تحليل فشل وحدتين من وحدات الحلقة الرئيسية SF₆ بجهد 10 كيلو فولت واختبارهما الحي
تحليل فشل وحدتين من وحدات الحلقة الرئيسية SF₆ بجهد 10 كيلوفولت وإجراء الاختبارات الحية
1 مقدمة عن وحدات الحلقة الرئيسية SF₆ بجهد 10 كيلوفولت
تتكون وحدة الحلقة الرئيسية SF₆ بجهد 10 كيلوفولت (RMU) عادةً من خزان الغاز، وحوض الآليات التشغيلية، وحوض اتصال الكابل.
- خزان الغاز: هو المكون الأكثر أهمية، ويحتوي على حافلة التحميل، وعمود التبديل، وغاز SF₆. يتمثل التبديل في تبديل ثلاثي المواقع، بما في ذلك شفرة العزل ودرع إطفاء القوس الكهربائي.
- حوض الآليات التشغيلية: يربط الآليات التشغيلية مع التبديل التحميلي والتوصيل بالأرض عبر عمود التبديل. يقوم المشغلون بإدخال قضيب التشغيل في الفتحة للقيام بأعمال الإغلاق والفتح أو التوصيل بالأرض. نظرًا لعدم رؤية نقاط الاتصال للتبديل، فإن مؤشر الموضع المرتبط مباشرة بالعمود يوضح بوضوح الحالة الحالية للتبديل التحميلي والتوصيل بالأرض. تضمن الأقفال الميكانيكية بين التبديل التحميلي وتوصيل الأرض واللوحة الأمامية الامتثال لمتطلبات السلامة الخمسة.
- حوض اتصال الكابل: يقع في الجهة الأمامية من RMU لتسهيل اتصال الكابل. يستخدم طرفي الكابل ملحقات سيليكون مطاطية قابلة لللمس أو غير قابلة لللمس للتوصيل مع أغطية العزل في RMU.
2 تحليل فشلين
2.1 فشل تسرب غاز SF₆
حدث انقطاع في خط 10 كيلوفولت بسبب عطل. أظهرت الفحص وجود دخان يخرج من وحدة RMU في يانجمايكنغ. بعد فتح الخزان، تم العثور على نهاية الكابل رقم 2 مكسورة، مع تسرب الغاز من الخزان. أظهرت إزالة موصل الكوع أن البرغي ذو الطرفين المستخدم لتثبيت الأنبوب لم يكن متمركزًا في فتحة اللوحة، مما أدى إلى ضغط مستمر للأسفل على الأنبوب وأدى إلى تشقق في الجذر.
غالبًا ما يحدث هذا النوع من الفشل في نهايات الكابل بسبب التركيب غير الصحيح، مما يؤدي إلى الضغط المستمر الذي يسبب تشققات في واجهة خزان الغاز والنهاية وتسرب غاز SF₆. أو قد يكون سبب التسرب هو الختم السيء أثناء التصنيع.
2.2 فشل نهاية الكابل في RMU
خلال الفحص الروتيني، ظهرت باب وحدة RMU بجهد 10 كيلوفولت أسود، مما يشير إلى حدوث تفريغ. كانت الوحدة الرابعة من الوحدة ذات الأربع وحدات احتياطية. أظهر الفحص بعد الانقطاع تفريغاً كبيراً في الوحدتين الثانية والثالثة:
- الوحدة 2: أظهر مخروط الضغط في المرحلة C علامات التفريغ والسواد على جدار الخزان.
- الوحدة 3: أظهر مفصل الكابل في المرحلة B علامات حرق التفريغ.
أظهرت الفحص: - الوحدة 2: تم تركيب مخروط الضغط بمستوى منخفض جدًا، تمامًا تحت نقطة القطع شبه الموصلة للكابل. كان التواصل السيء في كلا النهايتين يسبب تركز المجال الكهربائي، مما يؤدي إلى انهيار وتفريغ ضد الخزان.
- الوحدة 3: تم استخدام محمل كابل خارجي غير صحيح (حجم أصغر) بدلاً من الأصلي. تم إدخال فواصل بشكل غير قانوني بين المحمل والقلب النحاسي للأنبوب، مما أدى إلى التواصل السيء والحرارة الزائدة. فشل الكوع الكبير في ختم مخروط الضغط، مما سمح بدخول الرطوبة وتدهور العزل والتتبع.
تعتبر جودة نهاية الكابل مهمة في RMU المدمجة. يمكن أن يؤدي المعالجة غير المناسبة للموصل أو الشاشة أو الطبقة شبه الموصلة إلى تقليل المسافة الزاحفة، مما يعرضها للخطر. يقلل التحكم الصارم في الجودة أثناء الترميز من مخاطر الفشل.
3 تحليل الاختبارات الحية
3.1 نتائج الاختبارات الحية
في أكتوبر، كشف اختبار التفريغ الجزئي (PD) على وحدات RMU بجهد 10 كيلوفولت عن إشارات عالية بشكل غير طبيعي (TEV ≈18dB، AE ≈20dB) في الوحدات من أحد المصنعين. أظهرت الاختبارات اللاحقة على 15 وحدة تفريغاً مشابهاً في 7. أظهرت النوافذ المراقبة علامات تتبع على نهايات الكابل، مع وجود حروق على T-headers. أظهرت الفحص تلف التفريغ الشديد:
- ظهرت علامات حرق التتبع على سطوح المكونات، ومثبتات البرق، والأغطية البوليسترية، والختم.
- سمح التوازن الحر بين المكونات والختم بدخول الرطوبة، مما أدى إلى تآكل الأجزاء المعدنية وتدهور العزل.
بعد استبدال المكونات، عاد مستوى PD إلى الطبيعي.
3.2 ملخص طريقة الاختبار
يتضمن تقييم PD "الاستماع"، "الشم"، "المراقبة"، واختبارات:
- التحضير: التحقق من سلامة المعدات، معايرة أجهزة PD، والمراجعة المتقاطعة لأرقام نظام الهوية.
- الفحص الأولي:
- مراقبة ضغط الغاز.
- الاستماع للأصوات غير الطبيعية (إذا كانت موجودة، يجب الإخلاء والإبلاغ).
- شم روائح الاحتراق قبل فتح الأبواب.
- المراقبة البصرية عبر النوافذ: إذا كانت هناك علامات تفريغ شجرية على T-headers أو ذوبان أبيض على مكونات العزل، فهذا يشير إلى وجود عيوب.
- إجراء الاختبار:
① قياس TEV الخلفية على الأبواب المعدنية غير المزودة بالطاقة لتقييم مستوى PD العام.
② اختبار TEV: ضغط المستشعرات بقوة على الأبواب المعدنية؛ تحديد مصادر PD من خلال تقليل الإشارة.
③ اختبار AE: مسح فجوات الأبواب. - معايير النتائج (معيار شركة الكهرباء في شنتشن):
|
النتيجة |
TEV (dB) |
AE (dB) |
|
طبيعي |
≤15 |
≤10 |
|
تفريغ جزئي بسيط |
15–25 |
10–20 |
|
تفريغ جزئي متوسط |
25–35 |
20–30 |
|
تفريغ جزئي شديد |
≥35 |
≥30 |
4 الخلاصة
أهم النتائج:
① يتم نشر وحدات RMU بغاز SF₆ بشكل متزايد في العقد الرئيسية في شبكات التوزيع بسبب مزاياها.
② غالبًا ما تنجم فشل وحدات RMU بجهد 10 كيلوفولت من جودة صنع نهاية الكابل السيئة. يعتبر التحكم الصارم في الجودة، والإشراف على الموقع، والاختبارات قبل التشغيل أمورًا أساسية لتقليل الأخطاء.
③ تتيح الاختبارات الحية لتقييم الصحة دون تعطيل، مما يسهل معالجة العيوب ويخفض مخاطر الانقطاع.
