Analys av vanliga problem i 10kV gasisolereda ringhuvuden (RMUs)

Introduktion:​​
10kV gasisolering RMU:er används vidt och bredt på grund av sina många fördelar, som att de är fullständigt inneslutna, har hög isoleringsprestanda, kräver ingen underhåll, är kompakta, och erbjuder flexibelt och bekvämt installation. På detta stadium har de gradvis blivit en viktig nod i stadsnätets ringförsörjning och spelar en betydande roll i eldistributionssystemet. Problem inom gasisolering RMU:er kan allvarligt påverka hela distributionssystemet. För att säkerställa tillförlitligheten i strömförsörjningen är det nödvändigt att ta itu med problemen i 10kV gasisolering RMU:er och genomföra lämpliga åtgärder för lösning, vilket därigenom ökar tillförlitligheten i strömförsörjningen.

​I. Introduktion till 10kV Gasisolering Flerkompartiments-RMU:er​
10kV gasisolering RMU-serien (ofta kallad: flerkompartiments RMU, fullt isolerade skåp) har en kompakt mekanisk struktur, liten volym, lätt vikt, allvädersförmåga, utmärkt expandbarhet, lättviktig och flexibel modulär installation, lätt underhåll utan demontering, och enkel vård. Deras tekniska parametrar är rimligt indelade baserat på design- och funktionsaspekter, och de kan grovt kategoriseras efter storlek till elektriska skåptyper som Högspänningsickebelastningskopplingsenheter, Brytarenheter, Belastningskoppling-Fusenkombinationsenheter, Kabellänkenheter, och Högspänningsmätningsskåp.

Termen "flerkompartiments RMU" hänvisar främst till dess direkta användning av skadliga gaseous media som SF₆ som huvudsaklig elektrisk isolering och kontaktmedium. Det ger dem betydligt bättre elektrisk isolering och skyddsprestanda jämfört med vanliga luftisolering kabellådor. Den elektriska klirrområdet i fullt isolerade skåp är också generellt sett smalare, ofta mycket smalare, än i motsvarande halvisolerade skåp vid samma spänningsklass. Därför tar de upp mindre plats. Brythuset och alla levande kopplingskomponenter är permanent sigillade inuti en rostfritt stålbehållare fylld med SF₆-gas, vilket håller konstant tryck oberoende av höjd. De är också lämpliga för källare och andra relativt fuktiga, kalla miljöer. Precis därför används gasisolering RMU:er extensivt i utomhus kabelförgreningar och prefabricerade transformerstationer.

​II. Vanliga Problem i 10kV Gasisolering Flerkompartiments-RMU:er​
För närvarande utgör 10kV gasisolering RMU:er en högre andel i stadsnät än andra typer av RMU:er. Regionalt, med undantag för några tidigt installerade halvisolerade skåp, är alla utomhusskiftstationer som tagits i drift efter 2007 gasisolering RMU:er. Deras viktiga roll är självklar, eftersom deras säkra och tillförlitliga drift direkt påverkar tillförlitligheten i strömförsörjningen till användarna. Vanliga drift- och underhållsproblem som uppkommer med 10kV gasisolering RMU:er inkluderar problem med RMU-buskopplingar och kabellänkar, påverkan från fuktiga driftmiljöer på RMU:er, och SF₆-lufttankfel.

​2.1 Buskopplings- och Kabellänkningsproblem​
Designen av 10kV flerkompartiments RMU:er ursprungligen kom från USA och Europa, där enskilda kabelkärnor används. Därför är kabellådan i gasisolering RMU:er relativt låg. Enskilda kabelkärnor underlättar fastgöring och installation, och deras ändar matchar väl RMU-buskopplingsterminalerna, vilket säkerställer att inga termiska överbelastningsfel inträffar och ger resistens mot vridmoment på buskopplingarna.

I Kina används trekärnig kabel vidt och bredt. Jämfört med enskilda kabelkärnor är installationen av trekärnig kabel betydligt mer komplex. Vanligtvis används klamrar eller skruvar för att fastgöra den yttre kabelmanteln, vilket gör det svårt att samtidigt säkerställa absolut fastgöring av alla tre kärnor. På grund av deras generellt kortare längd och tjockare diameter, även om trekärnig kabel är säkert ansluten och fastgjord, överför vridmoment som genereras under kabelförmån eller någon applicerad mekanisk kraft direkt till kabellanslutningarna. Analys av nyligen inträffade RMU-fel i vissa regioner visar att fel orsakade av otillräckliga anslutningar mellan RMU-buskopplingar och kablar inte är ovanliga.

​2.2 Problem i Fuktiga Miljöer​
Även om 10kV gasisolering RMU:er är utformade för allvädersdrift, kan långvarig exponering för fuktiga miljöer, särskilt i kustområden, fortfarande leda till korrosion av skåpet och andra metallkomponenter. Om tätningsplattorna på RMU:s lockpanel eller vid kabellådans ingång inte är ordentligt fastgjorda, kan fukt från kabellådan enkelt tränga in i RMU-locket och inuti. Detta kan leda till betydande vattenavdunstning som bildar kondensation. Denna kondensation är mycket benägen att orsaka fel i indikatorer, spänningsindikatorer, och interna drift- och kontrollmekanismer. Dessa komponenter och panelen själv blir lätt fuktiga, rostiga, blockerade eller korroderade. Fuktig luft kan direkt tränga in i RMU:ns inre, vilket leder till kemisk korrosion och rostning av skåpet och bottnplattan, vilket drastiskt förkortar RMU:ns livslängd [1].

​2.3 Lufttankfel​
Den huvudsakliga orsaken till SF₆-brytartankens kortslutningsfel är den plötsliga läckagen av gas inuti den sigillade SF₆-tanken på grund av olika fysiska orsaker. Det undergräver integriteten och densiteten av SF₆-gassigillningen, vilket slutligen resulterar i ett kortslutfel mellan rörelse- och fasta kontakter under normal drift, vilket leder till en olycka.

Läckpunkter finns mest på kabelslutningar (kabeländar inuti tanken). Detta beror främst på icke-standardiserad kabelläggning, vilket leder till överdriven stress på slutningarna och sprickor vid anslutningen mellan lufttanken och kabelslutningen, vilket resulterar i SF₆-gasläckage. Således reflekterar lufttankfel också dålig byggnadspraxis. Andra, inbyggda tillverkningsprocessproblem i vissa RMU:er kan leda till otillräcklig sigillning på vissa platser, vilket leder till läckage.

​2.4 Kabelslutningsfel​
För närvarande är en av de vanligaste orsakerna till fel i 10kV gasisolering RMU:er extern flashover av kabelslutningar, orsakad av dålig arbetsgöring eller understandardmaterial under deras tillverkning. Detta leder till RMU-fel.

​III. Åtgärder och Preventiva Mått​
De nämnda problemen kan hanteras och förebyggas genom följande metoder:

​3.1 Öka Höjden på 10kV RMU-kabellådan​
För att hantera problemet med smala, låga kabellådor i flerkompartiments RMU:er, väljer de flesta tillverkare att öka lådans höjd. När ett europeiskt varumärke kom in på den kinesiska marknaden anpassades terminalblocklayouten från stegrad till horisontell, i enlighet med kinesiska preferenser, vilket förbättrade kabellådans utnyttjande. Vid installation kan det inomhusskapet höjas med hjälp av en lämpligt stor lådformad grund. För utomhus kabelförgreningar kan grundhöjden höjas.

​3.2 Använd Naturlig Ventilation eller Installera Avfuktningssystem​
För närvarande är en direkt, effektiv och tillförlitlig metod för att förhindra inkräktande av skadlig fukt att helt sigilla RMU-kabellådans golvet med sigillade brandskyddande strukturella material. Detta blockerar effektivt utomhuse fuktig luft, förhindrar små djurintrång, och bidrar till att förhindra växtväxt – uppnår flera fördelar. Inomhusskap måste använda dedikerad avfuktningsegipering eller automatiska fuktighetskontrollsystem. Utomhus kabelförgreningar kan ha sina grunder höjda och ett lämpligt antal ventilation/värmeskiljningsöppningar arrangerade runt botten för att underlätta fuktutbredning från kabellådor/gruver. Dock bör öppningar inte vara för många, och åtgärder för att förhindra små djurhinder måste beaktas. Dessutom, om en kabelförgrening innehåller en Spänningsomvandlare (PT) och ventilation tillåter, kan en liten luftkonditionering avfuktning installeras.

​3.3 Förstärk Drift- och Underhållshantering​
SF₆-tankfel kan orsaka stora olyckor. Därför är det viktigt att välja enheter med stabil kvalitet, och hantering under byggnation måste förstärkas. Relevanta tekniska specifikationer från China Southern Power Grid anger explicit att lufttankar ska bestå av rostfritt stål >2mm tjockt, kapabelt att tåla normala och transitoriska tryck under användning, och utrustade med SF₆-tryckmätare och fyllningsportar. Driftställare måste regelbundet övervaka tanktrycket under rutinunderhåll. Särskilt innan skiftningsoperationer, är det viktigt att bekräfta normalt inre tryck för att undvika olyckor på grund av läckage. Alla upptäckta läckor måste hanteras snabbt.

​3.4 Säkerställ Sträng Kontroll av Kabelslutningsframställning och Daglig Hantering​
För att förhindra RMU-fel orsakade av defekta kabelslutningar, är det viktigt att noggrant välja godkända kabelslutningar som uppfyller kvalitetskrav. Installationspersonal måste strikt följa nationella standarder under framställning av slutningar. Inspektörer måste rigoröst genomföra kvalitetsgodkännandekontroller för att förhindra att understandardslutningar tas i drift. Dessutom måste drift- och underhållsenheter noggrant underhålla kabelslutningsregister och kategorisera/analysera slutningar som visar potentiella problem under rutin drift. Detta säkerställer tidig identifiering av familjefel och hjälper till att undvika upprepning av liknande kvalitetsproblem och olyckor [2].

​IV. Slutsats​
På grund av sina många fördelar har 10kV gasisolering RMU:er gradvis blivit en viktig nod i ringförsörjningen av stadsnät, och spelar en viktig roll i eldistributionssystemet. Denna artikel illustrerar flera vanliga problem i 10kV gasisolering flerkompartiments RMU:er och föreslår motsvarande lösningar och preventiva åtgärder. Målet är att minska felefrekvensen i 10kV gasisolering RMU:er och öka tillförlitligheten i strömförsörjningen. Efter många år av utveckling är 10kV gasisolering RMU:er nu de primära noderna i stadsringförsörjningsnät. Deras säkra och tillförlitliga drift påverkar direkt tillförlitligheten i strömförsörjningen från elbolag. I praktisk drift kan olika feltyper inträffa i 10kV gasisolering RMU:er på grund av miljöfaktorer eller kvalitetsproblem, vilket leder till en minskning av tillförlitligheten i strömförsörjningen.