyələr

3.1 Dəstək Lənginin Çatışan Səbəblərinin Təhlili

Ümumiyyətlə, metal materialların səhvləri iki kategoriya növ səbəblərə qaynaqlanır:

• Daxili səbəblər: material keyfiyyəti və istehsal prosesləri ilə bağlı;

• Xarici səbəblər: mexaniki yüklənmə, zaman, temperatur və mühit ortamı kimi xidmət şərtləri ilə bağlı.

3.1.1 Daxili Səbəblərin Təhlili

Elektrik şəbəkəsi layihələrində, metal komponentlər tətbiqə salınmadan əvvəl məhsulun kompozisiyası və gözlənilən həyat müddəti daxil olmaqla ciddi keyfiyyət yoxlamalarından keçir. Sahə təcrübəsi, outdoor yüksək voltajlı ayırıcıların çirkin mühitlərdə işlədilməsində, onların nəzarət edilə bilənliliyi daha çox xarici xidmət şərtlərinə, deyil özünə aid material səhvlərinə asılı olduğunu göstərir. Bu səbəbdən, bu ayırıcının dəstək ləngində gözələnən çatlama, zəif material keyfiyyətinə deyil, əsasən mühitə maraq etməsinə səbəb olan faktordur.

3.1.2 Xarici Səbəblərin Təhlili

330 kV distribütoru, quru hava, bərk günəş işığı və böyük günlük və illik temperatur fərqleri ilə xarakterizə olunan tipik temperatlı yarı çöl iklimi olan şimal-qərb regionda yerləşir. Qışlar uzun və soyuq, az yağışlı, amma yazlar qısadır, amma istidir.

Ayrımcının alüminium liqvin dəstək ləngi, bu ciddi atmosfer mühitə davamlı maraq etmişdir, gülələr, termal dövr, buz birikməsi və ara sıra yağış — bu, stres korroziya çatlama (SCC) üçün çox uyğun şərtlər yaratır.

SCC, korroziya mühitində gerilən metal komponentin çirkəf çatlaması deməkdir. Onun baş verməsi üçün iki əsas şərt lazımdır: gerilən stres və xüsusi korroziya ortamı.

Bu hallarda:

• Ləngin alt mərkəzi xəttinin hər iki tərəfində aşağı və mərkəzdə yuxarı doğru gerilən streslər mövcuddur, bu da bərabərsiz stres paylanmasını təmin edir.

• Bu bərabərsiz yüklənmə, metaldakı plastik deformasiyanı və dislokasiya sürüşünü təcrid edir, SSC-nin başlanılmasını, yayılmasını və sonradan çatlamasını təzyiq edir.

Ləng, döyülmüş alüminium liqvidan hazırlanmışdır. Nem və havada uçaq tozu parçacıkları, çözünən kontaminantları formalaşdıran, galvanik və aralıq korroziya asanlıqla baş verir—xüsusilə, su və buz birikə bilən klamp yan boşluğunda.

Gerilən stres və korroziya hücumunun sinerji effekti, sonunda çatlamanın baş verməsinə səbəb oldu.

Makroskopik olaraq, SCC çatlama səthləri adətən korroziya səbəbindən qara və ya boz-qara çatlamaların başlanıl və yayılma zonalarını göstərir, təsadüfi çirkəf çatlamalar radius modeli və ya "herringbone" nişanlarına malikdir—bu, ayırıcı ləngindəki gözələnən çatlama morfolojiyasına tamamilə uyğundur. Bu, çatlanmanın səbəbinin stres korroziya çatlama olduğuna güclü bir təsdiqdır.

3.2 Ləngin Çatlamasına Qarşı Qoruyucu Tövsiyələr

Distribütorda ən çox rəqəmlənən ehtiyatlar kimi, outdoor ayırıcılar, xüsusilə insan nəzarətsiz distribütordan istifadənin artmasından sonra, açıq mühitlərdə uzun müddət işlədildikdə ciddi risklərlə üzləşir. Aşağıdakı dörd qoruyucu strategiya təklif olunur:

3.2.1 Qoruyucu Kafesi Quraşdırmaq

Outdoor ayırıcılar doğrudan atmosfer şərtlərinə maraq etdikləri və xüsusilə aşırı iklimlərdə (məsələn, dağ sovuğu, yüksək istilik, sahil saliniteti və ya buzlanma zonaları) çox həssasdırlar—izolyasiya kafesi və ya qoruyucu kafesi quraşdırmaq, kontrol edilən mikro-mühit yaratır, bu da korroziyanı ciddi şəkildə azaltır.

3.2.2 Məmnuniyyətli Yoxlamaları Güzəştərmək

Bərabərsiz stres paylanmasının və çirkin mühit şərtlərinin SCC-yə səbəb olması nəticəsində, operatorlar, xüsusilə bazalənglər və saxlama strukturlarında, deformasiya, korroziya və ya çatlamanın ilk işarələrini aşkar etmək və ikinci dərəcəli zədələr və təhlükəli hadisələri önləmək üçün vizual və mexaniki yoxlamaları intensivləşdirməlidirlər.

3.2.3 Korroziya Nəzarətini Gücləndirmək

Distribütorda ehtiyatların vəziyyət nəzarəti, tikinti effektivliyini artırmaq üçün effektiv vasitədir, həmçinin tam ömürlük varlıqların idarə edilməsinin əsas stounu da budur. İncəsənət korroziya aşkar ediciləri və real vaxt nəzarət texnologiyaları aktiv olaraq tətbiq edilməli və outdoor ayırıcılar və onların elementlərinin periodik, hədəflənmiş qiymətləndirilməsi üçün tətbiq olunmalıdır.

3.2.4 Yuksek Performanslı Anti-Korroziya Pövtərləri Tətbiq Etmək

Yüksek keyfiyyətli anti-korroziya pövtərlərin tətbiqi, distribütorda ehtiyatların üzərində korroziyanı təkmilləşdirmək üçün ən effektiv yolların biridir. Ayrımcının dəstək ləngində, oksigen, nem və iyonik kontaminantların permeasiyasına qarşı mükəmməl dirençli pövtərlər, metaldan korroziya agentlərini effektiv şəkildə izole edir. Bu pövtərlər, mühit tərəfindən zədələnməyə qarşı etibarlı ilk məhəlli qoruyucu təmin edir.

4. Nəticə

330 kV distribütordan outdoor yüksək voltajlı ayırıcıdan dəstək ləngi, iletici çubuğu və kontaminantların ümumi test və təhlili əsasında, aşağıdakı nəticələr çıxarılır:

(1) Dəstək lənginin çatlanmasının əsas səbəbi, stres korroziya çatlama (SCC)-dir. Ləngin bazasında bərabərsiz gerilən stres və dalgalanan hava şərtlərində klamp yan boşluğunda meydana gələn aralıq korroziya, materialın çatışmasına və sonradan çatlamasına səbəb oldu.

(2) Tövsiyə olunan qoruyucu tədbirlər arasında izolyasiya qabları quraşdırılması, yüksək performanslı korroziyaya qarşı mədədlərin tətbiqi, adi yoxlamaların artırılması və sistemli korroziya nəzarətinin tətbiqi daxildir. Xüsusi obyektlər üçün ümumi, yerləşdiyi mekanla bağlı korroziyanı azaltma strategiyası işlənib çıxış malzəmlərinin təhlükəsiz, stabi lə və etibarlı işləməsinə diqqət yetirməlidir.