Analizo de Komunaj Problemoj en 10kV Gaz-Insultitaj Ring-Main Unuoj (RMU)
Enkonduko:
10kV gas-insulitaj RMU-j estas vaste uzataj pro siaj multaj avantajoj, kiel ekzemple plena fermito, alta izolada kapablo, nebesonproksima manĝado, kompakta grandeco, kaj fleksibla kaj oportuna montado. En ĉi tiu stadio, ili graduale iĝis kritika nodo en urba distribua reto cirkula principa povrigo kaj ludas signifan rolon en la elektra distribua sistemo. Problemoj en gas-insulitaj RMU-j povas gravseke influi la tutan distribuan reton. Por certigi la fidon de la povrigado, estas esence serioze trakti la problemojn en 10kV gas-insulitaj RMU-j kaj realigi konvenajn mezurojn por solvo, do plibonigante la fidon de la povrigado.
I. Enkonduko al 10kV Gas-Insulitaj Multikompartamentaj RMU-j
La 10kV gas-insulita RMU-serio (ofte nomata: multikompartamenta RMU, tute insulita ŝranko) havas kompaktan mekanikan strukturon, malgrandan volumenon, leviĝon, ĉiutaga kapablo, ekselantan etendeblo, leviĝan kaj fleksiban modulan montadon, facila manĝado sen dismontado, kaj simpla tenado. Iliaj teknikaj parametroj estas racione dividadaj bazitaj sur dizajno kaj funkcio-karakterizoj, kaj ili povas esti ĝenerale kategorizitaj laŭ grandeco en elektrajn ŝrankotipojn kiel Alta-Volta Neniu-Ŝarĝa Ŝaltilo Unuoj, Circuit Breaker Unuoj, Load Switch-Fuse Kombinaj Unuoj, Kablo Konnectantaj Unuoj, kaj Alta-Volta Metrantaj Ŝrankoj.
La termino "multikompartamenta RMU" ĉefe rilatas al sia rekta uzo de danĝera gasmedio kiel SF₆ kiel la ĉefa elektra izolanta kaj kontakta medio. Tio donas al ili signife superan elektran izoladan kaj protektan performon komparite kun ordinara aer-insulitaj kabelŝrankoj. La elektra spaco en tute insulitaj ŝrankoj estas ankaŭ ĝenerale pli mallarga, ofte multe pli mallarga, ol en ekvivalentaj duoninsulitaj ŝrankoj je la sama voltaj valoro. Konsekvence, ili okupas malpli da spaco. La ŝaltilo-huso kaj ĉiuj vivaj kuprecaj konektantaj komponantoj estas permanenta sigelita en akero-plena hoso plena de SF₆ gaso, konservante konstantan preston neafektitan de alteco. Ili estas ankaŭ taŭgaj por subteranoj kaj aliaj relativaj humida, malvarma medio. Precize pro ĉi tiuj karakterizoj, gas-insulitaj RMU-j estas vasta uzataj en eksteraj kablosukcesoraj boxoj kaj prefabricitaj substacioj.
II. Komunaj Problemoj en 10kV Gas-Insulitaj Multikompartamentaj RMU-j
Aktuale, 10kV gas-insulitaj RMU-j konstituas pli altan proporcian en urbaj distribuaj retoj ol aliaj tipoj de RMU-j. Regionale, ekster kelkaj frue instalitaj duoninsulitaj ŝrankoj, ĉiuj eksteraj ŝaltilo-stacioj komisionitaj post 2007 estas gas-insulitaj RMU-j. Ilia vitala rolo estas evidenta, ĉar ilia sekura kaj fida operacio direktas afektas la fidon de la povrigado al uzantoj. Komunaj operacaj kaj tenaj problemoj renkontitaj kun 10kV gas-insulitaj RMU-j inkluzivas problemojn kun RMU buŝiloj kaj kablokonektoj, efektojn de humida operacia medio sur la RMU, kaj SF₆ aer-tankaj malsukcesoj.
2.1 Buŝilo kaj Kable Konectantaj Problemoj
La 10kV multikompartamenta RMU-dizajno originita en Usono kaj Eŭropo, kie unuokablos estas ĉefdominantaj. Konsekvence, la kablokompartmentoj de gas-insulitaj RMU-j estas relative malaltaj. Unuokablos faciligas pli facilan fixigon kaj montadon, kaj iliaj finfinoj proksime kongruas kun la RMU-buŝilo-termoj, certigante ke neniuj termika superŝarĝaj malsukcesoj okazas kaj provizante rezistadon al torza streĉo sur la buŝiloj.
En Ĉinio, triokablos estas vasta uzata. Komparite kun unuokablos, instali triokablos estas signife pli kompleksa. Tipike, klampiloj aŭ boltoj estas uzataj por sekuri la eksteran kabloshepton, farante malfacile samtempe certigi absolutan fixigon de ĉiuj tri kernoj. Pro ilia ĝenerale pli mallonga kaj pli dika diametro, eĉ kiam la triokablos mem estas sekure konektita kaj fixita, torza momentoj generitaj sub la propra pezo de la kablos aŭ iu aplikata mekanika forto estas direkte transdonitaj al la kablobuŝiloj. Analizo de recentaj RMU-malsukcesoj en iuj regionoj indikas, ke malsukcesoj kaŭzitaj de nedosta konektado inter RMU-buŝiloj kaj kablos ne estas komuna.
2.2 Problemoj en Humida Medio
Ankau se 10kV gas-insulitaj RMU-j estas dizajnitaj por ĉiutaga operacio, longdaŭra espozo al humida medio, precipe en marbordaj areoj, ankoraŭ povas kondukigi al korozio de la ŝrankkorpo kaj aliaj metalaj komponantoj. Se la sigelplatenoj sur la RMU-kovropanelo aŭ je la kablotranĉo enirejo ne estas tute sekurigitaj, humido de la kablotranĉo facile infiltras la RMU-kovron kaj interiorn. Tio povas kondukigi al signifa akva evapo formanta kondensadon. Tiu kondensado estas tre tendenciga kaŭzi malsukcesojn en indikiloj, voltagindikiloj, kaj internaj operaci-kaj kontrolmechanismoj. Tiuj komponantoj kaj la panelo mem facile iĝas malseka, rustigita, blokita, aŭ korozita. Malseka aero povas rekte eniri la RMU-interiorn, kaŭzante kemian korozion kaj rustigon de la ŝrankkorpo kaj fundplato, dramatike mallongigante la RMU-vivperiodon [1].
2.3 Aer-Tanka Malsukcesoj
La ĉefa kaŭzo de SF₆ ŝaltilo-aer-tanka mallongcirkvitaj malsukcesoj estas la subita fluo de gaso en la sigelita SF₆ tankhovo pro diversaj fizikaj kaŭzoj. Tio kompromisigas la integrecon kaj densecon de la SF₆ gasa sigelo, finale kondukigante al mallongcirkvita malsukceso inter la moviĝanta kaj fiksita kontaktiloj sub normala operacia kondiĉo, kondukigante al accidento.
Fluo-punktoj estas plejmulte trovitaj je kabloterminaloj (kablofinaj en la tanko). Tio estas ĉefe pro nestandardigita kabla instalado, kaŭzanta troan streĉon sur la terminaloj kaj kondukiganta al krakoje la ligo inter la aer-tanko kaj la kabloterminalo, rezultiganta SF₆ gas-fluo. Do, aer-tanka malsukcesoj ankaŭ reflektas malbonajn konstru-praktikojn. Duopartige, inherentaj fabrikado-procezaj problemoj en iuj RMU-j povas kaŭzigi nedostan sigelon en certaj lokoj, kondukigante al fluo.
2.4 Kabloterminalaj Malsukcesoj
Aktuale, unu el la plej komunaj kaŭzoj de malsukceso en 10kV gas-insulitaj RMU-j estas la ekstera flashover de kabloterminaloj, kaŭzita pro malbona labormaniero aŭ substandardaj materialoj dum ilia fabrikado. Tio kondukigas al RMU-malsukceso.
III. Kontraŭmetodoj kaj Preventivaj Mezuroj
La supre menciitaj problemoj povas esti traktitaj kaj preventitaj per la jenaj aliroj:
3.1 Pligrandigi la Altan de la 10kV RMU-Kablokompartmento
Por trakti la problemon de malalta, malalta-altiga kablokompartmento en multikompartamentaj RMU-j, plejmulte de la produktantoj elektas pligrandigi la kompartmentan altan. Kiam europia marko eniris la ĉinan merkaton, ĝi adaptis per ŝanĝado de la terminalbloka aranĝo de gradigita al horizontala, sekve ĉina prefero, do plibonigante la kablokompartmentan spacon uzon. Dum la instalado, la interne RMU povas esti levigita uzante propran grandan box-tipa bazon. Por eksteraj kablosukcesoraj boxoj, la fundamenta alto povas esti levigita.
3.2 Empleki Naturan Ventilon aŭ Instali Dekumidigajn Aparatojn
Aktuale, rekta, efika, kaj fida metodo por preveni danĝeran umidecon eniri estas totala sigeli la RMU-kablokompartmentan floron uzante sigelitan deflamigan strukturmaterialon. Tio efektive blokas eksteran umidan aeron, prevenas malgrandan beston intradi, kaj helpas preveni vegetaĵan kreskon – atingante plurajn profitojn. Interne RMU-j devas utiligi dediĉitajn dekumidigajn aparatojn aŭ aŭtomatajn umideckontrolsistemojn. Eksteraj kablosukcesoraj boxoj povas havi iliajn fundamentajn altigitajn kaj apropran nombron de ventilo/ĉevadon apertoj aranĝitaj ĉirkaŭ la fundo por faciligi umidecan disperadon de kablotranĉoj/pitaj. Tamen, apertoj ne devas esti tro multaj, kaj mezuroj por preveni malgrandan beston danĝeron devas esti konsideritaj. Aldone, se kablosukcesora box enhavas Potential Transformer (PT) kaj ventilo permesas, malgranda aer-kondiciona dekumidigilo povas esti instalita.
3.3 Fortigi Operacian kaj Tenan Administri
SF₆ tankaj malsukcesoj povas kaŭzigi gravajn accidentojn. Do, elekti aparatojn kun stabila kvalito estas esenca, kaj administro dum konstruado devas esti fortigita. Relevaj teknikaj specifoj de China Southern Power Grid eksplikite postulas, ke aer-tankoj estu faritaj el akero >2mm dika, kapabla sopori normalajn kaj transezentajn preston renkontitajn dum uzado, kaj equipita kun SF₆ prestatagaroj kaj plenigaportoj. Operatoroj devas regule montri tankpreston dum rutina tenado. Specialte antaŭ ŝaltoperacioj, konfirmi normalan internan preston estas esenca por eviti accidentojn pro fluo. Ajna detektita fluo devas esti traktita rapide.
3.4 Certigi Strictan Kontrolon de Kabloterminala Fabrikado kaj Ĉiutaga Administri
Por preveni RMU-malsukceso pro defektaj kabloterminaloj, estas esenca zorge elekti kvalifikitajn kabloterminalojn konsentantajn kun kvalitaj postuloj. Instalpersonoj devas stricte sekvi naciajn normojn dum terminala fabrikado. Inspektoroj devas stricte enforci kvalitajn akceptkontrolojn por preveni substandardajn terminalojn meti en servon. Aldone, operaciaj kaj tenaj unuoj devas diligentan teni kabloterminalajn registrajn kaj klasifik/canalizi terminalojn montrantajn potencialajn problemojn renkontitajn dum rutina operacio. Tio certigas tempan identigon de famili-defektoj kaj helpas eviti ripetan similan kvalitajn problemojn kaj accidentojn [2].
IV. Finaĵo
Pro siaj multaj avantajoj, 10kV gas-insulitaj RMU-j progresive iĝis kritika nodo en la ring-main povrigado de urbaj distribuaj retoj, ludante vitalan rolon en la elektra distribua sistemo. Ĉi tiu artikolo ilustras kelkajn komunajn problemojn en 10kV gas-insulitaj multikompartamentaj RMU-j kaj proponas konvenajn solvojn kaj preventivajn mezurojn. La celo estas redukti la malsukcesan racion de 10kV gas-insulitaj RMU-j kaj plibonigi la fidon de la povrigado. Evoluigita dum multaj jaroj, 10kV gas-insulitaj RMU-j nun estas la ĉefaj nodoj en urbaj ring-main distribuaj retoj. Ilia sekura kaj fida operacio direktas afektas la fidon de la povrigado provizita de elektra utiligo. En aktuala operacio, diversaj erarkategorioj povas okazi en 10kV gas-insulitaj RMU-j pro medio-faktoroj aŭ kvalitaj problemoj, kondukigante al malkresko de la povrigada fido.
