Analisis Masalah Biasa dalam Unit Utama Berongga Beralas Gas 10kV (RMUs)
Perkenalan:
RMU gas-insulated 10kV digunakan secara meluas kerana banyak kelebihannya, seperti sepenuhnya tertutup, mempunyai prestasi pengasingan yang tinggi, tidak memerlukan pemeliharaan, saiz yang padat, dan pemasangan yang fleksibel dan mudah. Pada peringkat ini, ia telah menjadi nod penting dalam bekalan kuasa ring-main rangkaian pengagihan bandar dan memainkan peranan penting dalam sistem pengagihan kuasa. Masalah dalam RMU gas-insulated boleh memberi kesan serius kepada seluruh rangkaian pengagihan. Untuk memastikan kebolehpercayaan bekalan kuasa, adalah penting untuk menangani dengan serius isu-isu yang ada dalam RMU gas-insulated 10kV dan mengambil langkah-langkah yang sesuai untuk penyelesaiannya, seterusnya meningkatkan kebolehpercayaan bekalan kuasa.
I. Perkenalan kepada RMU Gas-Insulated Multi-Kompartment 10kV
Siri RMU gas-insulated 10kV (sering dipanggil: multi-kompartment RMU, kabinet sepenuhnya terisolasi) mempunyai struktur mekanikal yang padat, isi padu yang kecil, berat yang ringan, keupayaan semua cuaca, kemudahan penambahan yang baik, pemasangan modul yang ringan dan fleksibel, pemeliharaan mudah tanpa pembongkaran, dan rawatan yang mudah. Parameter teknikal mereka dibahagikan dengan munasabah berdasarkan ciri reka bentuk dan fungsional, dan mereka boleh dikategorikan secara luas oleh saiz ke dalam jenis kabinet elektrik seperti Unit Beralih Beban Tinggi Non-Beban, Unit Pemutus Litar, Unit Gabungan Beralih Beban-Fuse, Unit Sambungan Kabel, dan Kabinet Pengukuran Tegangan Tinggi.
Istilah "multi-kompartment RMU" merujuk terutamanya kepada penggunaan media gas berbahaya seperti SF₆ sebagai media pengasingan elektrik utama dan medium kontak. Ini memberi mereka prestasi pengasingan elektrik dan perlindungan yang jauh lebih unggul berbanding kabinet kabel berinsulasi udara biasa. Jarak elektrik dalam kabinet sepenuhnya terisolasi juga umumnya lebih sempit, sering kali jauh lebih sempit, daripada kabinet semi-terisolasi yang setara pada rating voltan yang sama. Oleh itu, mereka menduduki ruang yang lebih sedikit. Perumahan beralih dan semua komponen sambungan tembaga hidup diletakkan secara kekal di dalam cangkerang stainless steel yang diisi dengan gas SF₆, menjaga tekanan yang tetap tidak terpengaruh oleh ketinggian. Mereka juga sesuai untuk ruang bawah tanah dan persekitaran lain yang relatif lembap dan sejuk. Karena ciri-ciri ini, RMU gas-insulated digunakan secara meluas dalam kotak cabang kabel luar dan stesen sub-prefabrikasi.
II. Masalah Biasa dalam RMU Gas-Insulated Multi-Kompartment 10kV
Pada masa kini, RMU gas-insulated 10kV membentuk peratusan yang lebih tinggi dalam rangkaian pengagihan bandar berbanding jenis RMU lain. Secara regional, kecuali beberapa kabinet semi-terisolasi yang dipasang awal, semua stesen beralih luar yang ditauliah selepas 2007 adalah RMU gas-insulated. Peranan vital mereka tidak dapat disangkal, kerana operasi yang selamat dan boleh dipercayai mereka secara langsung mempengaruhi kebolehpercayaan bekalan kuasa kepada pengguna. Isu-isu operasi dan pemeliharaan biasa yang dijumpai dengan RMU gas-insulated 10kV termasuk masalah dengan bushing RMU dan sambungan kabel, impak dari persekitaran operasi yang lembap pada RMU, dan kegagalan tangki udara SF₆.
2.1 Masalah Bushing dan Sambungan Kabel
Reka bentuk RMU multi-kompartment 10kV berasal dari AS dan Eropah, di mana kabel satu inti digunakan secara meluas. Oleh itu, bilik kabel RMU gas-insulated agak rendah. Kabel satu inti memudahkan pemasangan dan pemasangan, dan terminasi mereka sangat sesuai dengan terminal bushing RMU, memastikan tiada kegagalan beban panas dan memberikan ketahanan terhadap torka pada bushing.
Di China, kabel tiga inti digunakan secara meluas. Berbanding kabel satu inti, pemasangan kabel tiga inti jauh lebih kompleks. Biasanya, klip atau baut digunakan untuk mengikat selubung luar kabel, membuatnya sukar untuk memastikan pengekalan mutlak semua tiga inti. Karena diameter yang lebih pendek dan lebih tebal, walaupun kabel tiga inti itu sendiri disambung dan diperbaiki dengan sempurna, momen torka yang dihasilkan oleh berat kabel sendiri atau daya mekanikal yang dikenakan disampaikan secara langsung ke bushing kabel. Analisis kegagalan RMU baru-baru ini di beberapa wilayah menunjukkan bahawa kegagalan yang disebabkan oleh sambungan yang tidak mencukupi antara bushing RMU dan kabel bukanlah hal yang jarang.
2.2 Masalah dalam Persekitaran Lembap
Walaupun RMU gas-insulated 10kV direka untuk operasi semua cuaca, paparan yang panjang ke persekitaran lembap, terutamanya di kawasan pesisir, masih boleh menyebabkan korosi badan kabinet dan komponen logam lain. Jika plat penyegelan pada panel penutup RMU atau titik masuk parit kabel tidak dipasang dengan rapat, kelembapan dari parit kabel mudah merembes ke dalam penutup RMU dan interior. Ini boleh menyebabkan evaporasi air yang signifikan membentuk embun. Embun ini sangat mungkin menyebabkan kegagalan pada indikator, indikator tegangan, dan mekanisme operasi dan kawalan dalaman. Komponen-komponen ini dan panel itu sendiri mudah menjadi lembap, berkarat, tersumbat, atau korod. Udara lembap boleh memasuki dalaman RMU secara langsung, menyebabkan korosi kimia dan berkarat pada badan kabinet dan pelat dasar, drastik memendekkan jangka hayat RMU [1].
2.3 Kegagalan Tangki Udara
Penyebab utama kegagalan pendek tangki udara pemutus SF₆ adalah kebocoran gas tiba-tiba dalam rongga tangki SF₆ yang tertutup disebabkan oleh pelbagai sebab fizikal. Ini mengganggu integriti dan ketumpatan segel gas SF₆, akhirnya menyebabkan kegagalan pendek antara kontak bergerak dan tetap dalam keadaan operasi normal, menyebabkan kemalangan.
Titik kebocoran kebanyakannya ditemui pada terminal kabel (ujung kabel di dalam tangki). Ini terutamanya disebabkan oleh pemasangan kabel yang tidak standard, menyebabkan tekanan berlebihan pada terminal dan mengakibatkan retakan pada persimpangan antara tangki udara dan terminal kabel, menyebabkan kebocoran gas SF₆. Oleh itu, kegagalan tangki udara juga mencerminkan amalan konstruksi yang buruk. Kedua, masalah proses pembuatan intrinsik dalam beberapa RMU boleh menyebabkan segel yang tidak mencukupi di beberapa kawasan, menyebabkan kebocoran.
2.4 Kegagalan Terminasi Kabel
Pada masa kini, salah satu penyebab kegagalan paling umum dalam RMU gas-insulated 10kV adalah flashover eksternal terminasi kabel, disebabkan oleh pekerjaan yang buruk atau bahan yang tidak memenuhi piawai semasa pembuatannya. Ini menyebabkan kegagalan RMU.
III. Langkah-Langkah Bertindak dan Pencegahan
Masalah-masalah tersebut boleh diselesaikan dan dicegah melalui pendekatan berikut:
3.1 Tingkatkan Ketinggian Bilik Kabel RMU 10kV
Untuk mengatasi masalah bilik kabel multi-kompartment yang sempit dan rendah, kebanyakan pengeluar memilih untuk meningkatkan ketinggian bilik. Apabila satu jenama Eropah memasuki pasaran China, ia menyesuaikan diri dengan mengubah susunan blok terminal dari bertingkat ke mendatar, mengikuti preferensi China, sehingga meningkatkan penggunaan ruang bilik kabel. Semasa pemasangan, RMU dalaman boleh ditinggikan menggunakan tapak boks yang sesuai. Untuk kotak cabang kabel luar, ketinggian asas boleh ditingkatkan.
3.2 Gunakan Ventilasi Alami atau Pasang Peranti Pengeringan
Pada masa kini, kaedah yang langsung, efektif, dan boleh dipercayai untuk mencegah masuknya kelembapan yang berbahaya adalah dengan menutup sepenuhnya lantai bilik kabel RMU menggunakan bahan struktur tahan api yang tertutup. Ini secara efektif menghalang udara lembap luar, mencegah intrusi haiwan kecil, dan membantu mencegah pertumbuhan tumbuhan – mencapai manfaat berganda. RMU dalaman harus menggunakan peralatan pengeringan khusus atau sistem kawalan kelembapan automatik. Kotak cabang kabel luar boleh memiliki asas yang ditinggikan dan jumlah ventilasi/pembukaan pendinginan yang sesuai diatur di sekitar bawah untuk memfasilitasi dispersi kelembapan dari parit/pit kabel. Namun, pembukaan tidak boleh berlebihan, dan langkah-langkah untuk mencegah bahaya haiwan kecil harus dipertimbangkan. Selain itu, jika kotak cabang kabel mengandung Transformator Potensial (PT) dan ventilasi memungkinkan, pengering udara pendingin kecil dapat dipasang.
3.3 Kuatkan Pengurusan Operasi dan Pemeliharaan
Kegagalan tangki SF₆ boleh menyebabkan kemalangan besar. Oleh itu, memilih peranti dengan kualitas stabil sangat penting, dan pengurusan semasa konstruksi harus dikuatkan. Spesifikasi teknikal relevan dari China Southern Power Grid secara eksplisit mensyaratkan bahawa tangki udara harus dibuat dari baja nirkarat >2mm tebal, mampu menahan tekanan normal dan transien yang dijumpai semasa penggunaan, dan dilengkapi dengan meter tekanan SF₆ dan port pengisian. Operator harus memantau tekanan tangki secara berkala semasa pemeliharaan rutin. Terutamanya sebelum operasi beralih, memastikan tekanan dalaman normal sangat penting untuk mengelakkan kemalangan akibat kebocoran. Setiap kebocoran yang dikesan harus ditangani dengan segera.
3.4 Pastikan Kawalan Ketat Fabrikasi dan Pengurusan Harian Terminasi Kabel
Untuk mencegah kegagalan RMU disebabkan oleh terminasi kabel yang cacat, adalah penting untuk memilih terminasi kabel yang memenuhi syarat dan memenuhi keperluan kualiti. Pekerja pemasangan harus mematuhi piawaian nasional semasa fabrikasi terminasi. Penilai harus menerapkan pemeriksaan penerimaan kualiti dengan ketat untuk mencegah terminasi yang tidak memenuhi syarat dimasukkan ke dalam perkhidmatan. Selain itu, unit operasi dan pemeliharaan harus rajin memelihara rekod terminasi kabel dan mengklasifikasikan/menganalisis terminasi yang menunjukkan potensi masalah yang dijumpai semasa operasi rutin. Ini memastikan pengenalan tepat waktu defek keluarga dan membantu mengelakkan kejadian semula isu-isu kualiti dan kemalangan yang serupa [2].
IV. Kesimpulan
Disebabkan oleh banyak kelebihannya, RMU gas-insulated 10kV telah menjadi nod penting dalam bekalan kuasa ring-main rangkaian pengagihan bandar, memainkan peranan penting dalam sistem pengagihan kuasa. Artikel ini menggambarkan beberapa masalah biasa dalam RMU gas-insulated multi-kompartment 10kV dan mengusulkan penyelesaian dan langkah-langkah pencegahan yang sesuai. Tujuannya adalah untuk mengurangi kadar kegagalan RMU gas-insulated 10kV dan meningkatkan kebolehpercayaan bekalan kuasa. Setelah berkembang selama bertahun-tahun, RMU gas-insulated 10kV kini menjadi nod utama dalam rangkaian pengagihan ring-main bandar. Operasi yang selamat dan boleh dipercayai mereka secara langsung mempengaruhi kebolehpercayaan bekalan kuasa yang disediakan oleh utiliti elektrik. Dalam operasi sebenar, pelbagai jenis gangguan boleh berlaku pada RMU gas-insulated 10kV disebabkan faktor-faktor persekitaran atau isu-isu kualiti, menyebabkan penurunan kebolehpercayaan bekalan kuasa.
