ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยเมื่อเชื่อมต่อกับสายเคเบิลแรงดันสูง

บทนำ

อินเตอร์เฟซสายเคเบิลระหว่างแรงดันไฟฟ้าสูง สายเคเบิล XLPE¹ และ a สวิตช์เกียร์ระบบ GIS² ช่องเป็นจุดเชื่อมต่อที่มีความต้องการทางกลและไฟฟ้าสูงที่สุดในโครงการปรับปรุงระบบกริด และเป็นหนึ่งในจุดที่มักถูกทำลายโดยข้อผิดพลาดในการติดตั้งซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้หลังการประกอบ ไม่สามารถตรวจพบได้โดยการตรวจสอบด้วยสายตาตามปกติ และสามารถทำให้เกิดการเริ่มต้น การคายประจุบางส่วน³ ซึ่งจะเสื่อมสภาพการฉนวนของข้อต่อเป็นเวลาหลายเดือนก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวอย่างรุนแรงในช่วงเวลาที่เลวร้ายที่สุด การเชื่อมต่อสายเคเบิลของสวิตช์เกียร์ GIS — ข้อต่อข้อศอก, ปลั๊กบุชชิ่ง, และตัวเชื่อมต่อแบบถอดได้ตาม IEC 62271-209⁴ — ต้องการการเตรียมผิว การจัดแนวขนาด และการควบคุมแรงประกอบที่มีคุณภาพแตกต่างอย่างชัดเจนจากวิธีการเชื่อมต่อสายเคเบิลที่ช่างเชื่อมต่อสายเคเบิลแรงสูงที่มีประสบการณ์ใช้ในงานสถานีไฟฟ้าย่อย AIS. ข้อผิดพลาดในการติดตั้งที่สำคัญที่สุดเมื่อเชื่อมต่อสายเคเบิล XLPE แรงดันสูงกับสวิตช์เกียร์ GIS ไม่ใช่ข้อผิดพลาดที่เห็นได้ชัดซึ่งทำให้เกิดการทดสอบล้มเหลวทันที — แต่เป็นข้อผิดพลาดที่ละเอียดอ่อนในการเตรียมพื้นผิว การใช้งานสารหล่อลื่น การตรวจสอบความลึกของการแทรก และการติดตั้งกรวยความเค้นที่ผ่านทดสอบไดอิเล็กทริกในขั้นตอนการทดสอบการใช้งานจริง แต่กลับทำให้เกิดการคายประจุบางส่วนที่จุดเชื่อมต่อภายใต้การสลับความร้อนและความเครียดแรงดันไฟฟ้าของการใช้งานตามปกติ. สำหรับวิศวกรโครงการปรับปรุงระบบกริด, ผู้ควบคุมการติดตั้ง EPC, และทีมทดสอบระบบสถานีไฟฟ้าย่อยที่รับผิดชอบคุณภาพการติดตั้งระบบเชื่อมต่อสายไฟ GIS คู่มือฉบับนี้ระบุข้อผิดพลาดที่สำคัญ, อธิบายกลไกการล้มเหลวที่เกิดจากข้อผิดพลาดเหล่านั้น, และมอบขั้นตอนการติดตั้งที่ถูกต้องเพื่อกำจัดการเกิดข้อผิดพลาดเหล่านี้.

สารบัญ

• ระบบอินเตอร์เฟซสายเคเบิลแรงดันสูง GIS คืออะไร และมาตรฐาน IEC ใดที่กำหนดข้อกำหนดการติดตั้ง?
• ข้อผิดพลาดที่สำคัญที่สุดในการติดตั้งที่อินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS คืออะไร และข้อผิดพลาดเหล่านี้ก่อให้เกิดกลไกความล้มเหลวอย่างไร?
• วิธีการเลือกและตรวจสอบระบบอินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS ที่ถูกต้องสำหรับโครงการปรับปรุงระบบกริด
• ขั้นตอนการติดตั้งอินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS ที่ถูกต้องและวิธีการตรวจสอบความสมบูรณ์ของอินเทอร์เฟซก่อนการจ่ายไฟ?

ระบบอินเตอร์เฟซสายเคเบิลแรงดันสูง GIS คืออะไร และมาตรฐาน IEC ใดที่กำหนดข้อกำหนดการติดตั้ง?

ระบบอินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS เป็นการประกอบชิ้นส่วนต่างๆ ที่สร้างการเชื่อมต่อที่แน่นหนาทางแก๊ส, ต่อเนื่องทางไฟฟ้า, และปลอดภัยทางกลระหว่างจุดสิ้นสุดสายเคเบิล XLPE และช่องเก็บสายเคเบิลที่หุ้มฉนวนด้วย SF6 ของสวิตช์เกียร์ GIS — การเชื่อมต่อนี้ต้องรักษาความสมบูรณ์ของแก๊ส SF6, ควบคุมความเครียดทางไฟฟ้าที่เกิดจากการตัดกลับของสายเคเบิล, และรองรับแรงทางกลจากน้ำหนักของสายเคเบิล, การขยายตัวจากความร้อน, และการติดตั้งที่ไม่ตรงแนว โดยไม่ทำให้การเชื่อมต่อฉนวนเสียหาย.

ส่วนประกอบของระบบอินเตอร์เฟซและพารามิเตอร์ทางเทคนิค

ชุดประกอบอินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS ประกอบด้วยส่วนประกอบที่พึ่งพากันสามส่วน:

• ข้อต่อข้อศอกแบบเสียบหรือข้อต่อตรง: ส่วนประกอบอินเทอร์เฟซแบบแยกได้ — โดยทั่วไปมีค่าที่กำหนดไว้ที่ 12 kV ถึง 40.5 kV; แรงแทรก 500–2,500 N ขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า; ความต้านทานการสัมผัส ≤ 20 μΩ ที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนด
• สายเคเบิล กรวยความเครียด⁵: ชิ้นส่วนยางซิลิโคนแบบขึ้นรูปล่วงหน้าหรือแบบกดเข้าที่ ควบคุมการรวมตัวของแรงดันไฟฟ้าที่บริเวณตัดกลับของสายเคเบิล — ระยะห่างการลัดวงจร 25–45 มม./กิโลโวลต์ ขึ้นอยู่กับระดับมลภาวะ; แรงดันที่ผิวสัมผัส 0.3–0.8 เมกะปาสคาล ต่อกับรูของขั้วต่อ
• บูชช่องสายเคเบิล GIS: ส่วนประกอบอินเทอร์เฟซด้าน SF6 — เรซินอีพ็อกซี่หรือยางซิลิโคน; แรงดันไฟฟ้าที่รองรับต้องตรงกับช่อง GIS; ซีลกันแก๊สแน่นหนาที่หน้าแปลนของช่อง

การกำกับดูแลมาตรฐาน IEC

มาตรฐาน	ขอบเขต	ข้อกำหนดสำคัญในการติดตั้งกุญแจ
IEC 62271-209	การเชื่อมต่อสายเคเบิลสำหรับ GIS — ขนาดของอินเตอร์เฟซและข้อกำหนดการทดสอบ	กำหนดรูปทรงเรขาคณิตของอินเทอร์เฟซที่ต้องตรงกันระหว่างขั้วต่อสายเคเบิลและบูช GIS
IEC 60840	สายไฟฟ้าแรงสูงเกิน 30 kV — อุปกรณ์เสริม	การออกแบบกรวยความเครียดและข้อกำหนดแรงดันที่ผิวสัมผัส
IEC 62067	สายไฟฟ้าแรงสูงเกิน 150 กิโลโวลต์	ข้อกำหนดอินเทอร์เฟซที่ขยายเพิ่มเติมสำหรับการใช้งาน EHV
IEC 60502-4	อุปกรณ์เสริมสำหรับสายเคเบิล 6 kV ถึง 30 kV	ขั้นตอนการติดตั้งและทดสอบสำหรับขั้วต่อแบบถอดได้

ข้อกำหนดด้านเรขาคณิตของอินเทอร์เฟซตามมาตรฐาน IEC 62271-209 เป็นมาตรฐานที่สำคัญที่สุดสำหรับการติดตั้งอินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS — มันกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนของมิติสำหรับพื้นผิวที่สัมผัสระหว่างขั้วต่อสายเคเบิลและปลอกบุชชิ่ง GIS ที่ต้องตรวจสอบก่อนเริ่มประกอบ ขั้วต่อสายเคเบิลจากผู้ผลิตหนึ่งเชื่อมต่อกับปลอกบุชชิ่ง GIS จากผู้ผลิตรายอื่นโดยไม่มีการตรวจสอบอินเทอร์เฟซตามมาตรฐาน IEC 62271-209 เป็นแหล่งที่มาของความล้มเหลวของอินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS ที่พบบ่อยที่สุดในโครงการอัปเกรดกริด.

ข้อผิดพลาดที่สำคัญที่สุดในการติดตั้งที่อินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS คืออะไร และข้อผิดพลาดเหล่านี้ก่อให้เกิดกลไกความล้มเหลวอย่างไร?

ข้อผิดพลาดในการติดตั้งหกประการเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของอินเตอร์เฟซสายเคเบิล GIS ที่ถูกระบุในการตรวจสอบหลังความล้มเหลว — แต่ละข้อมีกลไกความล้มเหลวที่แตกต่างกันซึ่งอธิบายว่าทำไมข้อผิดพลาดจึงผ่านการทดสอบการรับมอบงานและทำให้เกิดความล้มเหลวในการให้บริการหลายเดือนหรือหลายปีต่อมา.

ข้อผิดพลาดที่ 1: น้ำมันหล่อลื่นอินเตอร์เฟซไม่เพียงพอหรือใช้ไม่ถูกต้อง

จาระบีซิลิโคนที่ทาบนส่วนปลายกรวยรับแรงและบริเวณรอยต่อของช่องเชื่อมต่อมีหน้าที่สองประการ: ช่วยให้การสอดใส่เป็นไปอย่างราบรื่นโดยไม่ทำให้เกิดความเสียหายบนพื้นผิว และช่วยเติมช่องว่างขนาดเล็กที่รอยต่อซึ่งอาจกลายเป็นจุดเกิดการปล่อยประจุไฟฟ้าบางส่วนได้ ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดสองประการในการใช้สารหล่อลื่นคือ:

• การยื่นคำขอไม่ครบถ้วน: การมีสารหล่อลื่นไม่เพียงพอทำให้เกิดบริเวณสัมผัสแห้งที่ผิวสัมผัส — ช่องว่างขนาดเล็กที่มีขนาด 0.1–0.5 มิลลิเมตร ซึ่งทำให้เกิดความเค้นทางไฟฟ้าเพิ่มขึ้นและทำให้เกิดการคายประจุบางส่วนที่ระดับความเค้นทางไฟฟ้าต่ำกว่าค่าที่ออกแบบไว้มาก
• ชนิดของสารหล่อลื่นไม่ถูกต้อง: สารหล่อลื่นที่ไม่ใช่ซิลิโคน (เช่น จาระบีที่มีฐานน้ำมันปิโตรเลียม สารหล่อลื่นอเนกประสงค์) ไม่เข้ากันทางเคมีกับกรวยทดสอบความเครียดยางซิลิโคน — สารเหล่านี้จะทำให้เกิดการบวม การเสื่อมสภาพของพื้นผิว และการสูญเสียแรงดันที่ผิวสัมผัสภายในระยะเวลาการใช้งาน 6–18 เดือน

กลไกความล้มเหลว: การปลดปล่อยประจุบางส่วนที่บริเวณซึ่งขาดสารหล่อลื่นจะทำให้พื้นผิวของยางซิลิโคนสึกกร่อนประมาณ 0.01–0.05 มิลลิเมตรต่อ 1,000 ชั่วโมงของกิจกรรม PD — ก่อให้เกิดร่องรอยการติดตามที่ค่อยๆ ลึกขึ้นและในที่สุดจะเชื่อมตลอดความยาวของพื้นผิวสัมผัสทั้งหมดและก่อให้เกิดความผิดพลาดจากเฟสสู่พื้นดิน.

ข้อผิดพลาดที่ 2: การปนเปื้อนบนพื้นผิวที่รอยต่อ

การปนเปื้อนใดๆ บนพื้นผิวด้านนอกของกรวยความเค้นหรือพื้นผิวด้านในของรูขั้วต่อ — ฝุ่น, เศษฉนวนสายเคเบิลจากการตัด, ความชื้นจากการควบแน่น, หรือคราบน้ำมันจากลายนิ้วมือ — จะสร้างชั้นที่เป็นตัวนำหรือกึ่งตัวนำที่บริเวณรอยต่อซึ่ง:

• ลดความต้านทานผิวหน้าที่มีประสิทธิภาพจาก > 10¹² โอห์ม เป็น < 10⁸ โอห์ม ที่บริเวณที่มีการปนเปื้อน
• สร้างจุดที่มีความเครียดสูงแบบความจุไฟฟ้าซึ่งเกินกว่าค่าความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าไดอิเล็กทริกในท้องถิ่นของยางซิลิโคน
• ผลิตการปลดปล่อยบางส่วนที่ไม่สามารถตรวจพบได้โดยการทดสอบความทนทานต่อความถี่กำลังไฟฟ้าในช่วงเวลาทดสอบมาตรฐาน

การตรวจจับล้มเหลว: โดยทั่วไปแล้ว อินเทอร์เฟซที่ปนเปื้อนจะผ่านการทดสอบความทนทานต่อความถี่กำลังไฟฟ้าเป็นเวลา 1 นาที ที่แรงดันทดสอบที่กำหนด — กิจกรรมของ PD ที่ตำแหน่งปนเปื้อนต้องใช้การทดสอบความเครียดแรงดันไฟฟ้าเป็นเวลา 10–100 ชั่วโมง จึงจะเกิดการเสื่อมสภาพของฉนวนที่สามารถวัดได้ ซึ่งนานกว่าระยะเวลาการทดสอบในขั้นตอนการเดินเครื่องมาก.

ข้อผิดพลาดที่ 3: ใส่ความลึกไม่ถูกต้อง — กรวยความเครียดไม่เข้าที่เต็มที่

กรวยลดแรงเครียดต้องถูกใส่เข้าไปถึงความลึกที่ผู้ผลิตกำหนดไว้เพื่อให้ตำแหน่งของรูปทรงเรขาคณิตสำหรับการลดแรงเครียดถูกต้องเหนือบริเวณที่ตัดกลับของสายเคเบิล การใส่ผิดความลึกเพียงเล็กน้อย 5–10 มม. จะทำให้รูปทรงเรขาคณิตควบคุมแรงเครียดในภาคสนามเคลื่อนออกจากตำแหน่งที่ตัดกลับของสายเคเบิล ส่งผลให้เกิดบริเวณที่มีความเข้มข้นของแรงเครียดทางไฟฟ้าที่ไม่สามารถควบคุมได้ที่ขอบของสายเคเบิล:

$E_{max} = \frac{U_{phase}}{\varepsilon_r \times d_{gap}}$

ที่ไหน $E_{max}$ คือ ความเข้มสนามสูงสุด (กิโลโวลต์ต่อมิลลิเมตร),$U_{เฟส}$ คือ แฟสโวลต์ (กิโลโวลต์),$อีปซิลอน_อาร์$ คือค่าคงตัวไดอิเล็กทริกสัมพัทธ์ของฉนวน $d_{ช่องว่าง}$ คือ ขนาดช่องว่างที่จุดที่มีความเครียดสูง (มม.) ที่แรงดันเฟส 24 กิโลโวลต์ โดยมีช่องว่างที่จุดที่มีความเครียดสูง 2 มม. และ $อีปซิลอน_อาร์$ = 2.3 (เอ็กซ์แอลพีอี):

$E_{max} = \frac{13.9}{2.3 \times 2} = 3.0 \text{ kV/mm}$

ความเข้มสนามนี้เกินกว่าแรงดันเริ่มต้นของการปลดประจุบางส่วนในช่องว่างขนาดเล็กที่เต็มไปด้วยอากาศบริเวณขอบตัดของหน้าจอ — ซึ่งก่อให้เกิดการปลดประจุบางส่วนที่ไม่สามารถมองเห็นได้ในช่วงการทดสอบระบบ แต่จะสร้างความเสียหายในระยะยาวเมื่อใช้งานเป็นเวลาหลายเดือน.

ข้อผิดพลาดที่ 4: การเชื่อมต่อระหว่างผู้ผลิตที่แตกต่างกันโดยไม่มีการตรวจสอบขนาด

กรณีศึกษาของลูกค้า: วิศวกรโครงการที่ทำงานกับผู้รับเหมา EPC ในมณฑลกวางตุ้ง ประเทศจีน ติดต่อ Bepto หลังจากเกิดความล้มเหลวของอินเตอร์เฟซสายเคเบิล GIS สองครั้งภายในระยะเวลา 14 เดือนหลังจากการเริ่มใช้งานสถานีไฟฟ้าย่อยสำหรับการอัพเกรดระบบไฟฟ้า 110 kVการตรวจสอบหลังความล้มเหลวเปิดเผยว่าขั้วต่อข้อต่อสายเคเบิลเป็นผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตที่แตกต่างจากบูชของช่องเก็บสายเคเบิล GIS — ทั้งสองส่วนประกอบมีค่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ในระดับเดียวกัน แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรูเชื่อมต่อที่ต่างกัน 1.8 มม. จากค่าความคลาดเคลื่อนที่ระบุในมาตรฐาน IEC 62271-209ความไม่ตรงกันของมิติทำให้เกิดแรงกดสัมผัสที่ผิวสัมผัสไม่เพียงพอในบริเวณ 40% ของพื้นที่ผิวกรวยความเค้น — สร้างเขตการปล่อยประจุบางส่วนที่กระจายอยู่ซึ่งการทดสอบไดอิเล็กทริกในขั้นตอนการเดินเครื่องไม่สามารถตรวจพบได้ ทั้งสองจุดที่เกิดความล้มเหลวของผิวสัมผัสจำเป็นต้องเปลี่ยนช่องเก็บสายเคเบิลทั้งหมด มีค่าใช้จ่ายในการแก้ไขทั้งหมด 1.85 ล้านเยน และทำให้กำหนดการปรับปรุงระบบกริดล่าช้าออกไป 31 วันทีมวิศวกรรมแอปพลิเคชันของ Bepto ได้จัดทำรายการตรวจสอบการตรวจสอบขนาดของอินเตอร์เฟซตามมาตรฐาน IEC 62271-209 ซึ่งได้ถูกนำไปใช้กับอินเตอร์เฟซสายเคเบิลที่เหลืออีก 18 ตัวในโครงการ — ไม่มีความล้มเหลวของอินเตอร์เฟซเลยในระยะเวลา 36 เดือนของการให้บริการต่อมา.

ข้อผิดพลาดที่ 5: ขนาดการตัดกลับของสายเคเบิลที่ไม่ถูกต้อง

ความยาวการตัดกลับของหน้าจอสายเคเบิล — ระยะทางจากขอบหน้าจอถึงพื้นผิวฉนวนสายเคเบิล — ต้องตรงกับเรขาคณิตการออกแบบกรวยความเครียดภายใน ±2 มม. ข้อผิดพลาดในความยาวการตัดกลับของหน้าจอที่เกิดจากการเตรียมเครื่องมือสายเคเบิลที่ไม่ถูกต้องหรือข้อผิดพลาดในการวัดจะทำให้เรขาคณิตการควบคุมสนามกรวยความเครียดเคลื่อนที่เหมือนกับข้อผิดพลาดในความลึกการแทรกที่อธิบายไว้ข้างต้น.

ข้อผิดพลาดที่ 6: การรองรับสายเคเบิลไม่เพียงพอ — แรงกดทางกลที่จุดเชื่อมต่อ

อินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS ได้รับการออกแบบให้รับน้ำหนักทางกลอย่างต่อเนื่องเป็นศูนย์ที่จุดเชื่อมต่อ — น้ำหนักของสายเคเบิลและแรงเบี่ยงเบนจากการติดตั้งที่ไม่ตรงแนวทั้งหมดต้องถูกรับโดยแคลมป์ยึดสายเคเบิลเท่านั้น ไม่ควรถ่ายโอนแรงเหล่านี้ไปยังขั้วต่ออินเทอร์เฟซ การสนับสนุนสายเคเบิลที่ไม่เพียงพอจะก่อให้เกิด:

• โมเมนต์ดัดต่อเนื่องที่บริเวณรอยต่อระหว่างขั้วต่อกับบูช — ลดแรงกดสัมผัสบริเวณรอยต่อด้านแรงดึงอย่างต่อเนื่อง
• การเคลื่อนไหวขนาดเล็กที่ผิวสัมผัสภายใต้การสลับความร้อน — การสึกหรอจากการเสียดสีของผิวซิลิโคนยางที่ 0.001–0.01 มิลลิเมตรต่อรอบความร้อน

วิธีการเลือกและตรวจสอบระบบอินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS ที่ถูกต้องสำหรับโครงการปรับปรุงระบบกริด

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดความต้องการทางไฟฟ้า

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: ยืนยันว่าระบบอินเทอร์เฟซสายเคเบิลได้รับการจัดอันดับให้ใช้กับแรงดันไฟฟ้าของช่อง GIS — 12 kV, 24 kV หรือ 40.5 kV เท่านั้น ห้ามใช้อินเทอร์เฟซที่มีค่าจัดอันดับต่ำกว่ากับช่อง GIS ที่มีค่าจัดอันดับสูงกว่าโดยเด็ดขาด
• ค่ากระแสไฟฟ้าที่กำหนด: ยืนยันว่าค่ากระแสที่กำหนดของขั้วต่อตรงกับหรือมากกว่ากระแสที่กำหนดของวงจรสายเคเบิล — การลดกำลังความร้อนจะมีผลเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมเกิน 40°C
• ค่ากระแสลัดวงจร: ยืนยันว่ากระแสไฟฟ้าทนต่อการลัดวงจรของขั้วต่อตรงกับระดับความผิดพลาดของช่อง GIS — ขั้วต่อที่มีขนาดเล็กเกินไปจะล้มเหลวทางกลในระหว่างเหตุการณ์กระแสไฟฟ้าลัดวงจร

ขั้นตอนที่ 2: ตรวจสอบความเข้ากันได้ของขนาดอินเทอร์เฟซตามมาตรฐาน IEC 62271-209

พารามิเตอร์อินเทอร์เฟซ	IEC 62271-209 ความคลาดเคลื่อน	วิธีการตรวจสอบ
เส้นผ่านศูนย์กลางรูของขั้วต่อ	±0.1 มม.	การวัดด้วยเกจวัดรูที่ปรับเทียบแล้ว
เส้นผ่านศูนย์กลางของปลอกสวม	±0.1 มม.	ไมโครมิเตอร์ที่สอบเทียบภายนอก
ความยาวการติดต่อของอินเตอร์เฟซ	±0.5 มิลลิเมตร	การวัดระดับความลึก
ความยาวการตัดหน้าจอ	±2.0 มม.	การวัดด้วยกฎเหล็กหลังการเตรียม
เครื่องหมายความลึกของการแทรก	±1.0 มม.	เครื่องหมายความลึกที่ผู้ผลิตกำหนดบนกรวยความเค้น

ขั้นตอนที่ 3: พิจารณาสภาพแวดล้อม

• สถานีไฟฟ้าย่อย GIS ภายในอาคาร: กรวยความเค้นยางซิลิโคนมาตรฐาน — อุณหภูมิการใช้งาน −25°C ถึง +90°C
• การติดตั้งกลางแจ้งหรือบริเวณชายฝั่ง: ระบุยางซิลิโคนชนิดไม่ชอบน้ำที่มีความต้านทานการติดตามสูง — ทดสอบหมอกเกลือตามมาตรฐาน IEC 60507 Class IV ขั้นต่ำ
• การปรับปรุงกริดระดับความสูงสูง (> 1,000 เมตร): ใช้ปัจจัยการแก้ไขความสูงตามมาตรฐาน IEC 62271-1 สำหรับการตรวจสอบความทนทานของวัสดุไดอิเล็กทริกที่อินเตอร์เฟซ — 1.131 TP3T ต่อ 100 เมตร ที่สูงกว่า 1,000 เมตร

ขั้นตอนที่ 4: ยืนยันระบบอินเทอร์เฟซของผู้ผลิตเพียงรายเดียว

กรณีลูกค้าที่สอง: ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อที่ทำงานกับผู้ดำเนินการกริดระดับภูมิภาคในมณฑลซานตง ประเทศจีน ได้ติดต่อ Bepto เพื่อกำหนดระบบอินเตอร์เฟซสายเคเบิลสำหรับการอัพเกรดกริดของสถานีย่อย GIS ขนาด 35 kV ที่ให้บริการในนิคมอุตสาหกรรม ข้อกำหนดเดิมอนุญาตให้ใช้ขั้วต่อสายเคเบิลและบุชชิ่ง GIS จากผู้จำหน่ายที่ได้รับการอนุมัติต่างกันได้ — การตัดสินใจเพื่อลดต้นทุนที่ทีมวิศวกรรมแอปพลิเคชันของ Bepto ได้ชี้ให้เห็นถึงความเสี่ยงด้านความเข้ากันได้ของขนาดBepto ได้แนะนำและจัดหาระบบอินเทอร์เฟซจากผู้ผลิตเพียงรายเดียว ซึ่งผ่านการตรวจสอบขนาดตามมาตรฐาน IEC 62271-209 จากโรงงานสำหรับอินเทอร์เฟซสายเคเบิลทั้ง 24 จุด การติดตั้งเสร็จสมบูรณ์โดยไม่มีการแก้ไขอินเทอร์เฟซแม้แต่จุดเดียว การทดสอบการปลดปล่อยประจุบางส่วนในขั้นตอนการเดินเครื่องยืนยันว่าไม่มีกิจกรรม PD เกิน 5 pC ที่อินเทอร์เฟซทั้ง 24 จุด.

ขั้นตอนการติดตั้งอินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS ที่ถูกต้องและวิธีการตรวจสอบความสมบูรณ์ของอินเทอร์เฟซก่อนการจ่ายไฟ?

ขั้นตอนการติดตั้งที่ถูกต้อง — ขั้นตอนต่อขั้นตอน

1. การเตรียมปลายสายเคเบิล: ตัดสายเคเบิลให้ตรงมุมฉากโดยใช้เครื่องมือตัดที่ผู้ผลิตกำหนด — ตรวจสอบให้แน่ใจว่าหน้าตัดตั้งฉากภายใน 1°; วัดและทำเครื่องหมายความยาวส่วนที่ตัดของตะแกรงตามข้อกำหนดของกรวยแรงเค้น ±2 มม.; ใช้เครื่องมือตัดตะแกรงโดยเฉพาะ — ห้ามใช้มีดที่อาจทำให้ผิวฉนวน XLPE เป็นรอยโดยเด็ดขาด.
2. การทำความสะอาดพื้นผิว: เช็ดพื้นผิวฉนวน XLPE และรูโคนรับแรงด้วยผ้าสะอาดปราศจากขุยที่ชุบด้วยแอลกอฮอล์ไอโซโพรพิล — ปล่อยให้แห้งสนิท (อย่างน้อย 5 นาที) ก่อนทาจารบี; สวมถุงมือไนไตรล์สะอาดสำหรับการสัมผัสทุกครั้งหลังจากนี้ — ห้ามใช้มือเปล่าสัมผัสพื้นผิวที่เชื่อมต่อกัน.
3. การใช้น้ำมันหล่อลื่น: ทาจารบีซิลิโคนตามที่ผู้ผลิตกำหนดให้ทั่วพื้นผิวด้านนอกของกรวยรับแรงและพื้นผิวด้านในของรูเชื่อมต่ออย่างสม่ำเสมอ — ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการเคลือบอย่างสมบูรณ์โดยไม่มีบริเวณที่แห้ง; บันทึกหมายเลขชุดและวันหมดอายุของสารหล่อลื่นในบันทึกการติดตั้ง.
4. การทำเครื่องหมายความลึกของการแทรก: ทำเครื่องหมายความลึกในการสอดที่ถูกต้องบนพื้นผิวฉนวนสายเคเบิลโดยใช้เกจวัดความลึกที่ผู้ผลิตกำหนด — เครื่องหมายนี้เป็นการตรวจสอบที่เชื่อถือได้เพียงอย่างเดียวว่ากรวยความเครียดได้ติดตั้งอย่างถูกต้องหลังจากสอดเข้าไปแล้ว.
5. การแทรกแบบควบคุม ใส่ชุดประกอบกรวยแรงกดด้วยแรงตามแนวแกนอย่างมั่นคง — ห้ามหมุนขณะใส่; ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องหมายความลึกตรงกับหน้าขั้วต่อหลังจากใส่จนสุด; แรงในการใส่ที่ต่ำกว่าค่าต่ำสุดที่ผู้ผลิตกำหนดบ่งชี้ว่าแรงกดสัมผัสระหว่างอินเทอร์เฟซไม่เพียงพอ.
6. การติดตั้งระบบรองรับสายเคเบิล ติดตั้งแคลมป์ยึดสายเคเบิลภายในระยะ 300 มม. จากจุดเชื่อมต่อ — ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีแรงด้านข้างบนตัวเชื่อมต่อหลังจากติดตั้งแคลมป์แล้ว โดยยืนยันว่าการจัดตำแหน่งของตัวเชื่อมต่อไม่เปลี่ยนแปลง.
7. การตรวจสอบแรงบิด: ขันน็อตทุกตัวที่เชื่อมต่อให้แน่นตามแรงบิดที่ผู้ผลิตกำหนดไว้ในลำดับแบบไขว้ — บันทึกค่าแรงบิดไว้ในบันทึกการติดตั้ง.

ข้อผิดพลาดในการติดตั้งที่พบบ่อยและควรหลีกเลี่ยง

• ข้อผิดพลาด 1 — การใช้สารหล่อลื่นซ้ำจากภาชนะที่เปิดใช้แล้ว: จาระบีซิลิโคนที่มีการปนเปื้อนหรือผ่านการบ่มไม่สมบูรณ์จะทำให้การเคลือบผิวหน้าสัมผัสไม่สม่ำเสมอ — ควรใช้ภาชนะที่ปิดสนิทใหม่สำหรับแต่ละการติดตั้ง.
• ข้อผิดพลาด 2 — การใส่กรวยวัดแรงกดในสภาพแวดล้อมที่เย็น: ยางซิลิโคนจะแข็งตัวเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 10°C — แรงเสียดทานในการติดตั้งจะเพิ่มขึ้น และความเสี่ยงต่อการเสียหายของผิวหน้าจะเพิ่มขึ้น; ให้ความร้อนกับกรวยแรงดันให้ถึงอย่างน้อย 15°C ก่อนการติดตั้งในสภาพอากาศหนาวเย็น.
• ข้อผิดพลาด 3 — การข้ามการทดสอบการเดินเครื่องหลังการติดตั้งสำหรับการปลดปล่อยประจุบางส่วน: การทดสอบความทนทานต่อความถี่ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวไม่สามารถตรวจจับตำแหน่งการเกิด micro-void PD ที่ทำให้เกิดความล้มเหลวในการใช้งานได้ — การวัดการคายประจุบางส่วนที่ 1.5× U0 ตามมาตรฐาน IEC 60270 เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทุกจุดเชื่อมต่อของสายเคเบิล GIS ก่อนการจ่ายพลังงาน.

รายการตรวจสอบก่อนการจ่ายพลังงาน

• เครื่องหมายความลึกของการแทรกยืนยันว่าตรงกับหน้าขั้วต่อ — ทุกจุดเชื่อมต่อ.
• ติดตั้งแคลมป์ยึดสายเคเบิลเรียบร้อยแล้ว และยืนยันว่าไม่มีแรงด้านข้างที่จุดเชื่อมต่อทั้งหมด.
• บันทึกแรงบิดของสลักเกลียวที่เชื่อมต่อ — ทุกจุดเชื่อมต่อ.
• การทดสอบการคายประจุบางส่วนที่ 1.5× U0: ระดับ PD < 10 pC — ทุกจุดเชื่อมต่อ.
• ยืนยันความดันก๊าซในช่อง SF6 อยู่ที่ความดันเติมที่กำหนดหลังจากปิดผนึกช่องสายเคเบิลแล้ว.

สรุป

ข้อผิดพลาดในการติดตั้งอินเทอร์เฟซสายเคเบิล GIS เป็นประเภทของข้อบกพร่องในการทดสอบการเดินระบบหลังการอัปเกรดกริดที่มักเปลี่ยนผลการทดสอบการเดินระบบที่ประสบความสำเร็จให้กลายเป็นความล้มเหลวในการให้บริการได้อย่างน่าเชื่อถือที่สุด — เนื่องจากกลไกความล้มเหลวที่เกิดจากข้อผิดพลาดเหล่านี้ทำงานอยู่ต่ำกว่าระดับขีดจำกัดการตรวจจับของการทดสอบความทนทานต่อความถี่ไฟฟ้า และสูงกว่าระดับขีดจำกัดการตรวจจับของการวัดการปลดปล่อยประจุบางส่วน (Partial Discharge) ทำให้การทดสอบการเดินระบบโดยใช้การวัด PD เป็นด่านคุณภาพเพียงด่านเดียวที่เชื่อถือได้ในการคัดกรองระหว่างงานติดตั้งที่มีข้อบกพร่องกับวงจรแรงดันสูงที่จ่ายไฟแล้วระบุระบบอินเตอร์เฟซที่ได้รับการตรวจสอบตามมาตรฐาน IEC 62271-209 จากผู้ผลิตเพียงรายเดียว บังคับใช้ขั้นตอนการเตรียมผิวและการใช้สารหล่อลื่นโดยไม่มีข้อยกเว้น ตรวจสอบความลึกของการแทรกในทุกอินเตอร์เฟซ และทำการทดสอบการคายประจุบางส่วนกับอินเตอร์เฟซสายเคเบิล GIS ทุกตัว — เพราะระเบียบการติดตั้งที่กำจัดข้อผิดพลาดทั้งหกนี้คือระเบียบการติดตั้งที่มอบความน่าเชื่อถือในการอัพเกรดระบบไฟฟ้าตามที่ข้อกำหนดของโครงการสัญญาไว้และที่เจ้าของสินทรัพย์ต้องการ.

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการติดตั้งอินเทอร์เฟซสายเคเบิลแรงดันสูงของสวิตช์เกียร์ GIS

1. ฉนวนโพลีเอทิลีนชนิดเชื่อมโยงข้ามที่ใช้ในสายเคเบิลแรงสูงเพื่อคุณสมบัติทางความร้อนและไฟฟ้าที่เหนือกว่า. ↩

2. อุปกรณ์สวิตช์เกียร์แบบฉนวนแก๊สที่ใช้แก๊ส SF6 สำหรับการจ่ายไฟฟ้าแรงสูงที่กะทัดรัดและเชื่อถือได้. ↩

3. ประกายไฟฟ้าขนาดเล็กที่เกิดขึ้นภายในฉนวนหรือที่บริเวณรอยต่อ นำไปสู่ความล้มเหลวของฉนวนอย่างต่อเนื่อง. ↩

4. มาตรฐานสากลที่ระบุขนาดของอินเตอร์เฟซและข้อกำหนดการทดสอบสำหรับการเชื่อมต่อสายเคเบิลกับสวิตช์เกียร์ที่ฉนวนด้วยแก๊ส. ↩

5. ส่วนประกอบสำคัญที่ใช้ควบคุมความเครียดของสนามไฟฟ้า ณ จุดที่ตัดสายลวดโลหะของสายเคเบิล. ↩