10kV Gaz yalıtımlı Halka Ana Birimlerinde (RMUs) Yaygın Olan Problemlerin Analizi
Giriş: 10kV gaz yalıtımlı RMU'lar, tam kapalı olması, yüksek yalıtım performansına sahip olması, bakım gerektirmemesi, kompakt boyutu ve esnek ve kolay kurulumu gibi birçok avantajı nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu aşamada, kentsel dağıtım ağlarında halka tipi güç tedarikinde kritik bir düğüm haline gelmişlerdir ve elektrik dağıtım sisteminde önemli bir rol oynamaktadırlar. Gaz yalıtımlı RMU'larda meydana gelen sorunlar, tüm dağıtım ağını ciddi şekilde etkileyebilir. Güç tedarik güveniliğini sağlamak için, 10kV gaz yalıtımlı RMU'lardaki sorunları ciddiye almak ve uygun çözümler uygulamak, dolayısıyla güç tedarik güvenilirliğini artırmak gerekmektedir.
I. 10kV Gaz Yalıtımlı Çok Bölmeli RMU'lara Giriş
10kV gaz yalıtımlı RMU serisi (genellikle çok bölme RMU, tamamen yalıtılmış kabinet olarak adlandırılır) sıkışık mekanik yapıya, küçük hacime, hafif ağırlığa, her mevsimde kullanılabilir olma özelliğine, mükemmel genişletilebilirliğe, hafif ve esnek modüler kurulumuna, ayrıştırma olmadan kolay bakıma ve basit bakımına sahiptir. Teknik parametreleri, tasarım ve işlev özelliklerine göre makul olarak bölünmüş olup, genel olarak Yüksek Gerilim Yük Yoklu Anahtar Birimleri, Kesici Birimleri, Yük Anahtarı-Füze Kombinasyon Birimleri, Kablo Bağlantı Birimleri ve Yüksek Gerilim Ölçüm Kabinetleri gibi elektrik kabinet türlerine ayrılmıştır.
"Çok bölme RMU" terimi, çoğunlukla SF₆ gibi zararlı gaz ortamlarının ana elektriksel yalıtım ve temas ortamı olarak doğrudan kullanımıyla ifade edilmektedir. Bu, onlara, sıradan hava yalıtımlı kablo kabinetlerine kıyasla önemli ölçüde daha iyi elektriksel yalıtım ve koruma performansı vermektedir. Tamamen yalıtılmış kabinetlerdeki elektriksel boşluk genellikle aynı gerilim sınıfındaki yarı yalıtımlı kabinetlere kıyasla daha dar, genellikle çok daha dardır. Bu nedenle, daha az yer kaplamaktadırlar. Anahtar kılıfı ve tüm canlı bakır bağlantı bileşenleri, SF₆ gazıyla dolu ve yükseklikten etkilenmeyen sabit basınma altında kalıcı olarak paslanmaz çelik kabın içinde mühürlenmiştir. Ayrıca, bunlar bodrum katları ve diğer nispeten nemli, soğuk ortamlara da uygundur. Bu özellikler sayesinde, gaz yalıtımlı RMU'lar açık hava kablo şubesi kutularında ve önceden monte edilmiş trafiğiçlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
II. 10kV Gaz Yalıtımlı Çok Bölmeli RMU'lardaki Yaygın Sorunlar
Şu anda, 10kV gaz yalıtımlı RMU'lar, diğer tür RMU'lara kıyasla kentsel dağıtım ağlarında daha yüksek bir oran oluşturmaktadır. Bölgesel olarak, 2007'den sonra komisyona alınan tüm açık hava anahtar istasyonları, birkaç erken yüklü yarı yalıtımlı kabinet dışında, gaz yalıtımlı RMU'lar tarafından oluşturulmuştur. Onların kritik rolü açıktır, çünkü güvenli ve güvenilir işletimleri doğrudan kullanıcıların güç tedarik güvenilirliğine etki eder. 10kV gaz yalıtımlı RMU'larda karşılaşılan yaygın işletme ve bakım sorunları arasında RMU sapları ve kablo bağlantılarındaki sorunlar, nemli işletim ortamlarının RMU'ya etkileri ve SF₆ havatankı arızaları bulunmaktadır.
2.1 Sap ve Kablo Bağlantı Sorunları
10kV çok bölme RMU tasarımı, tek çekirdekli kabloların yaygın olarak kullanılan ABD ve Avrupa'da başlamıştır. Bu nedenle, gaz yalıtımlı RMU'ların kablo bölümleri nispeten düşüktür. Tek çekirdekli kablolar, daha kolay sabitleştirme ve kurulum sağlar ve kabloların uçları, RMU sap uçlarıyla yakından uyumlu olup, termal aşırı yük hatası yaşanmamasını ve saplara torsiyon stresine direnç sağlar.
Çin'de, üç çekirdekli kablolar yaygın olarak kullanılmaktadır. Tek çekirdekli kablolara kıyasla, üç çekirdekli kabloların kurulumu oldukça karmaşıktır. Genellikle, dış kablo kaplamasını sabitlemek için klemeler veya vidalar kullanılır, bu nedenle üç çekirdeğin mutlak sabitleşmesini sağlamak zordur. Üç çekirdekli kablo, genellikle daha kısa ve daha kalındır, bu nedenle kablo kendisi güvenli bir şekilde bağlanıp sabitlense de, kablo kendi ağırlığı veya uygulanan mekanik kuvvet nedeniyle oluşan torsiyon momentleri doğrudan kablo saplarına iletilir. Bazı bölgelerdeki son zamanlardaki RMU arızalarının analizi, RMU sapları ve kablolar arasındaki yetersiz bağlantıların neden olduğu arızaların nadir olmadığını göstermektedir.
2.2 Nemli Ortamlardaki Sorunlar
10kV gaz yalıtımlı RMU'lar, her mevsimde çalışacak şekilde tasarlanmış olsa da, özellikle kıyı bölgelerinde uzun süre nemli ortamlara maruz kalması, kabinet gövdesi ve diğer metal parçalarında korozyona neden olabilir. RMU kap panelindeki veya kablo hendek giriş noktasındaki mühür levhaları sıkıca sabitlenmezse, kablo hendekten giren nem, RMU kap içine ve içine kolayca sızabilir. Bu, önemli bir su buharlaşmasına ve kondansasyon oluşmasına neden olabilir. Bu kondansasyon, göstergeler, gerilim göstergeleri ve iç operasyon ve kontrol mekanizmalarında hatalara neden olmaya eğilimlidir. Bu parçalar ve panelin kendisi kolayca ıslanabilir, paslanabilir, tıkanabilir veya korozyona uğrayabilir. Nemli hava, RMU içine doğrudan girebilir, kabinet gövdesi ve taban plakasında kimyasal korozyona ve paslanmaya neden olabilir, bu da RMU'nun ömrünü büyük ölçüde kısaltır [1].
2.3 Havatankı Arızaları
SF₆ anahtar havatankı kısa devre arızalarının ana nedeni, çeşitli fiziksel nedenlerle mühürlü SF₆ tank boşluğunun içersindeki gazın ani sızmasıdır. Bu, SF₆ gaz mühürünün bütünlüğünü ve yoğunluğunu tehlikeye atar ve normal işletme koşullarında hareketli ve sabit kontaklar arasında kısa devre arızasına neden olur, bu da bir kazaya yol açar.
Sızıntı noktaları çoğunlukla kablo uçlarında (tank içindeki kablo uçları) bulunur. Bu, çoğunlukla standart olmayan kablo kurulumu nedeniyledir, bu da uçlara aşırı stres uygulayıp, havatankı ve kablo ucu arasındaki bağlantı noktasında çatlaklara neden olur, bu da SF₆ gaz sızıntısına neden olur. Bu nedenle, havatankı arızaları ayrıca kötü inşaat uygulamalarını da yansıtır. İkinci olarak, bazı RMU'ların üretimi sırasında var olan bazı üretim süreç sorunları, belirli alanlardaki yetersiz mühürleme nedeniyle sızıntıya neden olabilir.
2.4 Kablo Ucu Hataları
Şu anda, 10kV gaz yalıtımlı RMU'ların en yaygın hata nedenlerinden biri, kablo uçlarının dış flashover'idir, bu da onların üretiminde kötü işçilik veya düşük kaliteli malzemeler nedeniyledir. Bu, RMU'nun başarısızlığını sağlar.
III. Önlemler ve Önleyici Tedbirler
Yukarıda belirtilen sorunlar, aşağıdaki yaklaşımlarla ele alınabilir ve önlenmelidir:
3.1 10kV RMU Kablo Bölümünün Yüksekliğini Artırma
Çok bölme RMU'ların dar, düşük yükseklikli kablo bölümleri sorununu çözmek için, çoğu üretici bölme yüksekliğini artırmayı tercih etmektedir. Bir Avrupa markası Çin piyasasına girerken, Çin tercihlerine uygun olarak, terminal bloğu düzenini basamaklıdan yatay düzene değiştirdi, bu da kablo bölümünün alanı kullanımını iyileştirdi. Kurulum sırasında, iç RMU uygun büyüklükteki kutu tipi temel kullanılarak yükseltilbilir. Açık hava kablo şubesi kutuları için, temel yüksekliği artırılabilir.
3.2 Doğal Ventilasyon Kullanma veya Nem Azaltıcı Cihazlar Yükleme
Şu anda, zararlı nemin girmesini önlemek için doğrudan, etkili ve güvenilir bir yöntem, RMU kablo bölümü tabanını tamamen mühürlü yangın geçirmez yapısal malzemeler kullanarak kapatmaktır. Bu, dışarıdan nemli hava akışını etkin bir şekilde engeller, küçük hayvanların girmesini önler ve bitki büyümesini önler - birden fazla faydayı sağlar. İç RMU'lar, özel nem azaltıcı ekipman veya otomatik nem kontrol sistemleri kullanmalıdır. Açık hava kablo şubesi kutuları, temel yüksekliği artırılarak ve taban çevresinde uygun sayıda ventilasyon/sıcaklık dağılımı açıklığı düzenlenerek, kablo hendek/pit'ten nem dağılımını kolaylaştırabilir. Ancak, açıklıklar fazla olmamalıdır ve küçük hayvan tehlikesini önlemek için önlemler düşünülmelidir. Ayrıca, kablo şubesi kutusunda bir Potansiyel Dönüştürücü (PT) varsa ve ventilasyon izin veriyorsa, küçük bir klima nem azaltıcı kurulabilir.
3.3 İşletme ve Bakım Yönetimi Güçlendirme
SF₆ tank arızaları, büyük kazalara neden olabilir. Bu nedenle, stabil kaliteye sahip cihazları seçmek ve inşaat sırasında yönetim güçlendirilmesi önemlidir. Çin Güney Elektrik Şebekesi'nden gelen ilgili teknik şartname, havatanklarının 2mm'den kalın paslanmaz çelikten yapılması, kullanım sırasında karşılaşılan normal ve geçici basınçlara dayanabilmesi ve SF₆ basınç göstergeleri ve doldurma kapılarına sahip olmasını açıkça talep etmektedir. Operatörler, rutin bakımda tank basınçlarını düzenli olarak izlemelidir. Özellikle anahtar işlemleri öncesinde, sızıntı nedeniyle kazaları önlemek için dahili basıncın normal olduğunun onaylanması önemlidir. Tespit edilen herhangi bir sızıntı, derhal ele alınmalıdır.
3.4 Kablo Ucu Üretiminin ve Günlük Yönetiminin Kesin Kontrolü
Arızalı kablo uçlarından kaynaklanan RMU başarısızlıklarını önlemek için, kalite gereksinimlerini karşılayan nitelikli kablo uçları dikkatlice seçilmelidir. Kurulum personeli, uç üretimi sırasında ulusal standartlara sıkıca uymalıdır. Müfettişler, kalite kabul kontrolünü sıkı bir şekilde uygulamalı ve standart dışı uçların hizmete alınmasını önlemelidir. Ayrıca, işletme ve bakım birimleri, rutin işletme sırasında karşılaşılan potansiyel sorunları gösteren kablo uçları hakkında kayıtları dikkatlice tutmalı ve sınıflandırıp/analiz etmelidir. Bu, ailevi hataların zamanında tespiti ve benzer kalite sorunlarının ve kazaların tekrarlanmasını önlemeye yardımcı olur [2].
IV. Sonuç
Sayısız avantajları nedeniyle, 10kV gaz yalıtımlı RMU'lar, kentsel dağıtım ağlarında halka tipi güç tedarikinde kritik bir düğüm haline gelmiş, elektrik dağıtım sisteminde önemli bir rol oynamaktadır. Bu makale, 10kV gaz yalıtımlı çok bölme RMU'lardaki birkaç yaygın sorunu ve buna karşılık gelen çözümleri ve önleyici tedbirleri göstermektedir. Amac, 10kV gaz yalıtımlı RMU'ların hata oranını azaltmak ve güç tedarik güvenilirliğini artırmaktır. Uzun yıllar evrim geçiren 10kV gaz yalıtımlı RMU'lar, şimdi kentsel halka tipi dağıtım ağlarındaki ana düğümlerdir. Güvenli ve güvenilir işletimleri, elektrik şirketlerinin sağladığı güç tedarik güvenilirliğini doğrudan etkilemektedir. Gerçek işletimde, çevre faktörleri veya kalite sorunları nedeniyle 10kV gaz yalıtımlı RMU'lar, güç tedarik güvenilirliğini düşüren çeşitli hata tipleri oluşabilir.
