Analiza dwóch awarii 10kV SF₆ pierścieniowego modułu głównego i testów na żywo
Analiza dwóch awarii złączników pierścieniowych SF₆ o napięciu 10kV i testy na żywo
1. Wprowadzenie do złączników pierścieniowych SF₆ o napięciu 10kV
Złącznik pierścieniowy SF₆ (RMU) o napięciu 10kV składa się zazwyczaj z zbiornika gazu, przedziału mechanizmu obsługi i przedziału połączeń kablowych.
- Zbiornik gazu: Najważniejszy element, który zawiera szynę obciążenia, wał przełącznika i gaz SF₆. Przełącznik obciążenia jest przełącznikiem trójpozycyjnym, w tym ostrze izolacyjne i tarczę gaszącą łuki elektryczne.
- Przedział mechanizmu obsługi: Mechanizm obsługi łączy się z przełącznikiem obciążenia i przełącznikiem ziemnego poprzez wał przełącznika. Operatorzy wstawiają pręt obsługi do otworu dostępowego, aby wykonać operacje zamknięcia, otwarcia lub ziemnego. Ponieważ kontakty przełącznika nie są widoczne, wskaźnik pozycji bezpośrednio połączony z wałem jasno wyświetla bieżący stan przełączników obciążenia i ziemnego. Mechaniczne blokady między przełącznikiem obciążenia, przełącznikiem ziemnego i frontową panelką zapewniają zgodność z wymaganiami bezpieczeństwa „pięciu zapobiegania”.
- Przedział połączeń kablowych: Zlokalizowany na froncie RMU, co ułatwia połączenia kablowe. Końcówki kablowe używają dotykowych lub niedotykowych akcesoriów kablowych z żywicą silikonową, aby połączyć się z izolatorami RMU’s.
2. Analiza dwóch awarii
2.1 Awaria przecieku gazu SF₆
Wystąpiła awaria linii 10kV z powodu uszkodzenia. Inspekcja wykazała, że z złącznika Yangmeikeng emitował dym. Po otwarciu szafy stwierdzono, że końcówka kabla przełącznika #2 była pęknięta, a gaz uciekał ze zbiornika. Usunięcie łokcia połączeniowego wykazało, że dwukoncowy pin do montażu izolatora nie był wyśrodkowany w otworze lufy, co powodowało długotrwałe działanie siły skierowanej w dół na izolator, prowadzące do pękania u nasady.
Takie awarie często występują na końcówkach kablowych z powodu nieprawidłowej instalacji, co powoduje utrzymujące się napięcia, które pękają interfejs zbiornika gazu z końcówką i powodują przeciek SF₆. Alternatywnie, słabe uszczelnienia produkcyjne mogą spowodować przecieki.
2.2 Awaria końcówki kabla w RMU
Podczas rutynowej inspekcji drzwi szafy RMU 10kV były zwęglone, co wskazywało na możliwe rozładowanie. Czwarta jednostka czterojednostkowego RMU była rezerwową. Po wyłączeniu sieci stwierdzono znaczne rozładowanie w drugiej i trzeciej jednostce:
- Jednostka 2: Faza C konusa naprężeń pokazała ślady rozładowania i zwęgloną ścianę szafy.
- Jednostka 3: Łokieć kabla fazy B pokazał spaliny rozładowania.
Rozbierając stwierdzono: - Jednostka 2: Konus naprężeń był zainstalowany za nisko, całkowicie pod przerwę półprzewodnikową kabla. Słabe kontakty na obu końcach powodowały koncentrację pola elektrycznego, prowadząc do przebicia i rozładowania w kierunku szafy.
- Jednostka 3: Został użyty nieprawidłowy lufa kabla zewnętrzna (mniejsza wielkość) zamiast oryginalnej. Nielegalnie włożono przegrody między lufą a miedzianym rdzeniem izolatora, co powodowało słabe kontakty i nadgrzewanie. Za duży łokieć nie zapewniał szczelności konusa naprężeń, co pozwalało na nawilżenie, degradację izolacji i śledzenie.
Jakość końcówek kablowych jest kluczowa w kompaktowych RMU. Niestandardowe lejek, ekranowanie lub lejek półprzewodnikowy zmniejszają odległość pełzania, ryzykując przebicia. Surowa kontrola jakości podczas końcówki minimalizuje ryzyko awarii.
3. Analiza testów na żywo 3. Analiza testów na żywo 3.2 Podsumowanie metodyki testowania Wynik TEV (dB) AE (dB) Normalny ≤15 ≤10 Lekki PD 15–25 10–20 Średni PD 25–35 20–30 Ciężki PD ≥35 ≥30 4. Podsumowanie
3.1 Wyniki testów na żywo
W październiku testy częściowego rozładowania (PD) na RMU 10kV wykazały异常的高信号（TEV ≈18dB，AE ≈20dB）在一个制造商的单元中。随后对15个单元进行测试，发现有7个存在类似的放电现象。观察窗显示电缆终端有爬电痕迹，T头有烧蚀现象。拆解确认了严重的放电损坏：
- 插头、避雷器、环氧套管和密封件表面显示出爬电烧伤。
- 插头和密封件之间的松动接口允许水分进入，腐蚀金属部件并降低绝缘性能。
- 更换组件后，PD水平恢复正常。
**3.2 测试方法总结**
PD评估结合了“听”、“闻”、“观察”和“测试”：
- **准备**：验证设备安全，校准PD仪器，并交叉检查系统ID。
- **初步检查**：
- 监测气体压力。
- 听是否有异常声音（如果有，撤离并报告）。
- 打开门前闻是否有烧焦味。
- 通过窗口目视检查：T头上树状放电痕迹或绝缘插头上的白色熔化物表明故障。
- **测试程序**：
① 在非带电金属门上测量背景TEV，以评估整体PD水平。
② TEV测试：将传感器紧紧压在金属门上；通过信号衰减定位PD源。
③ AE测试：扫描门缝。
**结果标准（深圳供电公司标准）**：
| 结果 | TEV (dB) | AE (dB) |
| --- | --- | --- |
| 正常 | ≤15 | ≤10 |
| 轻微PD | 15–25 | 10–20 |
| 中度PD | 25–35 | 20–30 |
| 严重PD | ≥35 | ≥30 |
**4. 结论**
主要见解：
① 由于其优势，SF₆ RMU越来越多地部署在配电网络的关键节点。
② 10kV SF₆ RMU故障通常源于电缆终端工艺不良。严格的质控、现场监督和预调试测试对于减少故障至关重要。
③ 带电PD测试能够进行无干扰的健康评估，有助于缺陷缓解并最小化停电风险。**
请允许我继续完成翻译：
```html
3.1 Wyniki testów na żywo
W październiku testy częściowego rozładowania (PD) na RMU 10kV wykazały anomalnie wysokie sygnały (TEV ≈18dB, AE ≈20dB) w jednostkach jednego producenta. Kolejne testy 15 jednostek wykazały podobne rozładowania w 7. Okna obserwacyjne pokazały ślady śledzenia na końcówkach kablowych, a główki T miały spaliny. Rozbieranie potwierdziło ciężkie uszkodzenia rozładowania:
Po wymianie komponentów poziom PD wrócił do normy.
Ocena PD łączy "słuchanie", "wąchanie", "obserwację" i "testowanie":
① Pomierz tło TEV na nieenergujących metalowych drzwiach, aby oszacować ogólny poziom PD.
② Testy TEV: Przytrzymaj czujniki mocno przy metalowych drzwiach; zlokalizuj źródła PD przez osłabienie sygnału.
③ Testy AE: Skanuj szpary w drzwiach.
Główne wnioski:
① Złączniki SF₆ są coraz częściej stosowane w kluczowych węzłach sieci dystrybucyjnych ze względu na ich zalety.
② Awarie złączników SF₆ 10kV często wynikają z niskiej jakości wykonania końcówek kablowych. Surowa kontrola jakości, nadzór na miejscu i testy przed wprowadzeniem do eksploatacji są niezbędne do redukcji uszkodzeń.
③ Testy PD na żywo umożliwiają ocenę stanu bez zakłócania pracy, co ułatwia eliminację defektów i minimalizuje ryzyko przerw w dostawie energii.
