సబ్-స్టేషన్లో ఆవరణ హై-వోల్టేజ్ డిస్కనెక్టింగ్ స్విచ్లో ఆపరేటింగ్ బ్రాకెట్ క్రాకింగ్ విశ్లేషణ
సబ్స్టేషన్లలోని పరికరాల ఆపరేషన్ స్థితి మరియు విశ్వసనీయత విద్యుత్ గ్రిడ్ యొక్క భద్రత మరియు స్థిరత్వాన్ని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి. చాలా సబ్స్టేషన్ పరికరాలు ప్రత్యేక రాగి, కార్బన్ ఉక్కు మరియు స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ వంటి వివిధ పదార్థాలతో తయారు చేయబడిన లోహపు భాగాలతో కూడి ఉంటాయి. దీర్ఘకాలిక పనితీరు సమయంలో, ఈ లోహపు పదార్థాల పనితీరు క్షీణత తరచుగా పరికరాల వైఫల్యానికి దారితీస్తుంది, ఇది సబ్స్టేషన్ల సురక్షితమైన మరియు స్థిరమైన పనితీరుకు గణనీయమైన ప్రమాదాలను కలిగిస్తుంది.
వెలుపలి అధిక-వోల్టేజ్ డిస్కనెక్టర్లు ప్రధాన ఉదాహరణ. వాటి సరైన పనితీరు కేవలం సబ్స్టేషన్ విద్యుత్ సరఫరా యొక్క విశ్వసనీయత, భద్రత మరియు స్థిరత్వం కోసం మాత్రమే కాకుండా, వాటి వైఫల్యం మొత్తం విద్యుత్ గ్రిడ్ కుప్పకూలడానికి కూడా కారణం కావచ్చు. అందువల్ల, సబ్స్టేషన్లలో సాధారణంగా ఏర్పడే పరికరాల వైఫల్యాల మూల కారణాలను చురుకుగా విశ్లేషించడం మరియు లక్ష్యంగా సంరక్షణ చర్యలను సూచించడం చాలా ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంటుంది.
1. వెలుపలి అధిక-వోల్టేజ్ డిస్కనెక్టర్లకు పరిచయం
ఒక నిర్దిష్ట 330 kV సబ్స్టేషన్ లోని వెలుపలి అధిక-వోల్టేజ్ డిస్కనెక్టర్లు గతంలోని ఒక అధిక-వోల్టేజ్ స్విచ్గేర్ ప్లాంట్ తయారు చేసిన GW4-సిరీస్ ఉత్పత్తుల మొట్టమొదటి మోడల్లు. ఇవి ఎడమ-కుడి సౌష్ఠవంతో కూడిన డబుల్-కాలమ్ సమతల నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు బేస్, మద్దతు బ్రాకెట్లు, ఇన్సులేటర్లు మరియు ప్రధాన వాహక అసెంబ్లీతో కూడి ఉంటాయి. ప్రధాన వాహక అసెంబ్లీలో సౌష్ఠవమైన కనెక్టర్లు, టెర్మినల్ క్లాంపులు, వాహక కడ్డీలు, సంపర్కాలు, సంపర్క వేళ్లు, స్ప్రింగులు మరియు వర్షం నుండి రక్షించే కవర్లు ఉంటాయి.
2017 సెప్టెంబర్ లో, సాధారణ పరిరక్షణ సమయంలో, కొన్ని వెలుపలి డిస్కనెక్టర్లలోని మద్దతు బ్రాకెట్లలో వివిధ స్థాయిలలో పగుళ్లు ఉన్నట్లు మరియు తీవ్రమైన తుప్పు ఉన్నట్లు ఆపరేటర్లు గుర్తించారు. ఇది చేతితో నడిపే సమయంలో తీవ్రమైన భద్రతా ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది. అందువల్ల, పగుళ్ల ఆకారంపై మెగాస్కోపిక్ పరిశీలన నిర్వహించారు. అదనంగా, మద్దతు బ్రాకెట్ల క్లాంప్-వైపు మరియు టెర్మినల్-వైపు నుండి సేకరించిన కలుషితాలపై సూక్ష్మ లోహాల విశ్లేషణ నిర్వహించారు. అంతేకాకుండా, మద్దతు బ్రాకెట్లు, వాహక కడ్డీలు మరియు సంబంధిత కలుషితాల రసాయన సంయోగాన్ని సంపూర్ణంగా విశ్లేషించడానికి స్పెక్ట్రోమీటర్ ఉపయోగించారు.
2. మద్దతు బ్రాకెట్ పగుళ్ల పరిశీలన ఫలితాలు
2.1 మెగాస్కోపిక్ ఆకారం
డిస్కనెక్టర్ మద్దతు బ్రాకెట్ల ఉపరితల పూత రాలిపోయింది, ఇది తీవ్రమైన తుప్పును బయటపెట్టింది. బ్రాకెట్ మరియు వాహక కడ్డీ మధ్య స్పష్టమైన తుప్పు ఉత్పత్తులు గమనించబడ్డాయి. పగుళ్లు భంగుర పగుళ్ల లక్షణాలను కలిగి ఉన్నాయి, విచ్ఛేదన ఉపరితలాలపై చెవ్రాన్ ("హెర్రింగ్బోన్") నమూనాలు కనిపిస్తాయి. పగుళ్ల ఉద్భవ మరియు వ్యాప్తి ప్రాంతాలు నలుపు లేదా చీకటి గ్రే రంగులో ఉన్నాయి.
వంపు కొలతలు టెర్మినల్-బోర్డు వైపు 3.0 mm మరియు క్లాంప్ వైపు 2.0 mm వంపును చూపించాయి, ఇది బ్రాకెట్ యొక్క గణనీయమైన నిర్మాణాత్మక వికృతిని నిర్ధారిస్తుంది.
2.2 సూక్ష్మ ఆకారం
సూక్ష్మ లోహ విశ్లేషణ మద్దతు బ్రాకెట్ యొక్క క్లాంప్ వైపు 1.1–3.3 mm మరియు టెర్మినల్-బోర్డు వైపు 3.2–3.5 mm మందం కలిగిన కలుషిత పొరలను బయటపెట్టింది.
2.3 స్పెక్ట్రల్ విశ్లేషణ
మద్దతు బ్రాకెట్, వాహక కడ్డీ మరియు కలుషితాలపై స్పెక్ట్రోమెట్రిక్ విశ్లేషణ కింది ప్రధాన ఫలితాలను ఇచ్చింది (పట్టిక 1 చూడండి):
మద్దతు బ్రాకెట్లో 94.3% అల్యూమినియం ఉంది, ఇది అది అల్యూమినియం కాస్ట్ లోహంతో తయారు చేయబడిందని సూచిస్తుంది.
వాహక కడ్డీలో 92.7% రాగి ఉంది, అలాగే సూక్ష్మ మూలకాలు కూడా ఉన్నాయి, ఇది దానిని రాగి లోహ గొట్టంగా నిర్ధారిస్తుంది.
కలుషితాలలో కూడా 94.3% అల్యూమినియం ఉంది.
తేమ గాలి పరిస్థితులలో, బ్రాకెట్ నుండి అల్యూమినియం (అల్యూమినియం) మరియు వాహక కడ్డీ నుండి రాగి (రాగి) ఒక గెల్వానిక్ జతను ఏర్పరుస్తాయి, ఇది విద్యుద్రసాయన (గెల్వానిక్) తుప్పు చర్యను ప్రారంభిస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ అల్యూమినియం-అయాన్-సమృద్ధి కలిగిన తుప్పు ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది—ఇది పదార్థం యొక్క క్షీణత మరియు చివరకు పగుళ్లకు కారణమయ్యే ప్రధాన కలుషితంగా గుర్తించబడింది.
| మునుపటి పేరు | మూలక సమాచారం | |||||
| Al | Zn | Mn | Cu | Fe | Si | |
| ఐసోలేటర్ సపోర్ట్ | 94.3 | 0.33 | 0.39 | 2.64 | 0.76 | -- |
| కండక్టివ్ రాడ్ | 6.12 | 0.26 | < 0.017 | 92.66 | < 0.028 | 0.936 |
| కాలుష్య పదార్థం | 94.3 | 0.34 | 0.28 | 2.51 | 0.61 | 1.13 |
3. కారణ విశ్లేషణ మరియు రక్షణాత్మక చర్యలు
3.1 సపోర్ట్ బ్రాకెట్ పగుళ్ల కారణాల విశ్లేషణ
సాధారణంగా, లోహపు పదార్థం వైఫల్యం రెండు రకాల కారకాలకు సంబంధించినది:
అంతర్గత కారకాలు: పదార్థం నాణ్యత మరియు తయారీ ప్రక్రియలకు సంబంధించినవి;
బాహ్య కారకాలు: యాంత్రిక భారం, సమయం, ఉష్ణోగ్రత మరియు పర్యావరణ మాధ్యమం వంటి సేవా పరిస్థితులకు సంబంధించినవి.
3.1.1 అంతర్గత కారకాల విశ్లేషణ
విద్యుత్ గ్రిడ్ ప్రాజెక్టులలో, లోహపు భాగాలు సాధారణంగా పదార్థ సంయోగం మరియు ఊహించిన సేవా జీవితం సహా కఠినమైన నాణ్యత పరిశీలనలకు గురవుతాయి. స్థానిక అనుభవం ప్రకారం, బయటి హై-వోల్టేజ్ డిస్కనెక్టర్లు కఠినమైన పర్యావరణాలలో పనిచేస్తాయి మరియు వాటి విశ్వసనీయత ముఖ్యంగా అంతర్గత పదార్థ లోపాలకు కాకుండా బాహ్య సేవా పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల, ఈ డిస్కనెక్టర్ యొక్క సపోర్ట్ బ్రాకెట్లో గమనించిన పగుళ్లు పదార్థం యొక్క తక్కువ నాణ్యత కారణంగా కాకుండా పర్యావరణ ప్రభావానికి ప్రధానంగా లోబడి ఉంటాయి.
3.1.2 బాహ్య కారకాల విశ్లేషణ
330 kV సబ్ స్టేషన్ ఒక వాయువ్య ప్రాంతంలో ఉంది, ఇది సాధారణ ఉష్ణమండల అర్ధ-ఎడారి వాతావరణాన్ని కలిగి ఉంది—ఇది పొడి గాలి, సమృద్ధిగా సూర్యకాంతి మరియు దినచర్య మరియు వార్షిక ఉష్ణోగ్రతలో పెద్ద వ్యత్యాసాలతో లక్షణించబడుతుంది. చలికాలం పొడవుగా ఉంటుంది మరియు చల్లగా ఉంటుంది, కానీ కొద్ది వర్షపాతం ఉంటుంది, అయితే వేసవి కాలం స్వల్పంగా ఉంటుంది కానీ వేడిగా ఉంటుంది.
డిస్కనెక్టర్ యొక్క అల్యూమినియం మిశ్రమ సపోర్ట్ బ్రాకెట్ ఈ కఠినమైన వాతావరణ పరిస్థితులకు నిరంతరం గురి అవుతోంది, బలమైన గాలులు, ఉష్ణ చక్రం, మంచు సముదాయం మరియు కొన్నిసార్లు వర్షం వంటి పరిస్థితులకు గురవుతోంది—ఇవి ఒత్తిడి కారణంగా సంభవించే క్షయం (SCC) కి అత్యంత అనుకూలంగా ఉంటాయి.
SCC అనేది దెబ్బతిన్న లోహపు భాగం యొక్క భావనాత్మక విచ్ఛేదనను సూచిస్తుంది. దీని సంభవానికి రెండు అత్యవసర పరిస్థితులు అవసరం: తిన్నె ఒత్తిడి మరియు ప్రత్యేక దెబ్బతిన్న మాధ్యమం.
ఈ సందర్భంలో:
తిన్నె ఒత్తిడి బ్రాకెట్ యొక్క అడుగు మధ్యరేఖ రెండు వైపులా క్రిందికి మరియు మధ్యలో పైకి ఉంటుంది, ఇది ఒత్తిడి పంపిణీలో అసమానతను కలిగిస్తుంది.
ఈ అసమాన భారం లోహంలో ప్లాస్టిక్ స్ట్రెయిన్ మరియు డిస్లొకేషన్ స్లిప్ ని ప్రేరేపిస్తుంది, SCC యొక్క ప్రారంభం, వ్యాప్తి మరియు చివరికి విచ్ఛేదనను వేగవంతం చేస్తుంది.
బ్రాకెట్ కాస్ట్ అల్యూమినియం మిశ్రమంతో తయారు చేయబడింది. తేమ మరియు గాలిలో ఉన్న దుమ్ము కణాలు కరిగే దెబ్బతిన్న పదార్థాలను ఏర్పరుస్తాయి, గాల్వానిక్ మరియు పొడి క్షయం సులభంగా సంభవిస్తాయి—ముఖ్యంగా క్లాంప్-సైడ్ గ్యాప్ లో, ఇక్కడ నీరు లేదా మంచు సముదాయం జరగవచ్చు.
తిన్నె ఒత్తిడి మరియు దెబ్బతిన్న దాడి యొక్క సహాయక ప్రభావం చివరికి పగుళ్లకు దారితీసింది.
మాక్రోస్కోపికల్గా, SCC విచ్ఛేదన ఉపరితలాలు సాధారణంగా దెబ్బతిన్న కారణంగా నలుపు లేదా నలుపు-గ్రే రంగులో ఉండే పగుళ్ల మూలాలు మరియు వ్యాప్తి ప్రాంతాలను చూపిస్తాయి, ఇక్కడ అకస్మాత్తుగా భావనాత్మక విచ్ఛేదన ప్రాంతాలు రేఖాత్మక నమూనాలు లేదా చెవ్రాన్ ("హెర్రింగ్బోన్") గుర్తులను కలిగి ఉంటాయి—ఇవి ఖచ్చితంగా డిస్కనెక్టర్ బ్రాకెట్ యొక్క గమనించిన విచ్ఛేదన రూపాన్ని సరిపోలుతాయి. ఇది వైఫల్య యాంత్రికం ఒత్తిడి కారణంగా సంభవించే క్షయం అని బలంగా నిరూపిస్తుంది.
3.2 బ్రాకెట్ పగుళ్ల నుండి రక్షణాత్మక చర్యలు
సబ్ స్టేషన్లలో అత్యధికంగా ఉండే పరికరాల రకంగా, బయటి డిస్కనెక్టర్లు బహిరంగ పరిస్థితులలో పొడవైన సమయం పాటు పనిచేస్తున్నప్పుడు గణనీయమైన ప్రమాదాలను ఎదుర్కొంటాయి—ముఖ్యంగా అటెండెడ్ కాని సబ్ స్టేషన్ల అమరిక పెరుగుతున్న పరిస్థితిలో, ఇది ఎక్కువ విశ్వసనీయతను డిమాండ్ చేస్తుంది. కింది నాలుగు రక్షణాత్మక వ్యూహాలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి:
3.2.1 రక్షణాత్మక ఎన్క్లోజర్లను ఇన్స్టాల్ చేయండి
బయటి డిస్కనెక్టర్లు వాతావరణ పరిస్థితులకు నేరుగా గురవుతాయి—ముఖ్యంగా అతి ఘోరమైన వాతావరణాలలో (ఉదా: పర్వతాల చలి, అధిక ఉష్ణోగ్రత, తీర ఉప్ప (2) సంశోధన చేయబడిన పరిరక్షణ ఉపాయాలు అవరోధ నిల్వ కొలతలను స్థాపించడం, ఉత్తమ పెర్ఫార్మన్స్ వాల్యూ దోషాన్ని నివారించే కోటింగ్లను వ్యవహరించడం, సాధారణ పరిశోధనలను పెంపుదిగా చేయడం, మరియు వ్యవస్థాత్మక దోషాన్ని నిరీక్షణ చేయడం అన్నికి చెందినవి. ఖాసంగా సైట్లకు, ఉపస్థితిచేసిన సైట్-స్పెసిఫిక్ దోషాన్ని తగ్గించడానికి ఒక సమగ్ర రంగంలో వ్యవహరించే యోజనను తయారు చేయాలి, అది సబ్ స్టేషన్ పరికరాల చెందిన సురక్షిత, స్థిరమైన, నమ్మకంతో పనిచేయడానికి ఖాతిరు చేసుకోవాలి.
