ניתוח של בעיות נפוצות ביחידות חיבור עוגן מבודדות בגז ברמת 10kV (RMUs)
הצג:
יחידות RMU מבודדות בגז ב-10kV נמצאות בשימוש נרחב בשל יתרונותיהם הרבים, כגון סגירה מלאה, ביצועי מבודד גבוהים, חוסר צורך בתיקונים, גודל קומפקטי והתקנה פlexible וקלה. בשלב זה, הן הפכו בהדרגה לעצם מרכזי בספקי החשמל הסיבוביים של רשתות ההפצה העירוניות ושחקן חשוב במערכת הפצת החשמל. בעיות בתוך יחידות RMU מבודדות בגז יכולות להשפיע בצורה חמורה על כל רשת ההפצה. כדי להבטיח אמינות אספקת החשמל, חשוב להתמודד ברצינות עם הבעיות שקיימות ביחידות RMU מבודדות בגז ב-10kV ולנקוט בצעדים מתאימים לפתרון, כך שתיאמן האמינות של אספקת החשמל.
א. הצגת יחידות RMU מרובות תאים מבודדות בגז ב-10kV
סדרת יחידות RMU מבודדות בגז ב-10kV (בדרך כלל מכונה: יחידות RMU מרובות תאים, כונניות מבודדות לחלוטין) מאופיינת במבנה מכני קומפקטי, נפח קטן, משקל קל, יכולת פעולה בכל התנאים, תכונות הרחבת מבנה קלות ומורכבות, התקנה מודולרית קלה וקלה, תחזוקה קלה ללא פירוק, ותחזוקה פשוטה. הפרמטרים הטכנולוגיים שלהם מחולקים באופן סביר לפי תכונות עיצוב ופונקציונליות, וניתן לחלק אותם באופן כללי לגודל לשטחי כונניות חשמל כגון יחידות מתגים בלחץ גבוה ללא עומס, יחידות מעגל מפגר, יחידות קומבינציה של מתגים טעונים ומדחפים, יחידות חיבור כבלים וכונניות מדידה בלחץ גבוה.
המונח "יחידות RMU מרובות תאים" מתייחס בעיקר לשימוש ישיר בחומרים גזיים מסוכנים כמו SF₆ כתווך מבודד ואלקטרוני ראשי. זה מ犟给他们提供比普通空气绝缘电缆柜更优越的电气绝缘和保护性能。全绝缘柜内的电气间隙通常也比相同电压等级的半绝缘柜窄得多，因此占用的空间更少。开关外壳和所有带电铜连接部件永久密封在一个充满SF₆气体的不锈钢壳体内，保持恒定的压力不受海拔影响。它们也适用于地下室等相对潮湿、寒冷的环境。正因为这些特点，气体绝缘RMU广泛用于户外电缆分支箱和预制变电站。
II. 10kV气体绝缘多隔室RMU的常见问题
目前，在城市配电网中，10kV气体绝缘RMU的比例高于其他类型的RMU。从地区来看，除了少数早期安装的半绝缘柜外，2007年后投入运行的所有户外开关站都是气体绝缘RMU。它们的重要作用不言而喻，其安全可靠的运行直接影响到用户供电的可靠性。10kV气体绝缘RMU常见的运维问题包括RMU套管和电缆连接问题、潮湿运行环境对RMU的影响以及SF₆气罐故障。
2.1 套管和电缆连接问题
10kV多隔室RMU设计起源于美国和欧洲，那里主要使用单芯电缆。因此，气体绝缘RMU的电缆隔室相对较低。单芯电缆便于固定和安装，其终端与RMU套管终端紧密匹配，确保不会发生热过载故障，并且能够抵抗套管上的扭转应力。
在中国，广泛使用三芯电缆。与单芯电缆相比，安装三芯电缆要复杂得多。通常使用夹具或螺栓来固定外电缆护套，很难同时确保三个芯线的绝对固定。由于三芯电缆通常较短且直径较粗，即使三芯电缆本身牢固连接和固定，电缆自身重量或任何施加的机械力产生的扭转力矩也会直接传递到电缆套管上。一些地区的近期RMU故障分析表明，由于RMU套管和电缆之间连接不良引起的故障并不少见。
2.2 潮湿环境中的问题
尽管10kV气体绝缘RMU设计为全天候运行，但在潮湿环境中长时间暴露，特别是在沿海地区，仍会导致柜体和其他金属部件腐蚀。如果RMU盖板或电缆沟入口处的密封板没有紧固，电缆沟中的湿气很容易渗入RMU盖板和内部。这会导致大量水蒸发形成凝露。这种凝露非常容易导致指示器、电压指示器和内部操作控制机构发生故障。这些组件和面板本身容易受潮、生锈、堵塞或腐蚀。潮湿的空气可以直接进入RMU内部，导致柜体和底板化学腐蚀和生锈，大大缩短RMU的使用寿命[1]。
2.3 气罐故障
SF₆开关气罐短路故障的主要原因是由于各种物理原因导致密封的SF₆气罐腔内气体突然泄漏。这会破坏SF₆气体密封的完整性和密度，最终在正常运行条件下导致动触头和静触头之间的短路故障，引发事故。
泄漏点大多出现在电缆终端（气罐内的电缆端）。这主要是由于电缆安装不规范，导致终端受到过度应力，从而在气罐与电缆终端接合处产生裂缝，导致SF₆气体泄漏。因此，气罐故障也反映了施工质量差。其次，某些RMU制造工艺的内在问题可能导致某些部位密封不良，从而导致泄漏。
2.4 电缆终端故障
目前，10kV气体绝缘RMU最常见的故障原因之一是电缆终端外部闪络，这是由于制造过程中工艺不良或材料不合格造成的。这会导致RMU故障。
III. 对策和预防措施
上述问题可以通过以下方法解决和预防：
3.1 提高10kV RMU电缆隔室的高度
为了解决多隔室RMU电缆隔室狭窄、高度低的问题，大多数制造商选择增加隔室高度。当一个欧洲品牌进入中国市场时，它通过将端子排布局从阶梯式改为水平式，以适应中国用户的偏好，从而提高了电缆隔室的空间利用率。在安装过程中，室内RMU可以使用适当尺寸的箱式底座进行抬高。对于户外电缆分支箱，可以提高基础高度。
3.2 采用自然通风或安装除湿装置
目前，防止有害湿气侵入的一种直接、有效且可靠的方法是使用密封防火结构材料完全密封RMU电缆隔室地板。这可以有效地阻挡室外潮湿空气，防止小动物入侵，并有助于防止植被生长——实现多重效益。室内RMU必须使用专用除湿设备或自动湿度控制系统。户外电缆分支箱可以在底部周围安排适当数量的通风/散热孔，以便于电缆沟/坑中的湿气扩散。然而，开口不应过多，并且需要考虑防止小动物危害的措施。此外，如果电缆分支箱内装有电压互感器（PT）并且通风允许，可以安装小型空调除湿机。
3.3 加强运行维护管理
SF₆气罐故障可能导致重大事故。因此，选择质量稳定的设备至关重要，并且必须加强施工管理。中国南方电网的相关技术规范明确要求气罐应采用厚度大于2毫米的不锈钢制成，能够承受正常使用和瞬态压力，并配备SF₆压力表和充气口。操作人员必须在日常维护期间定期监测气罐压力。特别是在切换操作之前，确认内部压力正常至关重要，以避免因泄漏而导致事故。任何检测到的泄漏都必须及时处理。
3.4 严格控制电缆终端制作和日常管理
为了防止由于电缆终端缺陷导致的RMU故障，必须仔细选择符合质量要求的合格电缆终端。安装人员必须严格按照国家标准进行终端制作。检验人员必须严格执行质量验收检查，防止不合格终端投入使用。此外，运行维护单位必须认真维护电缆终端记录，并对日常运行中遇到的潜在问题终端进行分类和分析。这有助于及时发现家族性缺陷，避免类似质量问题和事故的再次发生[2]。
IV. 结论
由于其众多优点，10kV气体绝缘RMU逐渐成为城市配电网环网供电的关键节点，在电力分配系统中发挥着重要作用。本文介绍了10kV气体绝缘多隔室RMU中的一些常见问题，并提出了相应的解决方案和预防措施。目的是降低10kV气体绝缘RMU的故障率，提高供电可靠性。经过多年的发展，10kV气体绝缘RMU已成为城市环网配电网络的主要节点。其安全可靠的运行直接影响到电力公司提供的供电可靠性。在实际运行中，由于环境因素或质量问题，10kV气体绝缘RMU可能会出现各种故障类型，导致供电可靠性下降。
