Analiza pogostih težav v 10kV plinsko izoliranih kolobarjih glavnih enot (RMUs)
Predstavitev:
10kV plinsko izolirane RMU so široko uporabljene zaradi veliko prednosti, kot so popolna zaprtost, visoka izolacijska zmogljivost, nezahtevnost vzdrževanja, kompaktna velikost in prilagodljiva in preprosta namestitvena možnost. Trenutno so postopoma postale ključni vozel v mestnih distribucijskih omrežjih z zaprto krožnico in igrajo pomembno vlogo v sistemu distribucije električne energije. Problemi znotraj plinsko izoliranih RMU lahko hudo vplivajo na celotno distribucijsko omrežje. Za zagotavljanje zanesljive oskrbe s struje je nujno resno obravnavati težave, ki se pojavljajo pri 10kV plinsko izoliranih RMU, in uvesti ustrezne ukrepe za njihovo reševanje, s tem pa povečati zanesljivost oskrbe s struje.
I. Predstavitev 10kV plinsko izoliranih večkomornih RMU
Serijske 10kV plinsko izolirane RMU (tudi znane kot: večkomorne RMU, popolnoma izolirana kabinet) imajo kompaktno mehansko strukturo, majhen prostorninski obseg, lahkost, vsevrstniško sposobnost, odlično razširljivost, lahek in prilagodljiv modulski namestek, enostavno vzdrževanje brez razbora in preprosto vzdrževanje. Njihovi tehnični parametri so razumno razdeljeni glede na konstrukcijske in funkcionalne značilnosti in jih lahko široko razdelimo glede na velikost na elektrokabične vrste, kot so Viškovoltni ne-nalozni preklopniki, Sklop preklopnikov, Sklop preklopnik-fuzi, Kabelske povezovalne enote in Viškovoltni merilni kabineti.
Izraz "večkomorna RMU" se glavno nanaša na neposredni uporabnik škodljivih plinskih medijev, kot je SF₆, kot glavni električni izolator in stik. To jim daje zelo boljšo električno izolacijo in zaščitno zmogljivost v primerjavi z navadnimi zrakom izoliranimi kabelskimi kabinetami. Električni razmik v popolnoma izoliranih kabinetih je tudi običajno ožji, pogosto veliko ožji, kot v ekvivalentnih polizoliranih kabinetih iste napetosti. Zato zasedajo manj prostora. Sklop preklopnika in vse žive medijske povezovalne komponente so trajno zaprti znotraj nerjavečega čelika, napolnjenega s plinom SF₆, ki ohranja stalni tlak, neodvisen od višine. So tudi primerni za podtalnice in druge relativno vlage, hladne okolja. Zaradi teh značilnosti so plinsko izolirane RMU široko uporabljene v zunanji kabelskih odvodnih skrinjah in predizdelanih pretvorilih.
II. Pogosta težava pri 10kV plinsko izoliranih večkomornih RMU
Trenutno 10kV plinsko izolirane RMU predstavljajo višji delež v mestnih distribucijskih omrežjih kot druge vrste RMU. Regionalno, razen nekaterih zgodnje nameščenih polizoliranih kabinetov, so vse zunanje preklopnike, ki so bili vključeni po letu 2007, plinsko izolirane RMU. Njihova ključna vloga je samoumevljena, saj njihovo varno in zanesljivo delovanje neposredno vpliva na zanesljivost oskrbe s struje za uporabnike. Pogosta operativna in vzdrževalna težava, s katero se soočamo pri 10kV plinsko izoliranih RMU, vključuje težave z RMU guma in kabelskimi povezavami, vpliv vlagega delovnega okolja na RMU in odpadek SF₆ plinske rezervoar.
2.1 Težave z guma in kabelskimi povezavami
Namen 10kV večkomorne RMU je izvirala v ZDA in Evropi, kjer se največ uporablja enojnožarni kabeli. Zato so kabelske komore plinsko izoliranih RMU relativno nizke. Enojnožarni kabeli olajšajo fiksiranje in namestitev, njihove zaključnice tesno ujemajo s RMU gumami, kar zagotavlja, da se ne pojavijo termalne preobremenitvene napake in omogočajo upornost proti torzijskemu napetu na gume.
V Kitajski se široko uporabljajo trojnožarni kabeli. V primerjavi z enojnožarnimi kabeli je namestitev trojnožarnih kabelov zelo kompleksna. Običajno se za fiksiranje zunanjega kabelskega omota uporabljajo klešči ali vinti, kar težko zagotavlja popolno fiksiranje vseh treh žarkov. Zaradi svoje običajno krajše in debeljše premer, celo, ko je trojnožarni kabel sam zgoščen in fiksiran, torzijski moment, ki ga generira lastna teža kabela ali katere koli uporabljene mehanske sile, se neposredno prenese na kabelske gume. Analiza nedavnih propadov RMU v nekaterih regijah kaže, da so težave zaradi nedostatka povezave med RMU gumami in kabeli ne redki.
2.2 Težave v vlagegnem okolju
Čeprav so 10kV plinsko izolirane RMU zasnovane za delovanje v vseh vremenskih razmerah, dolgotrajno izpostavljenost vlagega okolja, zlasti v obalnih območjih, lahko še vedno vodi do korozije telesa kabinetov in drugih kovinskih komponent. Če pokrovne plošče na pokrovni plošči RMU ali točki vstopa v kabelsko jaretko niso tesno zagnane, vlaga iz kabelske jaretko lahko preprosto vstopi v pokrov in notranjost RMU. To lahko vodi do velikega parilnega procesa, ki tvori kondenzacijo. Ta kondenzacija je zelo občutljiva za nastanek težav pri kazalnikih, kazalnikih napetosti in notranjih operativnih in nadzornih mehanizmih. Ti komponenti in sama plošča lahko preprosto postane vlaga, rožasta, blokirana ali korozirana. Vlage zrak lahko neposredno vstopi v notranjost RMU, kar povzroči kemikalno korozijo in rožanje telesa kabinetov in podlage, kar dramatično skračuje življenjsko dobo RMU [1].
2.3 Odpadek plinske rezervoar
Glavni vzrok za kratkoplovne odpadek SF₆ plinske rezervoar je nenadni odpadek plina znotraj zaprtih SF₆ rezervoar zaradi različnih fizikalnih razlogov. To ogrozi celostnost in gostoto SF₆ plinskog zatega, kar končno vodi do kratkoplovne odpadek med gibljivim in fiksiranim stikom v normalnih delovnih pogoji, kar vodi do nesreče.
Točke odpada so največkrat na kabelske zaključnice (konce kabelov znotraj rezervoara). To je predvsem zaradi nestandardizirane namestitve kabelov, ki povzroča prevelik napor na zaključnicah in vodi do razpadov na povezavi med plinsko rezervoar in kabelske zaključnice, kar vodi do odpada SF₆ plina. Tako plinske rezervoar odpadek tudi odražajo slabo gradbeni prakse. Drugič, nekatere RMU proizvodne procesne težave lahko povzročijo nedostatečno zateganje v določenih območjih, kar vodi do odpada.
2.4 Težave z kabelske zaključnice
Trenutno je eden najpogostejših vzrokov za odpadek 10kV plinsko izoliranih RMU zunanjih izbočenj kabelske zaključnice, ki so povzročeni slabo delo ali podstandardne materiale med njihovo izdelavo. To vodi do odpadek RMU.
III. Protidejstva in preventivne mere
Zgoraj navedene težave je mogoče rešiti in preprečiti z naslednjimi pristopi:
3.1 Povečanje višine kabelske komore 10kV RMU
Za reševanje težave z ožjimi, nizkimi kabelskimi komorami večkomornih RMU, se večina proizvajalcev odloči za povečanje višine komore. Ko je evropska znamka vstopila na kitajski trg, je prilagodila spremembo razporeditve terminalnih blokov iz stopnicastega v horizontalno, glede na kitajske preferenc, s tem pa je izboljšala uporabo prostora v kabelski komori. Med namestitvijo se lahko unutrašnji RMU dvigne z ustreznega velikosti skrinjskega podstavka. Za zunanje kabelske odvodne skrinje se lahko dvigne višina temelja.
3.2 Uporaba naravne ventilacije ali namestitev dehumidifikacijskih naprav
Trenutno je neposreden, učinkovit in zanesljiv način za preprečevanje škodljive vlage vstopa, da popolnoma zaprete podlago kabelske komore RMU z zategnjenim požarno odpornim strukturnim materialom. To učinkovito blokira zunanji vlage zrak, preprečuje vstop malih živali in pomaga preprečiti rast vegetacije - doseženih več dobrobit. Unutarnji RMU morajo uporabljati posebne dehumidifikacijske naprave ali avtomatske sisteme nadzora vlage. Zunanje kabelske odvodne skrinje lahko dvignejo temelj in ustrezno število ventilacijskih / ohlajevalnih odprtij razporedi okoli dna, da bi olajšali disperzijo vlage iz kabelske jaretko/pit. Vendar ne sme biti preveč odprtij in morajo biti upoštevane mere za preprečevanje malih živalskih tveganj. Poleg tega, če kabelska odvodna skrinja vsebuje PT in ventilacija dovoljuje, se lahko namesti majhen klimatski dehumidifikator.
3.3 Okrepiti upravljanje z operativnim in vzdrževalnim delom
Odpadek SF₆ rezervoar lahko povzroči velike nesreče. Zato je ključnega pomena izbira naprav z stabilno kakovostjo in okrepiti upravljanje med gradnjo. Relevantni tehnični specifikacije Južnega električnega omrežja Kitajske izrecno zahtevajo, da morajo biti plinske rezervoar izdelane iz nerjavečega jekla >2mm debel, sposobni odzivati na običajne in prehodne tlači, s katerimi se soočajo med uporabo, in opremljeni s SF₆ tlakmetri in polnilnimi vhodi. Operaterji morajo redno spremljati tlak rezervoar med rednega vzdrževanja. Še posebej pred preklopni operacije je ključnega pomena, da potrdijo, da je notranji tlak normalen, da se izognete nesrečam zaradi odpada. Vsak zaznani odpadek mora biti takoj odpravljen.
3.4 Zagotoviti strogo nadzor izdelave in vsakdanjega upravljanja kabelske zaključnice
Za preprečevanje odpadek RMU, ki so povzročeni zaradi defektne kabelske zaključnice, je ključnega pomena, da izberete kvalificirane kabelske zaključnice, ki izpolnjujejo zahteve kakovosti. Namestitelji morajo strogo upoštevati nacionalne standarde med izdelavo zaključnice. Kontrolorji morajo strogo izvajati kontrole kakovosti sprejema, da preprečijo, da bi bile podstandardne zaključnice uporabljene. Poleg tega morajo operativni in vzdrževalni organi trudno ohranjati beležnike o kabelskih zaključnicah in klasificirati / analizirati zaključnice, ki prikazujejo potencialne težave, s katerimi se soočajo med rednega dela. To omogoča, da se temeljne težave in podobne kakovostne težave in nesreče preprečijo [2].
IV. Zaključek
Zaradi veliko prednosti so 10kV plinsko izolirane RMU postopoma postale ključni vozel v zamenjavo zaprtega kroga v mestnih distribucijskih omrežjih, ki igrajo ključno vlogo v sistemu distribucije električne energije. Ta članek prikazuje nekaj pogostih težav pri 10kV plinsko izoliranih večkomornih RMU in predlaga ustreznih rešitev in preventivnih ukrepov. Cilj je zmanjšati stopnjo odpadek 10kV plinsko izoliranih RMU in povečati zanesljivost oskrbe s struje. Po mnogih letih razvoja so 10kV plinsko izolirane RMU zdaj glavni vozel v mestnih zamenjavi zaprtega kroga. Njihovo varno in zanesljivo delovanje neposredno vpliva na zanesljivost oskrbe s struje, ki jo zagotavljajo električne podjetja. V dejanskem delu lahko zaradi okoljskih faktorjev ali kakovostnih težav v 10kV plinsko izoliranih RMU pride do različnih vrst odpadek, kar vodi do zmanjšanja zanesljivosti oskrbe s struje.
