ניתוח של שני כשלים במכלולים עיקריים סיבוביים של 10kV SF₆ ובדיקות חיות

ניתוח של שני כשלים ביחידות טבעות SF₆ של 10kV ובדיקות חיה​

​1 מבוא ליחידות טבעות SF₆ של 10kV​
יחידה טבעתית של 10kV (RMU) עם גז SF₆ בדרך כלל כוללת מיכל גז, תא מכשירי הפעלה ותא חיבור כבלים.

• ​מיכל גז: המרכיב הקריטי ביותר, שמכיל את סיבוב המחובר, ציר התנאי והגז SF₆. המפסק הוא מפסק בעמדות שלוש, כולל להב מבודד ומסך כיבוי חשמלי.
• ​תא מכשירי הפעלה: מכשירי ההפעלה מחוברים למפסק העומס ומפסק האדמה דרך ציר התנאי. המפעילים מכניסים מוט פעולה לתוך החור dostupny, כדי לבצע סגירה, פתיחה או אפיון. מאחר ואפשר לא לראות את מגעיו של המפסק, מד קביעת מצב מחובר ישירות לציר מציג בבירור את המצב הנוכחי של המפסק והמפסק האדמה. נעילות מכניות בין המפסק, המפסק האדמה והפאנל הקדמי מבטיחות עמידה בדרישות הבטיחות של "חמשת המונעים".
• ​תא חיבור כבלים: ממוקם בחזית ה-RMU לצורך חיבור קל לכבלים. סוף כבלים משתמשים בחלקים נפרשים של כבלים מסיליקון רubber פועל או לא פועל כדי לחבר לשפופרות המבודדות של ה-RMU.

​2 ניתוח שני כשלים​
​2.1 כשל דליפה של גז SF₆​
התרחש כשל בקו של 10kV עקב תקלה. בבדיקה נמצא כי מעין עשן יוצא מה-RMU של יאנגמייקנג. לאחר פתיחת הקופסה, נמצא שהקצה מספר 2 של המפסק היה שבורה, עם גז הדולף מהמיכל. הסרת החיבור המריאני הראתה כי הטרוס הקבוע לשפופרת לא היה ממוקם במרכז בקבוע, מה שגרם לחוזק מתמשך כלפי מטה על השפופרת ולקריעה בתחתיתה.
כשלים כאלה נוטים להתרחש בסוף כבלים עקב התקנה לא נכונה, שגורמת לחוזק מתמשך שמרסק את הממשק בין המיכל לסוף הכבל ודולף את הגז. אלטרנטיבה היא מייצור לקוי של החותמות שיכול לגרום לדליפות.

​2.2 כשל סוף כבל ברמה​
בבדיקה תקינה, Tür des 10kV RMU war schwarz, was auf mögliche Entladung hindeutete. Die vierte Einheit des vierstelligen RMU war Ersatz. Nach der Ausfallprüfung wurde in den zweiten und dritten Einheiten erhebliche Entladung festgestellt:

• ​Einheit 2: Der Spannungskonus der Phase C zeigte Entladungsmerkmale und Verfärbungen an der Gehäuswand.
• ​Einheit 3: Das Kabelgewinde der Phase B zeigte Verbrennungen durch Entladung.
  Die Demontage ergab:
• ​Einheit 2: Der Spannungskonus war zu tief montiert, vollständig unter dem halbleitenden Bruch des Kabels. Mangelhafte Kontakte an beiden Enden führten zu einer Konzentration des elektrischen Feldes, was zu einem Durchschlag und einer Entladung gegen das Gehäuse führte.
• ​Einheit 3: Anstelle des Originals wurde ein falscher Außenkabelanschluss (kleinerer Durchmesser) verwendet. Zwischen dem Anschluss und dem Kupferkern der Schutzrohrleitung wurden illegal Distanzstücke eingesetzt, was zu mangelhaften Kontakten und Überhitzung führte. Ein zu großes Gewinde konnte den Spannungskonus nicht versiegeln, wodurch Feuchtigkeit eindringen, die Isolierung verschlechtert und eine Spurbildung entstand.
  Die Qualität der Kabelendverbindungen ist in kompakten RMUs entscheidend. Suboptimale Behandlung von Leiter, Abschirmung oder halbleitender Schicht reduziert die Kriechstrecke und erhöht das Risiko eines Durchschlags. Strenge Qualitätskontrolle bei der Endmontage minimiert das Fehlerrisiko.

​3 Analyse der lebenden Tests​
​3.1 Ergebnisse der lebenden Tests​
Im Oktober wurden bei 10kV RMUs während der Prüfung auf partielle Entladungen (PD) abnorm hohe Signale (TEV ≈18dB, AE ≈20dB) in Geräten eines Herstellers festgestellt. Weitere Prüfungen an 15 Einheiten ergaben ähnliche Entladungen in 7. Beobachtungsfenster zeigten Spuren von Entladungen an den Kabelenden, wobei T-Köpfe Verbrennungen aufwiesen. Die Demontage bestätigte schwere Entladungsschäden:

• Oberflächen von Steckern, Überspannungsschutzgeräten, Epoxid-Schutzrohre und Abdichtungen zeigten Spuren von Entladungsverbrennungen.
• Locker sitzende Schnittstellen zwischen Steckern und Abdichtungen ermöglichten Feuchtigkeitseinträge, die Metallteile korrodieren und die Isolierung verschlechtern. Nach dem Austausch der Komponenten kehrten die PD-Werte auf Normal zurück.

​3.2 Zusammenfassung der Testmethodik​
Die PD-Bewertung kombiniert "Hören", "Riechen", "Beobachten" und "Testen":

• ​Vorbereitung: Sicherstellen der Gerätesicherheit, Kalibrierung der PD-Instrumente und Kreuzprüfung der System-IDs.
• ​Vorläufige Prüfungen:
• Überwachung des Gasdrucks.
• Hören nach ungewöhnlichen Geräuschen (bei Vorliegen Evakuierung und Meldung).
• Riechen nach Brandgeruch vor Öffnen der Türen.
• Visuelle Inspektion durch Fenster: baumartige Entladungsspuren an T-Köpfen oder weißes Schmelzen an Isolierplugs deuten auf Fehler hin.
• ​Testverfahren:
  ① Messen des Hintergrund-TEV an nicht energisierten Metalltüren zur Einschätzung der gesamten PD-Ebenen.
  ② TEV-Prüfung: Drücken Sie die Sensoren fest an die Metalltüren; Lokalisieren Sie die PD-Quellen durch Signalabschwächung.
  ③ AE-Prüfung: Abtasten der Türspalten.
• ​Kriterien für Ergebnisse (Shenzhen Utility Standard)​:

​4 Schlussfolgerung​
Kernpunkte:
① SF₆ RMUs werden zunehmend an kritischen Knotenpunkten in Verteilnetzen eingesetzt, dank ihrer Vorteile.
② Versagen von 10kV SF₆ RMUs resultieren oft aus mangelhafter Handwerkskunst bei Kabelenden. strenge Qualitätskontrolle, Aufsicht vor Ort und Vor-Tests vor der Inbetriebnahme sind essentiell, um Fehler zu reduzieren.
③ Live-PD-Tests ermöglichen störungsfreie Gesundheitsbewertungen, fördern die Defektbehebung und minimieren Ausfallrisiken.