Анализ на две неуспехи на 10кВ SF₆ кръгови разпределителни устройства и изпитване под напрежение

Анализ на две неуспехи в 10кВ SF₆ кръгови разпределителни устройства и живо тестирование​

​1 Въведение в 10кВ SF₆ кръгови разпределителни устройства​
Обикновено 10кВ SF₆ кръгово разпределително устройство (RMU) се състои от резервоар за газ, отделение за управляващ механизъм и отделение за свързване на кабели.

• ​Резервоар за газ: най-критичната компонента, която съдържа контактите на бременния ключ, валчестия механизъм и SF₆ газ. Бременният ключ е трипозиционен ключ, включващ изолационен нож и аркоутинги щит.
• ​Отделение за управляващ механизъм: Управляващият механизъм се свързва с бременния ключ и заземяващия ключ чрез валчестия механизъм. Операторите вкарват оперативна пръчка в отвора за достъп, за да извършат затваряне, отваряне или заземяване. Тъй като контактите на ключа не са видими, индикатор на положението, директно свързан с валчето, ясно показва текущото състояние на бременния и заземяващия ключ. Механични блокирки между бременния ключ, заземяващия ключ и предната панел осигуряват спазване на изискванията за безопасност "пети предпазни мерки".
• ​Отделение за свързване на кабели: Намира се на предната част на RMU за лесно свързване на кабели. Крайниците на кабелите използват допирателни или недопирателни живи силиконови резинови аксесоари за свързване с изолационните цевки на RMU.

​2 Анализ на две неуспехи​
​2.1 Неуспех при утечка на SF₆ газ​
Настана прекъсване на 10кВ линията поради дефект. Инспекцията показа, че от RMU в Янмейкенг се изделя дим. След отварянето на кабинета, беше установено, че кабелната крайница на ключ №2 е повредена, с утечка на газ от резервоара. Премахването на лактичния конектор показа, че двустранната шпилка за монтаж на цевката не е центрирана в отвора на клемата, което води до продължителна надолу насочена сила върху цевката и причинява трещина в основата ѝ.
Такива неуспехи често се появяват в кабелните крайници поради неправилен монтаж, което води до постоянен стрес, който разцепва интерфейса между резервоара за газ и крайницата, и утечка на SF₆. Освен това, слаби печати при производството могат да причинят утечки.

​2.2 Неуспех на кабелната крайница в RMU​
По време на редовна инспекция, вратата на 10кВ RMU кабинета изглеждаше обгорена, което сочи възможен разряд. Четвъртата единица на четириединичния RMU беше резервна. Инспекцията след прекъсването установи значителен разряд в втората и третата единица:

• ​Единица 2: Стрес конусът на фаза C показа знаци на разряд и обгаряне на стената на кабинета.
• ​Единица 3: Лактичният кабел на фаза B показа знаки на разрядно горене.
  Демонтажът показа:
• ​Единица 2: Стрес конусът е бил инсталиран твърде ниско, напълно под кабелния полупроводник. Лош контакт на двете страни е причинил концентрация на електрическото поле, довеждаща до пробив и разряд срещу кабинета.
• ​Единица 3: Един неправилен външен кабелен лак (по-малък размер) е бил използван вместо оригиналния. Между лака и медния ядро на цевката са били незаконно вмъкнати пространства, причинявайки лош контакт и прекомерно загряване. Прекомерно голям лак не е успял да запечата стрес конуса, позволявайки влизането на влага, деградация на изолацията и проследяване.
  Качеството на кабелната крайница е важно в компактните RMU. Подобрените проводник, защита или полупроводящ слой намаляват разстоянието на плъзгане, рискувайки с пробив. Строг контрол на качеството по време на завършването минимизира рисковете от неуспех.

​3 Анализ на живото тестуване​
​3.1 Намерения при живото тестуване​
През октомври, частичното тестуване на разряд (PD) на 10кВ RMU установи аномално високи сигнали (TEV ≈18dB, AE ≈20dB) в единици от един производител. Последващи тестове на 15 единици установиха подобни разряди в 7. Огледовите прозорци показаха знаци на проследяване на кабелните крайници, с T-глави, които показват обгаряне. Демонтажът потвърди сериозни повреди от разряд:

• Повърхности на конектори, гасители на перенапреги, епоксидни цевки и герметизации показваха знаци на разряд.
• Лоши интерфейси между конектори и герметизации позволиха влизането на влага, корозия на металните части и деградация на изолацията.
  След замяната на компонентите, нивата на PD се възстановиха до нормални.

​3.2 Обобщение на методологията за тестуване​
Оценката на PD комбинира "слушане", "мирисене", "наблюдение" и "тестуване":

• ​Подготовка: Проверете безопасността на оборудването, калибрирайте PD инструментите и проверете системните ID.
• ​Предварителни проверки:
• Мониторинг на налягането на газа.
• Слушайте за аномални звуци (ако са налични, евакуирайте и докладвайте).
• Мирисете за обгорени мириси преди отварянето на вратите.
• Визуален оглед през прозорците: дървесноподобни следи на T-глави или бели топящи се точки на изолационни конектори указват на дефект.
• ​Процедура за тестуване:
  ① Измерете фоновото TEV на немагнетизираните метални врати, за да определите общите нива на PD.
  ② TEV тест: Натиснете датчиците здраво срещу металните врати; локализирайте източниците на PD чрез ослабяване на сигнала.
  ③ AE тест: Сканирайте промеждутъците на вратите.
• ​Критерии за резултати (стандарт на Шенженската енергийна компания)​:

​4 Заключение​
Ключови наблюдения:
① SF₆ RMU се използват все повече в критични възли на разпределителните мрежи поради своите преимущества.
② Неуспехите на 10кВ SF₆ RMU често произтичат от лоша работа по завършване на кабелните крайници. Строг контрол на качеството, надзор на място и предкомисионни тестове са необходими, за да се намалят дефектите.
③ Живото PD тестуване позволява ненарушаващи функционирането оценки на здравето, което облекчава управлението на дефектите и намалява рисковете от прекъсвания.