Analys av två 10kV SF₆ ringhuvuden misslyckanden och levande testning

Analys av två 10kV SF₆ ringhuvuden och livslängdsprovning​

​1 Introduktion till 10kV SF₆ ringhuvuden​
Ett 10kV SF₆ ringhuvud (RMU) består vanligtvis av en gastank, ett utrustningsfack och ett kabelanslutningsfack.

• ​Gastank: Det mest kritiska komponenten, som innehåller belastningsbrytarens busbar, brytarkaxeln och SF₆-gas. Belastningsbrytaren är en trepositionsbrytare, inklusive en isolerande blad och en bågutsläckningsskydd.
• ​Utrustningsfack: Utrustningen ansluter till belastningsbrytaren och jordningsbrytaren via brytarkaxeln. Operatörer sätter in en driftstav i åtkomsthålet för att utföra stängning, öppning eller jordning. Eftersom brytarkontakterna inte är synliga, visar en positionsindikator direkt ansluten till kaxeln tydligt den aktuella statusen för belastnings- och jordningsbrytarna. Mekaniska lås mellan belastningsbrytaren, jordningsbrytaren och frontpanelen säkerställer efterlevnad av de "fem förebyggandena" säkerhetskraven.
• ​Kabelanslutningsfack: Placerat framför RMU för enkel kabelanslutning. Kabeltermineringar använder berörbara eller oberörbara levande silikonkautschukskabelaccessoarer för att ansluta till RMUs isoleringsbuskar.

​2 Analys av två fel​
​2.1 SF₆ gasläckagefel​
En strömavbrott på 10kV linje inträffade på grund av ett fel. Inspektion avslöjade rök från ett Yangmeikeng RMU. När kabinettet öppnades hittades #2 brytarkontakt brutet, med gas läcka från tanken. Vid borttagning av armbågsanslutningen visade det sig att dubbeländade studsför montering av busken var inte centrerad i lugghålet, vilket ledde till en långvarig nedtryckande kraft på busken och därmed sprickor vid roten.
Sådana fel uppstår ofta vid kabeltermineringar på grund av felaktig installation, vilket leder till beständig spänning som spricker gas-tankens gränssnitt till termineringen och SF₆-läckage. Alternativt kan dåliga tillverkningssegl orsaka läckage.

​2.2 Kabeltermineringfel i RMU​
Under rutininspektion såg en 10kV RMU-kabinett dämd, vilket indikerade möjlig avlossning. Den fjärde enheten i det fyraenhets-RMU var reserv. Postavbrottsinspektion avslöjade betydande avlossning i den andra och tredje enheten:

• ​Enhets 2: Fas C stresskon visade avlossningsmärken och dämning på kabinettväggen.
• ​Enhets 3: Fas B kabelarmbåge visade brännmärken av avlossning.
  Avmontering avslöjade:
• ​Enhets 2: Stresskon var installerad för lågt, helt under kabelsemikonduktörsbrott. Dålig kontakt vid båda ändarna ledde till elektrisk fältkoncentration, vilket resulterade i genombrott och avlossning mot kabinett.
• ​Enhets 3: En felaktig utomhuskabellug (mindre storlek) användes istället för den ursprungliga. Mellanslag infogades olagligt mellan lugg och buske kopparkärna, vilket ledde till dålig kontakt och överhettning. En för stor armbåge misslyckades med att segla stresskon, vilket tillät fuktinträngning, isoleringsdegradering och spårning.
  Kvaliteten på kabelterminering är avgörande i kompakta RMU. Underlägsen konduktor, sköldning eller semikonduktiv lagerbehandling minskar krypsträckan, vilket riskerar genombrott. Strikt kvalitetskontroll under terminering minimerar felrisken.

​3 Livslängdsprovning analys​
​3.1 Resultat av livslängdsprovning​
I oktober upptäcktes delvis avlossning (PD) prov på 10kV RMU ovanligt höga signaler (TEV ≈18dB, AE ≈20dB) i enheter från en tillverkare. Följande tester på 15 enheter avslöjade liknande avlossningar i 7. Observationsfönster visade spårningsmärken på kabeltermineringar, med T-huvuden som visade brännmärken. Avmontering bekräftade allvarliga avlossningsbeskador:

• Ytor på pluggar, överspänningsbekämpare, epoxibuskar och segl visade spårningsbränningar.
• Lösa gränssnitt mellan pluggar och segl tillät fuktinträngning, vilket korroderade metallkomponenter och degraderade isoleringen.
  Efter ersättning av komponenter återgick PD-nivåerna till normala.

​3.2 Sammanfattning av testmetodik​
PD-betyg kombinerar "lyssna", "lukta", "iakta" och "testa":

• ​Förberedelser: Verifiera utrustningssäkerhet, kalibrera PD-instrument och korskontrollera system-ID:n.
• ​Förhandskontroller:
• Övervaka gastryck.
• Lyssna efter ovanliga ljud (om närvarande, evakuera och rapportera).
• Lukta efter brända dofter innan du öppnar dörrar.
• Visuell inspektion genom fönster: trädformade avlossningsspår på T-huvuden eller vitt smältande på isoleringspluggar indikerar fel.
• ​Testförfarande:
  ① Mät bakgrundstev på icke-elverksam metalldörr för att bedöma totala PD-nivåer.
  ② TEV-test: Tryck sensorer hårt mot metalldörrar; lokalisera PD-källor genom signalförsvagning.
  ③ AE-test: Skanna dörrgap.
• ​Resultatkriterier (Shenzhen Utility Standard)​:

​4 Slutsats​
Nyckelpunkter:
① SF₆ RMU:s används alltmer vid kritiska noder i distributionsnät på grund av deras fördelar.
② 10kV SF₆ RMU-fel orsakas ofta av dålig kabelterminering. Strikt kvalitetskontroll, platsövervakning och förkommissioneringstester är nödvändiga för att minska fel.
③ Levande PD-test gör det möjligt att göra hälsokontroller utan avbrott, vilket underlättar defektminimering och minimerar avbrottsrisker.