Analyse af almindelige problemer i 10kV gasisolerede ringhovedenheder (RMUs)
Introduktion:
10kV gasisolerede RMU'er (Ring Main Units) er bredt anvendte på grund af deres mange fordele, såsom at være fuldt lukket, have høj isoleringskapacitet, kræve ingen vedligeholdelse, have en kompakt størrelse og tilbyde fleksibel og bekvem installation. I denne fase har de gradvist blivet et vigtigt knudepunkt i byens distributionsnetværks ringforbindelse og spiller en væsentlig rolle i strømforsyningssystemet. Problemer i gasisolerede RMU'er kan alvorligt påvirke hele distributionsnetværket. For at sikre strømforsyningens pålidelighed er det afgørende at tage de problemer, der findes i 10kV gasisolerede RMU'er, alvorligt og implementere passende løsninger, hvilket forbedrer strømforsyningens pålidelighed.
I. Introduktion til 10kV Gasisolerede Flereafsnits RMU'er
Serien af 10kV gasisolerede RMU'er (ofte kaldet: flereafsnits RMU, fuldt isoleret kabinet) har en kompakt mekanisk struktur, lille volumen, let vægt, all-weather evne, fremragende udvidelighed, let og fleksibel modulinstallation, nem vedligeholdelse uden nedtagning og simpel vedligeholdelse. Deres tekniske parametre er fornuftigt opdelt baseret på design- og funktionsmæssige karakteristika, og de kan bredt inddeles efter størrelse i elektriske kabinettyper som Høvspændings ikke-belasted skifterenheder, Bredbryderenheder, Belastningskontaktfuse kombinationsenheder, Kabelforbindelsesenheder og Høvspændings målingskabinetter.
Begrebet "flereafsnits RMU" henviser primært til dens direkte brug af skadelige gasser som SF₆ som hovedelektrisk isolering og kontaktmedium. Dette giver dem betydeligt bedre elektrisk isolering og beskyttelseskapacitet sammenlignet med almindelige luftisolerede kablekabinetter. Den elektriske klarance i fuldt isolerede kabinetter er også generelt smalere, ofte meget smalere, end i tilsvarende halvt isolerede kabinetter på samme spænding. Derfor optager de mindre plads. Skifterhuset og alle levende koblingskomponenter af kobber er permanent forseglet inden i en rustfri stålbeholder fyldt med SF₆-gas, hvilket fastholder konstant tryk uafhængigt af højde. De er også egnet til kælder og andre relativt fugtige, kolde miljøer. Nærmest på grund af disse karakteristika er gasisolerede RMU'er bredt anvendte i udendørs kabelfordelingsbokse og forfabrikerede understationer.
II. Almindelige Problemer i 10kV Gasisolerede Flereafsnits RMU'er
I øjeblikket udgør 10kV gasisolerede RMU'er en højere andel i byens distributionsnetværk end andre typer RMU'er. Regionalt set, bortset fra nogle tidligt installeret halvt isolerede kabinetter, er alle udendørs skifterstationer, der er taget i drift efter 2007, gasisolerede RMU'er. Deres væsentlige rolle er selvindlysende, da deres sikre og pålidelige drift direkte påvirker strømforsyningens pålidelighed til brugerne. Almindelige drifts- og vedligeholdelsesproblemer, der opstår med 10kV gasisolerede RMU'er, inkluderer problemer med RMU-bushing og kabelforbindelser, påvirkning fra fugtige driftsmiljøer på RMU'en, og fejl i SF₆-lufttanken.
2.1 Bushing og Kabelforbindelsesproblemer
Designet af 10kV flereafsnits RMU'er stammer oprindeligt fra USA og Europa, hvor enkeltledede kabler primært anvendes. Derfor er kabelafsnittene i gasisolerede RMU'er relativt lave. Enkeltledede kabler gør det lettere at fastholde og installere, og deres terminale passer godt til RMU-bushing terminalerne, hvilket sikrer, at ingen termiske overbelastningsfejl opstår, og de er resistente over for drejningsmoment på bushingerne.
I Kina anvendes tre-ledede kabler bredt. Sammenlignet med enkeltledede kabler er installationen af tre-ledede kabler betydeligt mere kompleks. Typisk anvendes klamper eller skruer til at fastholde den ydre kabelomhylning, hvilket gør det svært at samtidig sikre absolut fastholdelse af alle tre led. På grund af deres generelt kortere længde og tykkere diameter, selv når tre-ledede kablen selv er sikkert forbundet og fastholdt, overføres drejningsmomenter, der opstår på grund af kablens egen vægt eller enhver anvendt mekanisk kraft, direkte til kabelbushingerne. Analyse af nylige RMU-fejl i nogle regioner viser, at fejl, der skyldes utilstrækkelige forbindelser mellem RMU-bushing og kabler, ikke er sjældne.
2.2 Problemer i Fugtige Miljøer
Selvom 10kV gasisolerede RMU'er er designet til all-weather drift, kan langvarig eksponering for fugtige miljøer, især i kystområder, stadig føre til korrosion af kabinetlegemet og andre metaldele. Hvis forseglingsskiverne på RMU-dækpladen eller ved kabelgravenes indgangspunkt ikke er stramt sikret, kan fugt fra kabelgraven let trænge ind i RMU-dæk og indersiden. Dette kan føre til betydelig vanddamp, der dannes til kondensation. Denne kondensation er meget tilbøjelig til at forårsage fejl i indikatorer, spændingsindikatorer og interne drifts- og kontrolmekanismer. Disse komponenter og selve panelet bliver let fugtede, rostede, blokerede eller korroderede. Fugtig luft kan direkte trænge ind i RMU'ens inderside, hvilket fører til kemisk korrosion og rødding af kabinetlegemet og bundplade, der drastisk forkorter RMU'ens levetid [1].
2.3 Lufttank Fejl
Den primære årsag til SF₆-switch lufttank kortslutningsfejl er pludselig gaslekkage inden i den forseglet SF₆-tankhule på grund af forskellige fysiske årsager. Dette underminerer integriteten og densiteten af SF₆-gasforseglingen, hvilket i sidste ende fører til kortslutningsfejl mellem de bevægelige og faste kontakter under normale driftsforhold, hvilket fører til en ulykke.
Leckagepunkter findes mest på kabelterminaler (kablenden inden i tanken). Dette skyldes primært ikke-standardiseret kabelinstallation, der påfører for store belastninger på terminalerne, hvilket fører til sprækker ved junctionen mellem lufttanken og kabelterminalen, hvilket resulterer i SF₆-gaslekkage. Således afspejler lufttank fejl også dårlig konstruktion. Anden, nogle RMU'er har inhere produktionsspørgsmål, der kan føre til utilstrækkelig forsegling i visse områder, hvilket fører til lekkage.
2.4 Kabelterminal Fejl
I øjeblikket er en af de mest almindelige årsager til fejl i 10kV gasisolerede RMU'er eksterne flashover af kabelterminaller, forårsaget af dårlig håndværk eller understandard materiale under deres fabrikation. Dette fører til RMU-fejl.
III. Modforanstaltninger og Forebyggelsesforanstaltninger
De ovennævnte problemer kan løses og forebygges gennem følgende metoder:
3.1 Øge Højden af 10kV RMU Kabelafsnit
For at tackle problemet med smalle, lavhøjdede kabelafsnit i flereafsnits RMU'er vælger de fleste producenter at øge højden på afsnittet. Da en europæisk mærke indgik på den kinesiske marked, tilpassede det terminalbloklayoutet fra trinvis til vandret, ifølge kinesiske præferencer, hvilket forbedrede kabelafsnittets pladsudnyttelse. Under installation kan det indendørs RMU hæves ved hjælp af en passende størrelsesboksformet base. For udendørs kabelfordelingsbokse kan fundamentets højde hæves.
3.2 Brug Naturlig Ventilation eller Installér Avfugtningstillad
I øjeblikket er en direkte, effektiv og pålidelig metode til at forhindre indtrængen af skadelig fugt at helt forsegle RMU-kabelafsnittets gulv ved hjælp af forseglet brandbestandigt strukturelt materiale. Dette blokerer effektivt udendørs fugtig luft, forhindrer indtrængen af små dyr og hjælper med at forhindre veksthav og -udvikling – og opnår flere fordele. Indendørs RMU'er skal bruge dedikerede avfugtningstillad eller automatiske fuktighedsstyringssystemer. Udendørs kabelfordelingsbokse kan have deres fundament hævet, og en passende mængde ventilation/afkølingshuller arrangeret rundt om nederste del for at facilitere fugtspredning fra kabelgrave/grube. Dog bør hullerne ikke være for mange, og foranstaltninger til at forhindre farer fra små dyr skal overvejes. Desuden, hvis en kabelfordelingsboks indeholder en Potentiometer (PT) og ventilation tillader, kan en lille luftkonitioneringsavfugtning installeres.
3.3 Styrk Drifts- og Vedligeholdelsesledelse
SF₆-tank fejl kan forårsage alvorlige ulykker. Derfor er det afgørende at vælge enheder med stabil kvalitet, og ledelsen under konstruktion skal styrkes. Relevante tekniske specifikationer fra China Southern Power Grid kræver udtrykkeligt, at lufttanker skal være lavet af rustfrit stål >2mm tykt, kapabel til at modstå normale og midlertidige tryk, der opstår under brug, og udstyret med SF₆-trykmetre og fyldningsporter. Operatører skal regelmæssigt overvåge tanktryk under rutinemæssigt vedligehold. Især inden skifteroperationer er det afgørende at bekræfte, at det interne tryk er normalt for at undgå ulykker på grund af lekkage. Enhver opdaget lekkage skal behandles hurtigt.
3.4 Sikre Streng Kontrol af Kabelterminal Fabrikation og Daglig Ledelse
For at forhindre RMU-fejl, der skyldes defekte kabelterminaller, er det afgørende at nøje vælge kvalificerede kabelterminaller, der opfylder kvalitetskrav. Installationspersonale skal strikt overholde nationale standarder under terminalfabrikation. Inspektører skal strengt gennemføre kvalitetsgodkendelseskontroller for at forhindre, at understandard terminaller sættes i drift. Desuden skal drifts- og vedligeholdelsesenhederne ivrigt vedligeholde kabelterminalrekorder og kategorisere/analyser terminaller, der viser potentielle problemer, der opstår under rutinedrift. Dette sikrer, at familiefejl identificeres til tiden og hjælper med at undgå gentagelse af lignende kvalitetsproblemer og ulykker [2].
IV. Konklusion
På grund af deres mange fordele har 10kV gasisolerede RMU'er gradvist blevet et vigtigt knudepunkt i ringforbindelsen af byens distributionsnetværk og spiller en vital rolle i strømforsyningsystemet. Denne artikel illustrerer flere almindelige problemer i 10kV gasisolerede flereafsnits RMU'er og foreslår tilsvarende løsninger og forebyggelsesforanstaltninger. Målet er at reducere fejlhyppigheden for 10kV gasisolerede RMU'er og forbedre strømforsyningens pålidelighed. Efter mange års udvikling er 10kV gasisolerede RMU'er nu de primære knudepunkter i byens ringforbindelsesdistributionsnetværk. Deres sikre og pålidelige drift påvirker direkte strømforsyningens pålidelighed, som leveres af elvirksomheder. Under faktisk drift kan forskellige fejltyper opstå i 10kV gasisolerede RMU'er på grund af miljøfaktorer eller kvalitetsproblemer, hvilket fører til en nedgang i strømforsyningens pålidelighed.
