Εισαγωγή
Στα συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, τα μέρη μόνωσης αερίου SF6 είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν για δεκαετίες με ελάχιστη παρέμβαση. Όταν όμως ενεργοποιείται ένας συναγερμός πίεσης αερίου και μια ομάδα συντήρησης ξεκινάει μια αναπλήρωση SF6, μια φαινομενικά συνηθισμένη διαδικασία μπορεί να καταστρέψει σιωπηλά τα πιο κρίσιμα για την ακρίβεια εξαρτήματα στο εσωτερικό του εξοπλισμού: τους εσωτερικούς αισθητήρες. Οι αιχμές πίεσης, η εισροή υγρασίας και τα μολυσμένα ρεύματα αερίου κατά την ακατάλληλη επαναπλήρωση δεν υποβαθμίζουν απλώς την ακρίβεια των αισθητήρων - προκαλούν μη αναστρέψιμη βλάβη των οργάνων παρακολούθησης της πυκνότητας, των αισθητήρων μερικής εκφόρτισης και των μετατροπέων θερμοκρασίας που είναι ενσωματωμένοι στο εσωτερικό του διαμερίσματος αερίου.
Η άμεση απάντηση είναι η εξής: η ακατάλληλη επαναπλήρωση SF6 εισάγει μεταβατικά φαινόμενα υπερπίεσης, μόλυνση από υγρασία και χημικά παραπροϊόντα που καταστρέφουν φυσικά τους εσωτερικούς αισθητήρες - και η ζημιά είναι συχνά αόρατη μέχρι το επόμενο συμβάν βλάβης να αποκαλύψει ότι ο εξοπλισμός λειτουργούσε στα τυφλά.
Για τους μηχανικούς διανομής ηλεκτρικής ενέργειας και τις ομάδες συντήρησης που είναι υπεύθυνες για τα μέρη μόνωσης αερίου SF6 σε κύριες μονάδες δακτυλίου, πίνακες διακοπτών και υποσταθμούς διανομής, αυτή είναι μια πραγματικότητα αντιμετώπισης προβλημάτων που σπάνια εμφανίζεται στα εγχειρίδια εξοπλισμού. Η κατανόηση των μηχανισμών αστοχίας, η σωστή λειτουργική ασφάλεια1 πρωτόκολλο, και ο τρόπος επιλογής εξαρτημάτων μόνωσης αερίου SF6 με σχεδιασμό προστασίας αισθητήρων είναι απαραίτητος για τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία και την ασφάλεια του συστήματος.
Πίνακας περιεχομένων
- Ποιοι εσωτερικοί αισθητήρες είναι ενσωματωμένοι στα εξαρτήματα μόνωσης αερίου SF6 και τι κάνουν;
- Πώς η ακατάλληλη αναπλήρωση SF6 καταστρέφει φυσικά τους εσωτερικούς αισθητήρες;
- Πώς να επιλέξετε μέρη μόνωσης αερίου SF6 με σχεδιασμό προστασίας αισθητήρων για διανομή ισχύος;
- Ποια είναι τα πιο συνηθισμένα λάθη επαναπλήρωσης και πώς να αντιμετωπίσετε τη βλάβη του αισθητήρα;
- Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την επαναπλήρωση SF6 και την προστασία του εσωτερικού αισθητήρα
Ποιοι εσωτερικοί αισθητήρες είναι ενσωματωμένοι στα εξαρτήματα μόνωσης αερίου SF6 και τι κάνουν;
Τα σύγχρονα μέρη μόνωσης αερίου SF6 που χρησιμοποιούνται σε συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας μέσης τάσης δεν είναι παθητικά δοχεία μόνωσης - είναι συγκροτήματα με όργανα. Πολλαπλοί τύποι αισθητήρων ενσωματώνονται απευθείας στο διαμέρισμα αερίου ή τοποθετούνται στο όριο του αερίου, καθένας από τους οποίους εκτελεί μια κρίσιμη λειτουργία παρακολούθησης που στηρίζει την αξιοπιστία ολόκληρου του κυκλώματος διανομής.
Οι πρωταρχικοί τύποι εσωτερικών αισθητήρων που συναντώνται στα εξαρτήματα μόνωσης αερίου SF6 περιλαμβάνουν:
Οθόνες μέτρησης πυκνότητας αερίου (GDM): Αισθητήρες αντιστάθμισης πίεσης-θερμοκρασίας που μετρούν Πυκνότητα αερίου SF6 και όχι απόλυτη πίεση2, παρέχοντας ακριβή κατάσταση μόνωσης ανεξάρτητα από τη διακύμανση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος
Αισθητήρες μερικής εκφόρτισης (PD): Αισθητήρες υπερυψηλής συχνότητας (UHF) ή ακουστικής εκπομπής που ανιχνεύουν την υποβάθμιση της μόνωσης σε πρώιμο στάδιο στο εσωτερικό του διαμερίσματος αερίου
Μετατροπείς θερμοκρασίας: Θερμίστορ PT100 ή NTC που παρακολουθούν τη θερμοκρασία του αγωγού και του περιβλήματος για προστασία από θερμική υπερφόρτωση
Αισθητήρες ανίχνευσης ηλεκτρικού τόξου: Αισθητήρες με βάση οπτικές ίνες ή φωτοδιόδους που ανιχνεύουν εσωτερικά συμβάντα ανάφλεξης τόξου για ταχεία ενεργοποίηση ρελέ προστασίας
Αισθητήρες υγρασίας/σημείου δρόσου: Χωρητικοί αισθητήρες παρακολούθησης της περιεκτικότητας σε υγρασία αερίου SF6 σε σχέση με τα όρια IEC 60480
Βασικές τεχνικές παράμετροι για τα εσωτερικά συστήματα αισθητήρων:
- GDM Εύρος λειτουργίας: 0-1,0 MPa απόλυτη πίεση- αντιστάθμιση θερμοκρασίας -40°C έως +70°C
- GDM Κατηγορία ακρίβειας: ±1,5% πλήρης κλίμακα κατά IEC 62271-203
- Κατώφλι ανίχνευσης αισθητήρα PD: ≤5 pC (picocoulombs) κατά IEC 602703
- Όριο αισθητήρα υγρασίας: ≤15 ppmv (όγκος) κατά IEC 604804 σε ονομαστική πίεση πλήρωσης
- Εφαρμοστέα πρότυπα: IEC 62271-203, IEC 60270, IEC 60480, IEC 61869
- Προστασία περιβλήματος αισθητήρα: Ελάχιστο IP67 για εξωτερικά περιβλήματα αισθητήρων- στεγανός στυπιοθλίπτης καλωδίων κατά IEC 62271-203
Αυτοί οι αισθητήρες αποτελούν συλλογικά τη σπονδυλική στήλη αξιοπιστίας των τμημάτων μόνωσης αερίου SF6 σε εφαρμογές διανομής ενέργειας. Όταν αποτυγχάνουν αθόρυβα - όπως συμβαίνει μετά από ακατάλληλη επαναπλήρωση - ο εξοπλισμός συνεχίζει να λειτουργεί, ενώ το σύστημα παρακολούθησης που θα εντόπιζε την επόμενη βλάβη έχει ήδη καταστραφεί.
Πώς η ακατάλληλη αναπλήρωση SF6 καταστρέφει φυσικά τους εσωτερικούς αισθητήρες;
Η καταστροφή των εσωτερικών αισθητήρων κατά την ακατάλληλη επαναπλήρωση SF6 ακολουθεί προβλέψιμους φυσικούς μηχανισμούς. Κάθε μηχανισμός αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο διαδικαστικό σφάλμα που είναι ανησυχητικά συχνό στην πρακτική συντήρησης πεδίου σε όλα τα δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.
Οι τέσσερις πρωταρχικοί μηχανισμοί καταστροφής αισθητήρων είναι:
- Μεταβατική βλάβη υπερπίεσης - το γρήγορο άνοιγμα της βαλβίδας κατά την επαναπλήρωση δημιουργεί αιχμές πίεσης 1,5-2 φορές την ονομαστική πίεση πλήρωσης μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, υπερβαίνοντας τη μηχανική αντοχή διάρρηξης των διαφραγμάτων GDM και των μεμβρανών αισθητήρων PD
- Μόλυνση από υγρασία - η επαναπλήρωση με φιάλες SF6 που δεν έχουν ελεγχθεί εκ των προτέρων ως προς την περιεκτικότητα σε υγρασία εισάγει υδρατμούς που συμπυκνώνονται στους χωρητικούς αισθητήρες υγρασίας, προκαλώντας μη αναστρέψιμη μετατόπιση της βαθμονόμησης ή αστοχία βραχυκυκλώματος
- Είσοδος υποπροϊόντος αποσύνθεσης SF6 - σύνδεση του εξοπλισμού αναπλήρωσης με διαμέρισμα που περιέχει υπολείμματα SOF₂ ή υποπροϊόντα HF5 χωρίς προηγούμενη ανάκτηση αερίου επιτρέπει τη μετανάστευση διαβρωτικών ενώσεων στα περιβλήματα των αισθητήρων
- Ηλεκτροστατική εκφόρτιση (ESD) κατά τη ροή αερίου - η ροή SF6 υψηλής ταχύτητας μέσω μη γειωμένων σωλήνων επαναπλήρωσης δημιουργεί στατικό φορτίο που εκφορτίζεται μέσω των ηλεκτρονικών αισθητήρων PD, καταστρέφοντας τα ευαίσθητα κυκλώματα ανίχνευσης UHF
Σύγκριση τρόπου αστοχίας αισθητήρα ανά τύπο σφάλματος επαναπλήρωσης
| Σφάλμα επαναπλήρωσης | Αισθητήρας που επηρεάζεται | Μηχανισμός αποτυχίας | Επιπτώσεις στην αξιοπιστία |
|---|---|---|---|
| Ταχύ άνοιγμα βαλβίδας | Παρακολούθηση πυκνότητας αερίου | Ρήξη διαφράγματος από αιχμή πίεσης | Δεν υπάρχει συναγερμός πίεσης αερίου - τυφλή λειτουργία |
| Χρησιμοποιείται υγρός κύλινδρος SF6 | Αισθητήρας υγρασίας | Βραχυκύκλωμα χωρητικού στοιχείου | Συναγερμός υγρασίας απενεργοποιημένος - παραβίαση IEC 60480 |
| Καμία ανάκτηση αερίου πριν από την επαναπλήρωση | Αισθητήρας PD | Προσβολή από διαβρωτικό υποπροϊόν στο στοιχείο UHF | Μερική εκφόρτιση που δεν ανιχνεύεται - κίνδυνος αστοχίας μόνωσης |
| Μη γειωμένος εύκαμπτος σωλήνας επαναπλήρωσης | Αισθητήρας PD / Αισθητήρας Arc Flash | Καταστροφή του κυκλώματος ανίχνευσης από ESD | Μη εντοπισμένο συμβάν έκρηξης τόξου - αποτυχία προστασίας |
| Υπερπλήρωση πάνω από την ονομαστική πίεση | Μετατροπέας θερμοκρασίας | Εξώθηση σφράγισης στον αγωγό καλωδίου αισθητήρα - είσοδος αερίου | Η παρακολούθηση της θερμοκρασίας έχει χαθεί - κίνδυνος θερμικής υπερφόρτωσης |
Περίπτωση πελάτη - Μονάδα 24 kV Ring Main, Βιομηχανική Διανομή Ηλεκτρικής Ενέργειας, Μέση Ανατολή:
Ένας εργολάβος διανομής ηλεκτρικής ενέργειας απευθύνθηκε στην Bepto Electric μετά από ένα καταστροφικό σφάλμα σε μια μονάδα δακτυλιοειδούς δικτύου 24 kV που είχε γεμίσει ξανά έξι μήνες νωρίτερα. Η έρευνα μετά το σφάλμα αποκάλυψε ότι ο μετρητής πυκνότητας αερίου είχε καταστραφεί κατά τη διαδικασία επαναπλήρωσης - η ομάδα συντήρησης είχε ανοίξει πλήρως τη βαλβίδα επαναπλήρωσης χωρίς μια διάταξη πλήρωσης με ρύθμιση της πίεσης, δημιουργώντας μια εκτιμώμενη αιχμή πίεσης 0,9 MPa έναντι μιας ονομαστικής πίεσης πλήρωσης 0,5 MPa. Το διάφραγμα GDM είχε διαρραγεί, αφήνοντας τον εξοπλισμό να λειτουργεί χωρίς παρακολούθηση της πίεσης αερίου για έξι μήνες. Όταν το SF6 διέρρευσε αργά μέσω ενός υποβαθμισμένου στεγανοποιητικού δακτυλίου Ο, δεν υπήρξε συναγερμός - και η αστοχία της μόνωσης που ακολούθησε προκάλεσε ένα τριφασικό συμβάν ανάφλεξης τόξου που κατέστρεψε ολόκληρη την κύρια μονάδα δακτυλίου. Ο εργολάβος μου το είπε: “Το γέμισμα πήρε δέκα λεπτά. Η επισκευή διήρκεσε τέσσερις μήνες και μας κόστισε ολόκληρο το χρονοδιάγραμμα του έργου”.” Μετά τη μετάβαση σε μέρη μόνωσης αερίου SF6 με βαλβίδες πλήρωσης με ρύθμιση πίεσης και ενσωματωμένες λειτουργίες αυτοελέγχου GDM, ο ανάδοχος εφάρμοσε πρωτόκολλο μηδενικής ανοχής επαναπλήρωσης σε όλες τις τοποθεσίες διανομής.
Πώς να επιλέξετε μέρη μόνωσης αερίου SF6 με σχεδιασμό προστασίας αισθητήρων για διανομή ισχύος;
Η επιλογή εξαρτημάτων μόνωσης αερίου SF6 που προστατεύουν τους εσωτερικούς αισθητήρες κατά τη διάρκεια εργασιών επαναπλήρωσης απαιτεί την αξιολόγηση χαρακτηριστικών σχεδιασμού που υπερβαίνουν τις τυπικές ονομαστικές τιμές τάσης και ρεύματος. Για εφαρμογές διανομής ισχύος, όπου οι ομάδες συντήρησης μπορεί να μην ακολουθούν πάντα τις ιδανικές διαδικασίες, ο σχεδιασμός με προστασία των αισθητήρων αποτελεί πολλαπλασιαστή αξιοπιστίας.
Βήμα 1: Καθορισμός των απαιτήσεων του συστήματος διανομής ισχύος
- Ονομαστική τάση: 12 kV / 24 kV για τμήματα μόνωσης αερίου SF6 κατηγορίας διανομής
- Ονομαστικό κανονικό ρεύμα και ρεύμα βραχυκύκλωσης/διακοπής
- Αριθμός διαμερισμάτων αερίων και σημείων ενσωμάτωσης αισθητήρων κατά IEC 62271-203
Βήμα 2: Αξιολόγηση του σχεδιασμού της βαλβίδας πλήρωσης αερίου
- Καθορίστε αυτοσφραγιζόμενες βαλβίδες πλήρωσης τύπου Schrader με ενσωματωμένη λειτουργία περιορισμού πίεσης.
- Μέγιστος επιτρεπόμενος ρυθμός πλήρωσης: ≤0,1 MPa/λεπτό για την αποφυγή μεταβατικών βλαβών από την πίεση στα διαφράγματα GDM
- Υποχρεωτικό: εξέδρα πλήρωσης υπό πίεση με βαθμονομημένο μετρητή εξόδου σύμφωνα με το παράρτημα ΣΤ του προτύπου IEC 62271-203
Βήμα 3: Καθορισμός χαρακτηριστικών προστασίας αισθητήρων
- GDM: Προσδιορίστε μονάδες με διάφραγμα από ανοξείδωτο χάλυβα με ονομαστική τιμή 2 × μέγιστη πίεση πλήρωσης ως προστασία από διάρρηξη.
- Αισθητήρες PD: Προσδιορίστε μονάδες με ενσωματωμένα κυκλώματα προστασίας από ESD και γειωμένες συνδέσεις ομοαξονικών καλωδίων
- Αισθητήρες υγρασίας: Προδιαγράψτε εργοστασιακά βαθμονομημένες μονάδες με σφραγισμένο στοιχείο αναφοράς- αποφύγετε τις αντικαταστάσιμες στο πεδίο κατασκευές σε σκληρά περιβάλλοντα.
- Στυπιοθλίπτες καλωδίων: Προσδιορίστε στεγανούς με διπλό σφράγισμα στυπιοθλίπτες καλωδίων που έχουν βαθμολογηθεί για πλήρη πίεση δοκιμής διαμερίσματος.
Βήμα 4: Επαλήθευση προτύπων και πιστοποίησης IEC
- Δοκιμή τύπου IEC 62271-203, συμπεριλαμβανομένης της δοκιμής κυκλικής πίεσης στις διεπαφές αισθητήρων
- Δοκιμή τύπου IEC 60270 για το όριο ανίχνευσης αισθητήρα PD
- Πιστοποιητικό συμμόρφωσης IEC 60480 για την καθαρότητα του αερίου SF6 κατά την εργοστασιακή πλήρωση
- Έκθεση δοκιμής εργοστασιακής αποδοχής (FAT) που επιβεβαιώνει τη βαθμονόμηση όλων των αισθητήρων πριν από την αποστολή
Βήμα 5: Καθιέρωση τεκμηρίωσης πρωτοκόλλου αναπλήρωσης
- Απαιτείται από τον προμηθευτή να παρέχει γραπτή διαδικασία επαναπλήρωσης με προδιαγραφές μέγιστου ρυθμού πλήρωσης
- Επιβεβαιώστε τη διαθεσιμότητα εξέδρας πλήρωσης ρυθμιζόμενης πίεσης συμβατή με τον τύπο βαλβίδας πλήρωσης του εξοπλισμού
- Καθορισμός υποχρεωτικών βημάτων πριν από την επαναπλήρωση: ανάκτηση αερίου, έλεγχος υγρασίας της φιάλης αντικατάστασης SF6, γείωση ESD όλου του εξοπλισμού επαναπλήρωσης
Σενάρια εφαρμογής για τη διανομή ισχύος
- Υποσταθμός αστικής διανομής: Συμπαγή μέρη μόνωσης αερίου SF6 με συνεχή έξοδο GDM στο SCADA.
- Βιομηχανικός πίνακας διανομής ισχύος: Καθορίστε την παρακολούθηση PD με έξοδο ρελέ συναγερμού- κρίσιμη για την έγκαιρη ανίχνευση σφαλμάτων σε βιομηχανικά κυκλώματα υψηλού φορτίου
- Σύνδεση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας στο δίκτυο: Απομακρυσμένη παρακολούθηση της πυκνότητας αερίου απαραίτητη σε περιπτώσεις όπου η πρόσβαση στη συντήρηση είναι σπάνια
- Υπόγεια διανομή καλωδίων: Αισθητήρες ανίχνευσης ανάφλεξης τόξου υποχρεωτικοί- οι συνέπειες σφάλματος σε περιορισμένο χώρο είναι σοβαρές
Ποια είναι τα πιο συνηθισμένα λάθη επαναπλήρωσης και πώς να αντιμετωπίσετε τη βλάβη του αισθητήρα;
Όταν υπάρχει υποψία βλάβης του αισθητήρα από ακατάλληλη επαναπλήρωση, είναι απαραίτητη μια δομημένη προσέγγιση αντιμετώπισης προβλημάτων για να καθοριστεί ποιοι αισθητήρες έχουν αποτύχει, αν ο εξοπλισμός είναι ασφαλής για επανατροφοδότηση και ποιες διορθωτικές ενέργειες απαιτούνται πριν από την επιστροφή του τμήματος μόνωσης αερίου SF6 σε λειτουργία στο δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.
Σωστή διαδικασία επαναπλήρωσης SF6
- Γείωση όλου του εξοπλισμού επαναπλήρωσης πριν από τη σύνδεση με τη βαλβίδα πλήρωσης - εξαλείφει τον κίνδυνο ESD για τους αισθητήρες PD και arc flash
- Επαλήθευση της περιεκτικότητας υγρασίας του κυλίνδρου SF6 με μετρητή σημείου δρόσου πριν από τη σύνδεση - απορρίψτε οποιαδήποτε φιάλη πάνω από το σημείο δρόσου -40°C (ισοδυναμεί με ~15 ppmv σε πίεση πλήρωσης)
- Σύνδεση εξέδρας πλήρωσης με ρύθμιση πίεσης - ρυθμίστε την πίεση εξόδου στην ονομαστική πίεση πλήρωσης ±0,02 MPa. Ποτέ μην χρησιμοποιείτε μη ρυθμισμένη πίεση φιάλης.
- Ανοίξτε αργά τη βαλβίδα πλήρωσης - μέγιστος ρυθμός πλήρωσης 0,1 MPa/λεπτό- παρακολούθηση της ένδειξης GDM συνεχώς κατά τη διάρκεια της πλήρωσης
- Επαλήθευση της τελικής ανάγνωσης GDM έναντι της πίεσης στόχου με αντιστάθμιση θερμοκρασίας πριν από την αποσύνδεση
- Έλεγχος διαρροών μετά την επαναπλήρωση με βαθμονομημένο ανιχνευτή SF6 σε όλες τις ενώσεις φλαντζών και τους στυπιοθλίπτες των καλωδίων του αισθητήρα
Λίστα ελέγχου αντιμετώπισης προβλημάτων για βλάβη του αισθητήρα μετά την επαναπλήρωση
- Το GDM διαβάζει μηδέν ή έχει υψηλή τιμή μετά την επαναπλήρωση → Υποψία ρήξης διαφράγματος από αιχμή πίεσης- αφαιρέστε και δοκιμάστε το GDM έναντι βαθμονομημένης αναφοράς- αντικαταστήστε το εάν η απόκριση είναι μη γραμμική.
- Ο συναγερμός GDM δεν ενεργοποιείται σε γνωστή χαμηλή πίεση → Υποψία βλάβης επαφής συναγερμού από συμβάν υπερπίεσης- εκτελέστε δοκιμή συνέχειας επαφής σε ονομαστική ρυθμισμένη πίεση συναγερμού
- Το κατώτατο όριο θορύβου PD αυξήθηκε μετά την επαναπλήρωση → Υποψία βλάβης από ESD στο κύκλωμα ανίχνευσης UHF- συγκρίνετε το φάσμα PD πριν και μετά την επαναπλήρωση- αντικαταστήστε τον αισθητήρα εάν το κατώτατο όριο θορύβου υπερβαίνει τα 10 pC
- Συναγερμός υγρασίας ενεργός αμέσως μετά την επαναπλήρωση → Υποψία χρήσης υγρής φιάλης SF6- εκτελέστε δειγματοληψία αερίου σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60480- εάν η υγρασία είναι >15 ppmv, ανακτήστε το αέριο, στεγνώστε το διαμέρισμα και γεμίστε το με πιστοποιημένο ξηρό SF6.
- Ολίσθηση της ένδειξης του μετατροπέα θερμοκρασίας >±2°C → Υποψία αστοχίας της σφράγισης του στυπιοθλίπτη του καλωδίου κατά τη διάρκεια εκδήλωσης υπερπίεσης- επιθεωρήστε τον στυπιοθλίπτη για διαρροή SF6- αντικαταστήστε τον στυπιοθλίπτη και επαναβαθμονομήστε τον μετατροπέα.
Κοινά λάθη επαναπλήρωσης για να αποφύγετε
- Χρήση του ίδιου σωλήνα πλήρωσης για πολλούς τύπους εξοπλισμού χωρίς καθαρισμό - η διασταυρούμενη μόλυνση των υποπροϊόντων SF6 μεταξύ των διαμερισμάτων καταστρέφει τους αισθητήρες υγρασίας
- Επαναπλήρωση χωρίς πρώτα έλεγχο για εσωτερικό ιστορικό τόξου - εάν η ανάλυση αερίων δείξει SOF₂ >10 ppmv σύμφωνα με το IEC 60480, το διαμέρισμα πρέπει να απολυμανθεί πλήρως πριν από την επαναπλήρωση.
- Παράλειψη επαλήθευσης αισθητήρα μετά την επαναπλήρωση - όλοι οι αισθητήρες πρέπει να ελέγχονται λειτουργικά μετά από κάθε επαναπλήρωση πριν από την επανενεργοποίηση
Συμπέρασμα
Η ακατάλληλη επαναπλήρωση SF6 είναι μία από τις πιο αποτρέψιμες αιτίες αστοχίας εσωτερικών αισθητήρων σε μέρη μόνωσης αερίου SF6 διανομής ενέργειας - και μία από τις πιο επακόλουθες. Ένας κατεστραμμένος μετρητής πυκνότητας αερίου, ένας απενεργοποιημένος αισθητήρας μερικής εκφόρτισης ή ένας αποτυχημένος ανιχνευτής υγρασίας δεν εμποδίζει τη λειτουργία του εξοπλισμού- αφαιρεί την αξιοπιστία και την παρακολούθηση της ασφάλειας που καθιστά την τεχνολογία μόνωσης SF6 αξιόπιστη. Με τον καθορισμό εξαρτημάτων μόνωσης αερίου SF6 με χαρακτηριστικά σχεδιασμού που προστατεύουν τους αισθητήρες, την επιβολή πρωτοκόλλων επαναπλήρωσης με ρύθμιση της πίεσης και την τήρηση ενός δομημένου καταλόγου ελέγχου αντιμετώπισης προβλημάτων μετά την επαναπλήρωση, οι μηχανικοί διανομής ενέργειας μπορούν να εξαλείψουν εντελώς αυτόν τον τρόπο αστοχίας. Τα δέκα λεπτά που εξοικονομούνται από την παράλειψη της σωστής διαδικασίας επαναπλήρωσης μπορούν να κοστίσουν τέσσερις μήνες απρογραμμάτιστης διακοπής λειτουργίας - τα μαθηματικά δεν είναι περίπλοκα.
Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την επαναπλήρωση SF6 και την προστασία του εσωτερικού αισθητήρα
Ερ: Ποιο είναι το μέγιστο ασφαλές ποσοστό πλήρωσης για τα μέρη μόνωσης αερίου SF6 ώστε να αποφευχθεί η μεταβατική βλάβη της πίεσης στους εσωτερικούς αισθητήρες;
A: Ο μέγιστος συνιστώμενος ρυθμός πλήρωσης είναι 0,1 MPa ανά λεπτό με χρήση συσκευής πλήρωσης με ρύθμιση πίεσης. Η υπέρβαση αυτού του ρυθμού δημιουργεί μεταβατικές τάσεις πίεσης που μπορούν να διαρρήξουν τα διαφράγματα του μετρητή πυκνότητας αερίου και να καταστρέψουν ανεπανόρθωτα τις μεμβράνες του αισθητήρα μερικής εκφόρτισης.
Ερ: Πώς μπορεί μια ομάδα συντήρησης να επιβεβαιώσει ότι οι εσωτερικοί αισθητήρες εξακολουθούν να λειτουργούν μετά από μια εργασία επαναπλήρωσης SF6 σε έναν υποσταθμό διανομής;
A: Εκτελέστε μια λειτουργική δοκιμή μετά την επαναπλήρωση: επαληθεύστε την ένδειξη GDM σε σχέση με τον αντισταθμισμένο από τη θερμοκρασία στόχο, ενεργοποιήστε την επαφή συναγερμού στο ονομαστικό σημείο ρύθμισης, ελέγξτε το κατώτατο όριο θορύβου του αισθητήρα PD σε σχέση με τη βασική γραμμή πριν από την επαναπλήρωση και επιβεβαιώστε ότι η ένδειξη του αισθητήρα υγρασίας είναι κάτω από 15 ppmv σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60480.
Ε: Ποια προδιαγραφή υγρασίας του κυλίνδρου SF6 πρέπει να επαληθεύεται πριν από την επαναπλήρωση των τμημάτων μόνωσης αερίου στον εξοπλισμό διανομής ισχύος;
A: Οι φιάλες SF6 πρέπει να έχουν σημείο δρόσου -40°C ή χαμηλότερο πριν από τη χρήση, που ισοδυναμεί με περίπου 15 ppmv υγρασίας σε ονομαστική πίεση πλήρωσης σύμφωνα με το IEC 60480. Οι φιάλες πάνω από αυτό το όριο θα μολύνουν τους χωρητικούς αισθητήρες υγρασίας και θα προκαλέσουν ψευδείς συναγερμούς ή βλάβη του αισθητήρα.
Ερ: Μπορούν να επισκευαστούν οι αισθητήρες μερικής εκφόρτισης που έχουν υποστεί βλάβη από ηλεκτροπληξία κατά την πλήρωση SF6 ή πρέπει να αντικατασταθούν;
A: Η βλάβη από ESD σε κυκλώματα αισθητήρων μερικής εκφόρτισης UHF είναι συνήθως μη αναστρέψιμη σε επίπεδο εξαρτήματος. Δεν συνιστάται η επιτόπια επισκευή. Η αντικατάσταση με εργοστασιακά βαθμονομημένη μονάδα και η μέτρηση βασικής γραμμής PD μετά την εγκατάσταση σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60270 είναι η μόνη αξιόπιστη οδός αποκατάστασης.
Ερ: Πώς επηρεάζει η μόλυνση από παραπροϊόντα αποσύνθεσης SF6 κατά την επαναπλήρωση τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία των τμημάτων μόνωσης αερίου σε συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας;
A: Παραπροϊόντα όπως SOF₂ και HF διαβρώνουν τα περιβλήματα των αισθητήρων, υποβαθμίζουν τις ελαστομερείς σφραγίδες των καλωδίων και προκαλούν μετατόπιση του χωρητικού αισθητήρα υγρασίας με την πάροδο του χρόνου. Το πρότυπο IEC 60480 επιβάλλει την ανάλυση αερίου πριν από την επαναπλήρωση οποιουδήποτε διαμερίσματος με προηγούμενο ιστορικό τόξου, ώστε να αποτραπεί η μετανάστευση παραπροϊόντων στα συγκροτήματα αερίου αντικατάστασης και αισθητήρων.
-
“IEC 61508”,
https://en.wikipedia.org/wiki/IEC_61508. Επισκόπηση του διεθνούς προτύπου για τη λειτουργική ασφάλεια ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συστημάτων. Ρόλος τεκμηρίωσης: general_support; Τύπος πηγής: πρότυπο. Υποστηρίζει: λειτουργική ασφάλεια. ↩ -
“Μέτρηση πυκνότητας αερίου SF6”,
https://www.wika.com/en-en/knowledge/basics/sf6_gas_density.html. Επεξήγηση των μετρητών πυκνότητας με αντιστάθμιση θερμοκρασίας σε εφαρμογές διακοπτών. Τύπος πηγής: βιομηχανία. Υποστηρίζει: Πυκνότητα αερίου SF6 αντί για απόλυτη πίεση. ↩ -
“IEC 60270:2000 Τεχνικές δοκιμών υψηλής τάσης - Μετρήσεις μερικής εκφόρτισης”,
https://webstore.iec.ch/publication/1212. Πρότυπο για τον καθορισμό του ορίου ανίχνευσης πικοκουλόμπ για εξοπλισμό μερικής εκκένωσης. Τύπος πηγής: πρότυπο. Υποστηρίζει: ≤5 pC (picocoulombs) κατά IEC 60270. ↩ -
“IEC 60480:2019 Προδιαγραφές για την επαναχρησιμοποίηση εξαφθοριούχου θείου (SF6)”,
https://webstore.iec.ch/publication/64516. Πρότυπο που περιγράφει λεπτομερώς τα μέγιστα επιτρεπτά όρια περιεκτικότητας σε υγρασία για διαμερίσματα αερίου SF6. Τύπος πηγής: πρότυπο. Υποστηρίζει: ≤15 ppmv (όγκος) κατά IEC 60480. ↩ -
“Ανάλυση SF6 για την αξιολόγηση της κατάστασης AIS, GIS και MTS”,
https://e-cigre.org/publication/730-sf6-analysis-for-ais-gis-and-mts-condition-assessment. Τεχνικό φυλλάδιο που περιγράφει λεπτομερώς τις διαβρωτικές επιδράσεις των παραπροϊόντων αποσύνθεσης του SF6, όπως το SOF2 και το HF, στα εσωτερικά εξαρτήματα. Τύπος πηγής: έρευνα. Υποστηρίζει: υπολείμματα SOF₂ ή υποπροϊόντα HF. ↩
