Analyse av vanlige problemer i 10kV gassisolerede ringhovedenheter (RMUs)
Introduksjon:
10kV gassisolerede RMU-er (Ring Main Units) er vidt brukte på grunn av sine mange fordeler, som full lukking, høy isolasjonskapasitet, lite vedlikehold, kompakt størrelse og fleksibel og enkel installasjon. På dette stadiet har de gradvis blitt et viktig punkt i byenes distribusjonsnettverk for ringforbindelsestrømforsyning og spiller en betydelig rolle i strømforsyningsystemet. Problemer innen gassisolerede RMU-er kan ha alvorlige konsekvenser for hele distribusjonsnettverket. For å sikre påliteligheten til strømforsyningen, er det nødvendig å ta seriøst imot problemer knyttet til 10kV gassisolerede RMU-er og implementere passende tiltak for løsning, dermed forbedre påliteligheten til strømforsyningen.
I. Introduksjon til 10kV Gassisolerede Flere Kammers RMU-er
10kV gassisolerede RMU-serien (ofte kalt: flere kammer RMU, fullt isoleret skap) har en kompakt mekanisk struktur, liten volum, lett vekt, allværskapasitet, utmerket utvidbarhet, lett og fleksibel modulær installasjon, lett vedlikehold uten demontering, og enkel vedlikehold. Deres tekniske parametere er rimelig delt basert på design- og funksjonelle trekk, og de kan generelt bli inndelt etter størrelse i elektriske skaptyper som Høyspenning Ikke-last Skruveenheter, Bryterenheter, Last Skruve-Fuse Kombinasjonsenheter, Kabeltilkoblingsenheter, og Høyspenning Målingsskap.
Begrepet "flere kammer RMU" refererer hovedsakelig til dens direkte bruk av skadelige gassmedium som SF₆ som hovedelektrisk isolasjon og kontaktmedium. Dette gir dem signifikant bedre elektrisk isolasjon og beskyttelsesytelse sammenlignet med vanlige luftisolerede kabelskap. Elektrisk klaring i fullt isolerete skap er også generelt smalere, ofte mye smalere, enn i ekvivalente semi-isolerede skap på samme spenningsnivå. Dermed tar de mindre plass. Bryterhuset og alle levende koblinger i kobber er permanent seglet inni en rustfri stålshell fylt med SF₆-gass, som beholder konstant trykk uavhengig av høyde. De er også egnet for kjeller og andre relativt fuktige, kalde miljøer. Nøyaktig på grunn av disse karakteristikkene, er gassisolerede RMU-er omfattende brukt i utendørs kabelgrenseskap og forhåndsmonterte transformatorstasjoner.
II. Vanlige Problemer i 10kV Gassisolerede Flere Kammers RMU-er
For tiden utgjør 10kV gassisolerede RMU-er en høyere andel i byenes distribusjonsnettverk enn andre typer RMU-er. Regionalt sett, unntatt noen få tidlig installerte semi-isolerede skap, er alle utendørs brytestasjoner satt i drift etter 2007 gassisolerede RMU-er. Deres viktige rolle er selvopplagt, da deres sikker og pålitelig drift direkte påvirker påliteligheten til strømforsyningen til brukerne. Vanlige drifts- og vedlikeholdsproblemer knyttet til 10kV gassisolerede RMU-er inkluderer problemer med RMU-bushing og kabeltilkoblinger, påvirkninger fra fuktige driftsmiljøer på RMU-ene, og SF₆-lufttankfeil.
2.1 Bushing og Kabeltilkoblingsproblemer
10kV flerkamers RMU-designet oppsto i USA og Europa, hvor enkeltkjernede kabler er mest anvendt. Derfor er kabelkompartementene i gassisolerede RMU-er relativt lave. Enkeltkjernede kabler forenkler fastsetting og installasjon, og deres endekoblinger passer godt til RMU-bushing-koblinger, som sikrer at det ikke oppstår varmeoverlastfeil og motstandsdyktighet mot torsjonsstress på bushing-ene.
I Kina er trekkernede kabler vidt anvendt. Sammenlignet med enkeltkjernede kabler, er installering av trekkernede kabler betydelig mer kompleks. Typisk brukes klemmer eller bolter for å fastsette den ytre kabelomhylningen, noe som gjør det vanskelig å samtidig sikre absolutt fastsetting av alle tre kjerner. På grunn av deres generelt kortere lengde og tykkere diameter, selv når selve trekkernede kablet er godt koblet og fastsatt, blir torsjonsmoment generert under kabelvægt eller noen mekanisk kraft direkte overført til kabelbushing-ene. Analyse av nylige RMU-feil i noen regioner indikerer at feil forårsaket av utilstrekkelig kobling mellom RMU-bushing-er og kabler er ikke sjeldne.
2.2 Problemer i Fuktige Miljøer
Selv om 10kV gassisolerede RMU-er er designet for allværstrykk, kan langvarig eksponering for fuktige miljøer, spesielt i kystområder, fremdeles føre til korrosjon av skaphus og andre metallkomponenter. Hvis seglingsplater på RMU-dekselpanel eller ved kabelgravinnfallspunkt ikke er stramt festet, kan fuktighet fra kabelgraven lett infiltrere RMU-dekselen og interiøret. Dette kan føre til betydelig vannfordampning som dannet kondens. Denne kondensasjonen er høygradig benærende for feil i indikatorer, spenningsindikatorer, og interne drifts- og kontrollmekanismer. Disse komponentene og panelet selv blir lett fuktet, rostet, blokkert eller korrodert. Fuktig luft kan direkte tre inn i RMU-interiøret, som fører til kjemisk korrosjon og rosting av skaphus og bunnsplate, noe som dramatisk forkorter RMU-ens levetid [1].
2.3 Lufttankfeil
Den hovedmessige årsaken til kortslutningsfeil i SF₆-bryterlufttanker er plutselig gasslekasje innenfor den seglete SF₆-tankhulen på grunn av ulike fysiske årsaker. Dette svekker integriteten og tettheten av SF₆-gassseglingen, og fører til slutt til en kortslutning mellom bevegelige og faste kontakter under normal drift, som fører til en ulykke.
Lekasjepunkter finnes mest på kabelender (kabelender inne i tanken). Dette skyldes hovedsakelig standardisert kabelinstallasjon, som fører til unormal stress på ender, og dermed sprukker i forbindelsen mellom lufttanken og kabelender, som fører til SF₆-gasslekasje. Derfor reflekterer lufttankfeil også dårlig konstruksjon. I andre fall kan innherrede produksjonsprosessproblemer i noen RMU-er føre til utilstrekkelig segling i visse områder, som fører til lekasje.
2.4 Kabelenderfeil
For tiden er en av de mest vanlige årsakene til feil i 10kV gassisolerede RMU-er eksterne flashover av kabelender, forårsaket av dårlig arbeidsmåte eller substandard materialer under deres produksjon. Dette fører til RMU-feil.
III. Tiltak og Forebyggende Tiltak
De nevnte problemene kan håndteres og forebygges gjennom følgende tilnærminger:
3.1 Øk Høyden av 10kV RMU-Kabelkompartementet
For å håndtere problemet med smalt, lavt kabelkompartement i flerkamers RMU-er, velger de fleste produsenter å øke kompartementets høyde. Da en europeisk merke innførte seg i den kinesiske markedet, tilpasset det terminalblokkoppsettet fra trinvis til horisontal, ifølge kinesiske preferanser, slik at kabelkompartementsrommet ble forbedret. Under installasjon kan det indre RMU-et heves ved hjelp av en passende stor boksfot. For utendørs kabelgrenseskap kan fundamenthøyden økes.
3.2 Bruk Naturlig Ventilasjon eller Installer Avfuktningseinrørsler
For tiden er en direkte, effektiv og pålitelig metode for å forhindre skadelig fuktighet å fullstendig segle RMU-kabelkompartementsgulvet ved hjelp av seglet brandsikker konstruksjonsmateriale. Dette blokkerer effektivt utendørs fuktig luft, forhindrer små dyr fra å komme inn, og bidrar til å forhindre vevegetasjonsvekst – oppnår flere fordeler. Indre RMU-er må bruke dedikert avfuktningseinrørsler eller automatiske fuktighetskontrollsystemer. Utendørs kabelgrenseskap kan ha fundamentet høyd og en passende mengde ventilasjons-/varmespredningsåpninger organisert rundt bunnen for å forenkle fuktighetsdispersjon fra kabelgraver/gruber. Imidlertid skal åpningene ikke være for mange, og tiltak for å forhindre små dyr fare må vurderes. I tillegg, hvis et kabelgrenseskap inneholder en Spanningstransformator (PT) og ventilasjon tillater, kan en liten luftkondisjonér avfuktningseinrørsler installeres.
3.3 Styrk Drift og Vedlikeholdsledelse
SF₆-tankfeil kan føre til store ulykker. Derfor er det viktig å velge enheter med stabil kvalitet, og ledelsen under konstruksjon må styrkes. Relevante tekniske spesifikasjoner fra China Southern Power Grid krever uttrykkelig at lufttanker skal være laget av rustfritt stål >2mm tykt, som kan tåle normal og flyktig trykk under bruk, og utstyrt med SF₆-trykkmåler og fyllingsporter. Operatører må regelmessig overvåke tanktrykket under rutinemessig vedlikehold. Spesielt før bryteswitching-operasjoner, er det viktig å bekrefte at intern trykk er normal for å unngå ulykker på grunn av lekasje. Enhver oppdaget lekasje må håndteres umiddelbart.
3.4 Sikre Streng Kontroll av Kabelenderproduksjon og Daglig Ledelse
For å forhindre RMU-feil forårsaket av defekte kabelender, er det nødvendig å nøye velge kvalifiserte kabelender som oppfyller kvalitetskrav. Installasjonspersonell må strengt følge nasjonale standarder under endeproduksjon. Inspektører må strengt gjennomføre kvalitetsgodkjenning for å forhindre at substandard ender settes i drift. I tillegg må drifts- og vedlikeholdsenheter ivrig holde kabelenderposter og kategorisere/analyser ender som viser potensielle problemer under rutinemessig drift. Dette sikrer at familiefeil identifiseres i tide og hjelper til å unngå gjentagelse av lignende kvalitetsproblemer og ulykker [2].
IV. Konklusjon
På grunn av sine mange fordeler, har 10kV gassisolerede RMU-er gradvis blitt et viktig punkt i ringforbindelsestrømforsyningen i byenes distribusjonsnettverk, og spiller en viktig rolle i strømforsyningsystemet. Denne artikkelen illustrerer flere utbredte problemer i 10kV gassisolerede flerkamers RMU-er og foreslår tilsvarende løsninger og forebyggende tiltak. Målet er å redusere feilfrekvensen for 10kV gassisolerede RMU-er og forbedre påliteligheten til strømforsyningen. Etter mange år med utvikling, er 10kV gassisolerede RMU-er nå de primære nodene i byenes ringforbindelsedistribusjonsnettverk. Deres sikker og pålitelig drift har direkte innvirkning på påliteligheten til strømforsyningen som elektrisitetsvirksomheter gir. I reell drift kan ulike feiltyper oppstå i 10kV gassisolerede RMU-er på grunn av miljøfaktorer eller kvalitetsproblemer, noe som fører til en nedgang i påliteligheten til strømforsyningen.
