Анализа на заедничките проблеми во 10кВ гасно-изолирани колаčни агрегати (RMUs)

Вовед:​​
10кV гасни инсулирани RMU се широко користат поради многу предности, како што се потполно затворени, имаат висок степен на изолација, не требаат одржуванje, имаат компактен размер и овозможуваат флексибилна и удобна инсталација. На овој момент, тие постепено се претвориле во критичен јазел во урбаниот распределбен мрежен систем за праќање на енергија и играат значајна улога во системот за распределба на електрична енергија. Проблемите во гасни инсулирани RMU можат да сериозно влијаат на целата распределбена мрежа. За да се осигура надежноста на праќањето на енергија, е суштинско да се посериозно третираат проблемите во 10кV гасни инсулирани RMU и да се применат соодветни мерки за нивното решавање, со тоа подобрувајќи надежноста на праќањето на енергија.

​I. Вовед во 10кV гасни инсулирани RMU со повеќе одделоки​
Серијата на 10кV гасни инсулирани RMU (често наречени: RMU со повеќе одделоки, потполно инсулирани кабинети) има компактна механичка структура, мал обем, лесна маса, способност за работа во сите временски услови, одлична разширливост, лесна и флексибилна модуларна инсталација, лесно одржување без демонтажа и едноставно одржување. Нивните технички параметри се разумно поделени според дизајнските и функционални карактеристики, и можат да се класифицираат по големина во типови на електрични кабинети како: Единици за висок напон без оптеретување, Единици со прекинувач, Единици со комбинација на оптеретувач-прекинувач, Единици за поврзување на кабели и Кабинети за меренje на висок напон.

Терминот "RMU со повеќе одделоки" првенствено се однесува на директната употреба на штетни гасни медиуми како SF₆ како главен електричен изолативен и контактен медиум. Ова им дава значително подобар електричен изолативен и заштитен перформанс споредно со обични воздухни инсулирани кабелни кабинети. Електричните размакнувања во потполно инсулирани кабинети сè често се многу узки, понекогаш многу узки, од еквивалентните полупотполно инсулирани кабинети на ист напон. Затоа заемаат помалку простор. Кожухот на прекинувачот и сите живи медни конектори се перманентно запечатени во нержејска стурешка обвивка исполнета со SF₆ гас, која го одржува константниот притисок независно од височината. Тие се прифатливи и за подземни простории и други релативно влажни и хладни околини. Благодарение на овие карактеристики, гасни инсулирани RMU се широко користат во надворешни кабелни граначки кутии и префабрикани подстанции.

​II. Чести проблеми во 10кV гасни инсулирани RMU со повеќе одделоки​
На моментов, 10кV гасни инсулирани RMU составуваат поголем процент во урбаните распределбени мрежи од другите типови на RMU. Регионално, освен неколку рано инсталирани полупотполно инсулирани кабинети, сите надворешни прекинувачки станции инсталирани после 2007 година се гасни инсулирани RMU. Нивната важна улога е самоочигледна, бидејќи нивното сигурно и надежно функционирање директно влијае на надежноста на праќањето на енергија до корисниците. Чести оперативни и одржувачки проблеми со 10кV гасни инсулирани RMU вклучуваат проблеми со RMU глези и поврзување на кабели, влијание на влажни работни околини на RMU и прекинување на SF₆ резервоари.

​2.1 Проблеми со глези и поврзување на кабели​
Дизајнот на 10кV RMU со повеќе одделоки потекнува од САД и Европа, каде што се доминантно користат едножиљни кабели. Затоа, одделоките за кабели во гасни инсулирани RMU се релативно ниски. Едножиљните кабели овозможуваат лесна фиксација и инсталација, и нивните терминални точки добре се поклопуваат со терминалните точки на глезите на RMU, што гарантира дека нема да се појават прекинувања поради термален надтеретување и овозможува отпорност на вртежните напони на глезите.

Во Кина, широко се користат трижиљни кабели. Споредно со едножиљните кабели, инсталацијата на трижиљни кабели е значително комплексна. Обично се користат клипсови или болци за фиксирање на надворешниот кабелен обвив, што прави тешко да се осигура абсолютна фиксација на сите три жиљки. Затоа што се обично кратки и дебели, дури и кога самите трижиљни кабели се сигурно поврзани и фиксирани, вртежните моменти генерираани од самиот вес на кабела или било кој применет механички силе се директно пренесуваат на глезите на кабелите. Анализа на недавните прекинувања на RMU во некои региони покажува дека прекинувањата причинети од недостаточни поврзувања помеѓу глезите на RMU и кабелите не се ретки.

​2.2 Проблеми во влажни околини​
Иако 10кV гасни инсулирани RMU се дизајнирани за работа во сите временски услови, долг период на изложување на влажни околини, особено во прибережни области, все јусе може да доведе до корозија на телото на кабинетот и другите метални компоненти. Ако плочите за запечатување на капакот на RMU или точката на влез во кабелниот канал не се добро запечатени, влажноста од кабелниот канал лесно може да пенетрира во капакот и интериорот на RMU. Ова може да доведе до значајна евапорација на вода и формирање на кондензат. Овој кондензат е многу склон да предизвика прекинувања во индикаторите, индикаторите на напон и интерни механизми за управување и контрола. Овие компоненти и самата плочка лесно можат да станат влажни, заржавени, блокирани или корозирани. Влажниот воздух може директно да влезе во интериорот на RMU, што предизвика хемиска корозија и заржавување на телото на кабинетот и основната плочка, што значително ја скратува животната длабочина на RMU [1].

​2.3 Прекинувања на резервоарите​
Главната причина за прекинувања на резервоарите на SF₆ прекинувачи е брзото исцедување на гасот во запечатениот резервоар на SF₆ поради различни физички причини. Ова компромитира целоста и густината на запечатувањето на SF₆ гас, што на крај доведува до прекинување на контакти под нормални услови на работа, што предизвика несреќа.

Точките на исцедување најчесто се налазат на кабелните терминали (кабелни краеви во резервоарот). Ова е главно поради стандардизирана инсталација на кабели, што предизвика прекомерен стрес на терминалите и доведува до црпки на местото на поврзување помеѓу резервоарот и кабелниот терминал, што предизвика исцедување на SF₆ гас. Значи, прекинувањата на резервоарите исто така рефлектираат лоша практика во изградба. Во второ место, некои RMU имаат инхерентни проблеми во производствените процеси, што може да предизвика недостаточно запечатување во одредени области, што доведува до исцедување.

​2.4 Прекинувања на кабелните терминали​
На моментов, еден од најчестите причини за прекинување на 10кV гасни инсулирани RMU е екстерниот флешов прекин на кабелните терминали, предизвикан од лоша работа или недостаточни материјали во нивната изработка. Ова доведува до прекинување на RMU.

​III. Мерки и профилактички мерки​
Поменатите проблеми можат да се решијат и предотвратат со следните пристапи:

​3.1 Повисување на висината на одделокот за кабели на 10кV RMU​
За да се справи со проблемот на узок и ниски одделок за кабели во RMU со повеќе одделоки, повеќето производители избираваат да повисат висината на одделокот. Кога една европска марка влезе на кинескиот пазар, се адаптирала изменувајќи распоредот на терминалната плочка од стапчица на хоризонтален, според кинеските претпочитувања, што подобри користењето на просторот во одделокот за кабели. При инсталацијата, RMU вонатре може да се повиси со одговарачки размерен кутиев основа. За надворешни кабелни граначки кутии, основата може да се повиси.

​3.2 Користење на природна вентилација или инсталација на дехумидификација​
На моментов, директен, ефективен и надежен метод за предотвратување на влегување на штетна влажност е потполно запечатување на подлогата на одделокот за кабели на RMU со запечатени противпожарни структурни материјали. Ова ефективно блокира надворешниот влажен воздух, предотвратува влегување на мали животни и помогнува да се предотврати растежот на биљака – достигнувајќи повеќе предности. RMU вонатре мора да користат специјализирана опрема за дехумидификација или автоматски системи за контрола на влажност. Надворешните кабелни граначки кутии може да имаат повисена основа и одговарачки број на отвори за вентилација/дисипација на топлина окачиени околу дното за олеснување на дисипацијата на влажноста од кабелните канали/ями. Меѓутоа, отворите не треба да бидат прекумерни, и треба да се предвидат мерки за предотвратување на опасноста од мали животни. Дополнително, ако кабелната граначка кутија содржи PT (потенцијален трансформатор) и вентилацијата дозволува, може да се инсталира мал апарат за климатизација и дехумидификација.

​3.3 Јачање на управувањето со операција и одржување​
Прекинувањата на резервоарите на SF₆ можат да предизвикаат големи несреќи. Затоа, изборот на уреди со стабилна квалитета е суштински, и управувањето во време на изградба треба да се јачи. Соодветните технички спецификации од Јужната електрична мрежа на Кина експлицитно бараат да се направат резервоари од нержејска стурешка плочка >2mm дебела, која може да издради нормални и транизентни притисни услови во време на употреба, и да бидат опремени со SF₆ притисни индикатори и наполнувачки отвори. Операторите мораат редовно да го мониторираат притисокот на резервоарот во текот на редовното одржување. Особено пред операции на прекинувач, е важно да се потврди дека внатрешниот притисок е нормален за да се избегне несреќа поради исцедување. Секое детектрано исцедување мора да се решава своевремено.

​3.4 Строго контролирање на изработка на кабелни терминали и секојдневно управување​
За да се предотвратат прекинувањата на RMU предизвикани од дефектни кабелни терминали, е суштинско да се изберат квалифицирани кабелни терминали кои задоволуваат барањата за квалитет. Инсталаторите мораат строго да следат национални стандарди во време на изработка на терминали. Инспекторите мораат строго да ги применуваат контролите на квалитет за да се предотврати да се стават во употреба подстандардни терминали. Понатаму, единиците за операција и одржување мораат да внимателно ги одржуваат записите за кабелните терминали и да ги категоризираат/анализираат терминалите кои покажуваат потенцијални проблеми во текот на редовната работа. Ова го осигурува своевременото откривање на породински дефекти и помогнува да се избегнува повторно појавување на слични проблеми со квалитет и несреќи [2].

​IV. Заклучок​
Зборувајќи за нивните многу предности, 10кV гасни инсулирани RMU постепено се претвориле во критичен јазел во праќањето на енергија во урбаните распределбени мрежи, играјќи важна улога во системот за распределба на електрична енергија. Оваа статија илустрира неколку чести проблеми во 10кV гасни инсулирани RMU со повеќе одделоки и предлага соодветни решенија и профилактички мерки. Целта е да се намали прекинувачката стапка на 10кV гасни инсулирани RMU и да се подобри надежноста на праќањето на енергија. После многу години на развој, 10кV гасни инсулирани RMU сега се првични јазли во урбаните распределбени мрежи. Нивното сигурно и надежно функционирање директно влијае на надежноста на праќањето на енергија од електричните компанији. Во практичната работа, поради околните фактори или проблеми со квалитет, во 10кV гасни инсулирани RMU може да се појават различни типови на прекинувања, што доведува до пад на надежноста на праќањето на енергија.