SF6-24-642 บุชชิ่งฉนวนแก๊ส 24kV - สวิตช์กระบอกฟิวส์แบบขยายความยาว RMU 185kV สำหรับป้องกันฟ้าผ่าแบบแรงดันกระชาก
ชิ้นส่วนฉนวนแก๊ส SF6

บทนำ

ในระบบจ่ายไฟฟ้า ส่วนประกอบฉนวนกันไฟฟ้าด้วยก๊าซ SF6 ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้สามารถทำงานได้เป็นเวลาหลายทศวรรษโดยมีการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อยแต่เมื่อสัญญาณเตือนความดันก๊าซดังขึ้นและทีมบำรุงรักษาเริ่มเติม SF6 ใหม่ ขั้นตอนที่ดูเหมือนจะเป็นกิจวัตรปกติอาจทำลายส่วนประกอบที่มีความแม่นยำสูงที่สุดภายในอุปกรณ์อย่างเงียบๆ: เซ็นเซอร์ภายใน การกระชากของความดัน การรั่วซึมของความชื้น และกระแสก๊าซที่ปนเปื้อนระหว่างการเติมที่ไม่เหมาะสม ไม่เพียงแต่ทำให้ความแม่นยำของเซ็นเซอร์ลดลงเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดความล้มเหลวที่ไม่สามารถแก้ไขได้ของเครื่องตรวจจับความหนาแน่น เซ็นเซอร์การคายประจุบางส่วน และตัวแปลงสัญญาณอุณหภูมิที่ฝังอยู่ในช่องก๊าซอีกด้วย.

คำตอบโดยตรงคือ: การเติม SF6 อย่างไม่ถูกต้องทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของความดันชั่วคราว, การปนเปื้อนของความชื้น, และสารเคมีที่เกิดขึ้นซึ่งทำลายเซ็นเซอร์ภายในอย่างไม่สามารถซ่อมแซมได้ — และความเสียหายนี้มักไม่สามารถมองเห็นได้จนกว่าจะเกิดเหตุการณ์ขัดข้องครั้งต่อไปซึ่งเปิดเผยว่าอุปกรณ์กำลังทำงานอย่างไม่มีข้อมูล.

สำหรับวิศวกรระบบจ่ายไฟฟ้าและทีมบำรุงรักษาที่รับผิดชอบชิ้นส่วนฉนวนกันไฟฟ้าด้วยก๊าซ SF6 ในชุดเมนหลักแบบวงแหวน แผงสวิตช์เกียร์ และสถานีย่อยไฟฟ้า นี่เป็นเรื่องจริงในการแก้ไขปัญหาที่แทบจะไม่ปรากฏในคู่มืออุปกรณ์ การทำความเข้าใจกลไกความล้มเหลว วิธีการที่ถูกต้อง ความปลอดภัยในการทำงาน1 โปรโตคอล และวิธีการเลือกชิ้นส่วนฉนวนกันไฟฟ้าด้วยก๊าซ SF6 ที่มีการออกแบบเพื่อปกป้องเซ็นเซอร์นั้น เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งต่อความน่าเชื่อถือในระยะยาวและความปลอดภัยของระบบ.

สารบัญ

เซ็นเซอร์ภายในใดบ้างที่ฝังอยู่ในชิ้นส่วนฉนวนแก๊ส SF6 และพวกมันทำหน้าที่อะไร?

แผนภาพแสดงชิ้นส่วนภายในของชิ้นส่วนฉนวนแก๊ส SF6 ที่แสดงตำแหน่งที่ฝังของตัวตรวจสอบความหนาแน่นของแก๊ส, เซ็นเซอร์การปลดปล่อยบางส่วน, และตัวแปลงสัญญาณอุณหภูมิอย่างชัดเจน.
ภาพแยกชิ้นส่วนของเซ็นเซอร์ภายในในชิ้นส่วนฉนวนแก๊ส SF6

ชิ้นส่วนฉนวนแก๊ส SF6 สมัยใหม่ที่ใช้ในระบบจ่ายไฟแรงดันปานกลางไม่ใช่ภาชนะฉนวนแบบพาสซีฟ — แต่เป็นชุดประกอบที่มีเครื่องมือวัดหลายประเภทถูกผสานเข้ากับช่องแก๊สโดยตรงหรือติดตั้งที่ขอบเขตของแก๊ส แต่ละประเภททำหน้าที่ตรวจสอบที่สำคัญซึ่งสนับสนุนความน่าเชื่อถือของวงจรจ่ายไฟทั้งหมด.

ประเภทของเซ็นเซอร์ภายในหลักที่พบในชิ้นส่วนฉนวนแก๊ส SF6 ได้แก่:

  • เครื่องวัดความหนาแน่นของก๊าซ2 (GDM): เซ็นเซอร์ชดเชยความดันและอุณหภูมิที่วัดความหนาแน่นของก๊าซ SF6 แทนที่จะเป็นความดันสัมบูรณ์ ให้สถานะฉนวนที่แม่นยำโดยไม่คำนึงถึงความแปรปรวนของอุณหภูมิแวดล้อม

  • เซ็นเซอร์ตรวจจับการคายประจุบางส่วน (PD) เซ็นเซอร์การปล่อยเสียงความถี่สูงพิเศษ (UHF) หรือเซ็นเซอร์การปล่อยเสียงที่ตรวจจับการเสื่อมสภาพของฉนวนในระยะเริ่มต้นภายในช่องก๊าซ

  • ทรานสดิวเซอร์วัดอุณหภูมิ: เทอร์มิสเตอร์ PT100 หรือ NTC สำหรับตรวจสอบอุณหภูมิของตัวนำและตัวเรือน เพื่อป้องกันการโอเวอร์โหลดจากความร้อน

  • เซ็นเซอร์ตรวจจับอาร์คแฟลช: เซ็นเซอร์ที่ใช้เส้นใยแสงหรือโฟโตไดโอดในการตรวจจับเหตุการณ์อาร์คแฟลชภายในเพื่อการกระตุ้นรีเลย์ป้องกันอย่างรวดเร็ว

  • เซ็นเซอร์ความชื้น/จุดน้ำค้าง: เซ็นเซอร์แบบความจุที่ตรวจสอบปริมาณความชื้นในก๊าซ SF6 เทียบกับขีดจำกัดของ IEC 60480

พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักสำหรับระบบเซ็นเซอร์ภายใน:

  • ช่วงการทำงานของ GDM: 0–1.0 MPa ความดันสัมบูรณ์; การชดเชยอุณหภูมิ −40°C ถึง +70°C
  • ระดับความแม่นยำของ GDM: ±1.5% ช่วงวัดเต็มตามมาตรฐาน IEC 62271-203
  • ค่าขีดจำกัดการตรวจจับของเซ็นเซอร์ PD: ≤5 พิโคคูลอมบ์ (pC) ต่อ IEC 602703
  • เซ็นเซอร์ความชื้นขีดจำกัด: ≤15 ppmv (ปริมาตร) ต่อ IEC 604804 ที่ความดันเติมที่กำหนด
  • มาตรฐานที่ใช้บังคับ: IEC 62271-203, IEC 60270, IEC 60480, IEC 61869
  • การป้องกันกล่องเซ็นเซอร์: ขั้นต่ำ IP67 สำหรับตัวเรือนเซ็นเซอร์ภายนอก; ข้อต่อสายเคเบิลกันแก๊สตามมาตรฐาน IEC 62271-203

เซ็นเซอร์เหล่านี้รวมกันเป็นแกนหลักของความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนฉนวนแก๊ส SF6 ในแอปพลิเคชันการจ่ายพลังงาน เมื่อเซ็นเซอร์เหล่านี้ล้มเหลวอย่างเงียบ ๆ — เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นหลังจากการเติมแก๊สไม่ถูกต้อง — อุปกรณ์จะยังคงทำงานต่อไปในขณะที่ระบบตรวจสอบที่จะตรวจจับข้อผิดพลาดต่อไปได้ถูกทำลายไปแล้ว.

การเติม SF6 อย่างไม่ถูกต้องทำลายเซ็นเซอร์ภายในอย่างไร?

ภาพถ่ายมาโครแสดงให้เห็นไดอะแฟรมโลหะที่แตกของเซ็นเซอร์ตรวจจับความหนาแน่นของก๊าซ โดยมีตัวเลขดิจิทัลกระพริบที่ '0.9 MPa' เหนือค่ามาตรฐาน '0.5 MPa' ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเสียหายภายในของเซ็นเซอร์จากการเพิ่มขึ้นของแรงดันอย่างฉับพลันระหว่างการเติมสารใหม่ที่ไม่ถูกต้อง.
เซ็นเซอร์ตรวจสอบความหนาแน่นของก๊าซล้มเหลวเนื่องจากแรงดันเกิน

การทำลายเซ็นเซอร์ภายในระหว่างการเติม SF6 อย่างไม่ถูกต้องเกิดขึ้นตามกลไกทางกายภาพที่สามารถคาดการณ์ได้ กลไกแต่ละอย่างสอดคล้องกับข้อผิดพลาดในขั้นตอนที่เฉพาะเจาะจงซึ่งพบได้บ่อยอย่างน่าตกใจในปฏิบัติการบำรุงรักษาภาคสนามทั่วทั้งระบบเครือข่ายการจ่ายไฟฟ้า.

กลไกการทำลายเซ็นเซอร์หลักสี่ประการคือ:

  1. ความเสียหายชั่วคราวจากแรงดันเกิน — การเปิดวาล์วอย่างรวดเร็วระหว่างการเติมทำให้เกิดแรงดันกระชากที่ 1.5–2 เท่าของแรงดันเติมที่กำหนดภายในเวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาที ซึ่งเกินกว่าค่าความดันระเบิดทางกลของไดอะแฟรม GDM และแผ่นเซ็นเซอร์ PD
  2. การปนเปื้อนจากความชื้น — การเติมด้วยถัง SF6 ที่ไม่ได้ตรวจสอบความชื้นล่วงหน้า จะนำไอน้ำเข้าไปซึ่งจะควบแน่นบนเซ็นเซอร์วัดความชื้นแบบความจุ ส่งผลให้เกิดการคลาดเคลื่อนของการสอบเทียบอย่างถาวรหรือเกิดความล้มเหลวจากการลัดวงจร
  3. การแทรกซึมของผลพลอยได้จากการสลายตัวของ SF6 — การเชื่อมต่ออุปกรณ์เติมสารกับช่องที่มีสารตกค้าง SOF₂ หรือ HF โดยไม่ทำการกู้คืนก๊าซก่อน จะทำให้สารประกอบที่กัดกร่อนสามารถแพร่เข้าสู่ตัวเรือนเซ็นเซอร์ได้
  4. การคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) ระหว่างการไหลของก๊าซ — การไหลของ SF6 ที่มีความเร็วสูงผ่านสายเติมที่ไม่ต่อลงดินทำให้เกิดประจุไฟฟ้าสถิตซึ่งปลดปล่อยผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์ PD ทำลายวงจรตรวจจับ UHF ที่มีความไวสูง

การเปรียบเทียบโหมดความล้มเหลวของเซ็นเซอร์ตามประเภทข้อผิดพลาดจากการเติมใหม่

ข้อผิดพลาดในการเติมเซ็นเซอร์ที่ได้รับผลกระทบกลไกความล้มเหลวผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือ
การเปิดวาล์วอย่างรวดเร็วเครื่องวัดความหนาแน่นของก๊าซการฉีกขาดของกะบังลมจากแรงดันสูงไม่มีสัญญาณเตือนแรงดันแก๊ส — ใช้งานได้แม้ปิดฝา
ใช้ถัง SF6 แบบเปียกเซ็นเซอร์ความชื้นองค์ประกอบแบบความจุไฟฟ้าลัดวงจรสัญญาณเตือนความชื้นถูกปิดใช้งาน — ละเมิดมาตรฐาน IEC 60480
ไม่มีการกู้คืนก๊าซก่อนเติมใหม่เซ็นเซอร์ PDการโจมตีของผลพลอยได้ที่เป็นกรดกัดกร่อนต่อองค์ประกอบ UHFการปลดปล่อยประจุบางส่วนไม่ถูกตรวจพบ — เสี่ยงต่อการเสียหายของฉนวน
สายยางเติมของเหลวที่ไม่มีสายดินเซ็นเซอร์ PD / เซ็นเซอร์ป้องกันไฟกระชากการทำลายวงจรตรวจจับด้วยไฟฟ้าสถิตเหตุการณ์อาร์คแฟลชไม่ถูกตรวจพบ — ความล้มเหลวของการป้องกัน
การเติมเกินความดันที่กำหนดทรานสดิวเซอร์วัดอุณหภูมิการรั่วซึมของซีลที่เกลียวสายเคเบิลเซ็นเซอร์ — การรั่วไหลของก๊าซการตรวจสอบอุณหภูมิสูญหาย — ความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะความร้อนเกิน

กรณีศึกษาลูกค้า — หน่วยจ่ายไฟหลักแบบวงแหวน 24 กิโลโวลต์, การจ่ายไฟฟ้าอุตสาหกรรม, ตะวันออกกลาง:
ผู้รับเหมาด้านการจ่ายพลังงานได้ติดต่อ Bepto Electric หลังจากประสบปัญหาความผิดพลาดร้ายแรงของบัสบาร์ที่หน่วยหลักวงแหวน 24 kV ซึ่งได้เติมใหม่เมื่อหกเดือนก่อนหน้า การตรวจสอบหลังความผิดพลาดเผยให้เห็นว่าเครื่องวัดความหนาแน่นของก๊าซถูกทำลายในระหว่างขั้นตอนการเติมใหม่ — ทีมบำรุงรักษาได้เปิดวาล์วเติมเต็มอย่างเต็มที่โดยไม่มีอุปกรณ์ควบคุมแรงดัน ทำให้เกิดแรงดันกระชากประมาณ 0.9 MPa ต่อแรงดันเติมที่กำหนดไว้ที่ 0.5 MPaไดอะแฟรม GDM แตก ทำให้อุปกรณ์ทำงานโดยไม่มีระบบตรวจสอบแรงดันก๊าซเป็นเวลาหกเดือน เมื่อ SF6 รั่วซึมผ่านซีล O-ring ที่เสื่อมสภาพอย่างช้าๆ ไม่มีสัญญาณเตือน — และการล้มเหลวของฉนวนที่ตามมาทำให้เกิดเหตุการณ์อาร์คแฟลชสามเฟสที่ทำลายหน่วยหลักของวงแหวนทั้งหมด ผู้รับเหมากล่าวกับฉันว่า: “การเติมใช้เวลาสิบนาที การซ่อมแซมใช้เวลาสี่เดือน และทำให้เราเสียเวลาตามกำหนดการของโครงการทั้งหมด” หลังจากเปลี่ยนมาใช้ชิ้นส่วนฉนวนกันไฟฟ้าด้วยก๊าซ SF6 พร้อมวาล์วเติมที่ควบคุมแรงดันและฟังก์ชันทดสอบตัวเอง GDM แบบบูรณาการ ผู้รับเหมาได้ดำเนินการตามโปรโตคอลการเติมซ้ำแบบไม่ยอมรับข้อผิดพลาดในทุกสถานที่จ่ายไฟฟ้า.

วิธีการเลือกชิ้นส่วนฉนวนก๊าซ SF6 ที่มีการออกแบบป้องกันเซ็นเซอร์สำหรับการจ่ายไฟฟ้า?

ภาพระยะใกล้โดยละเอียดของเครื่องตรวจสอบความหนาแน่นก๊าซ SF6 และวาล์วเติมแบบปิดผนึกในตัวบนชุดอุปกรณ์สวิตช์แรงดันไฟฟ้าปานกลาง ซึ่งเน้นให้เห็นถึงตัวเรือนโลหะที่ช่วยปกป้องเซ็นเซอร์และการออกแบบที่ควบคุมแรงดันเพื่อความน่าเชื่อถือในการจ่ายพลังงาน.
รายละเอียดสวิตช์เกียร์ SF6 ที่มีการป้องกันเซ็นเซอร์

การเลือกชิ้นส่วนฉนวนกันไฟฟ้าก๊าซ SF6 ที่ปกป้องเซ็นเซอร์ภายในระหว่างการเติมก๊าซใหม่ จำเป็นต้องประเมินคุณสมบัติการออกแบบที่มากกว่าค่ามาตรฐานของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า สำหรับการใช้งานในระบบจ่ายไฟฟ้าที่ทีมบำรุงรักษาอาจไม่ได้ปฏิบัติตามขั้นตอนที่เหมาะสมเสมอไป การออกแบบที่ปกป้องเซ็นเซอร์จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือของระบบ.

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดความต้องการของระบบจ่ายไฟฟ้า

  • แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: 12 kV / 24 kV สำหรับชิ้นส่วนฉนวนแก๊ส SF6 ระดับการจ่ายไฟฟ้า
  • กระแสไฟฟ้าปกติและกระแสไฟฟ้าขณะเปิด/ปิดวงจรลัดวงจร
  • จำนวนช่องแก๊สและจุดติดตั้งเซ็นเซอร์ต่อ IEC 62271-2035

ขั้นตอนที่ 2: ประเมินการออกแบบวาล์วเติมแก๊ส

  • ระบุวาล์วเติมลมแบบปิดผนึกตัวเองชนิด Schrader พร้อมฟังก์ชันจำกัดแรงดันในตัว
  • อัตราการเติมสูงสุดที่อนุญาต: ≤0.1 MPa/นาที เพื่อป้องกันการเสียหายจากความดันชั่วคราวต่อไดอะแฟรม GDM
  • ข้อบังคับ: ชุดเติมของเหลวที่ควบคุมแรงดันพร้อมเกจวัดแรงดันขาออกที่สอบเทียบแล้ว ตามมาตรฐาน IEC 62271-203 ภาคผนวก F

ขั้นตอนที่ 3: ระบุคุณสมบัติการป้องกันเซ็นเซอร์

  • GDM: ระบุหน่วยพร้อมไดอะแฟรมสแตนเลสที่รองรับแรงดันสูงสุด 2 เท่าของปริมาณการเติมเพื่อป้องกันการระเบิด
  • เซ็นเซอร์ PD: ระบุหน่วยที่มีวงจรป้องกัน ESD ในตัวและเชื่อมต่อสายโคแอกเชียลที่มีสายดิน
  • เซ็นเซอร์ความชื้น: ระบุหน่วยที่ผ่านการสอบเทียบจากโรงงานพร้อมองค์ประกอบอ้างอิงที่ปิดผนึก; หลีกเลี่ยงการออกแบบที่สามารถเปลี่ยนได้ในภาคสนามในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
  • เกลียวสายเคเบิล: ระบุข้อต่อสายเคเบิลแบบปิดผนึกสองชั้นที่กันก๊าซได้ ซึ่งได้รับการรับรองให้ทนต่อแรงดันทดสอบเต็มช่อง

ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบมาตรฐานและใบรับรอง IEC

  • การทดสอบประเภท IEC 62271-203 รวมถึงการทดสอบการสลับแรงดันบนอินเทอร์เฟซของเซ็นเซอร์
  • การทดสอบประเภท IEC 60270 สำหรับเกณฑ์การตรวจจับของเซ็นเซอร์ PD
  • ใบรับรองการปฏิบัติตามมาตรฐาน IEC 60480 สำหรับความบริสุทธิ์ของก๊าซ SF6 ในการบรรจุจากโรงงาน
  • รายงานการทดสอบการยอมรับจากโรงงาน (FAT) ยืนยันการสอบเทียบเซ็นเซอร์ทั้งหมดก่อนการจัดส่ง

ขั้นตอนที่ 5: จัดทำเอกสารระเบียบปฏิบัติสำหรับการเติม

  • กำหนดให้ผู้จัดหาจัดเตรียมขั้นตอนการเติมซ้ำเป็นลายลักษณ์อักษร พร้อมระบุอัตราการเติมสูงสุด
  • ยืนยันความพร้อมใช้งานของแท่นเติมที่ควบคุมแรงดันซึ่งเข้ากันได้กับวาล์วเติมของอุปกรณ์
  • กำหนดขั้นตอนที่จำเป็นก่อนการเติมซ้ำ: การกู้คืนก๊าซ, การตรวจสอบความชื้นของถัง SF6 ที่จะเปลี่ยน, การต่อสายดิน ESD ของอุปกรณ์เติมทั้งหมด

สถานการณ์การใช้งานสำหรับการจ่ายไฟฟ้า

  • สถานีย่อยสำหรับการกระจายไฟฟ้าในเขตเมือง: ชิ้นส่วนฉนวนก๊าซ SF6 ขนาดกะทัดรัดพร้อมการส่งข้อมูล GDM อย่างต่อเนื่องไปยัง SCADA; ฟังก์ชันการทดสอบตัวเองของเซ็นเซอร์ที่จำเป็น
  • แผงจ่ายไฟฟ้าอุตสาหกรรม ระบุการตรวจสอบ PD พร้อมเอาต์พุตรีเลย์เตือนภัย; มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการตรวจจับข้อผิดพลาดในระยะเริ่มต้นในวงจรอุตสาหกรรมที่มีโหลดสูง
  • การเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน การตรวจสอบความหนาแน่นของก๊าซระยะไกลเป็นสิ่งจำเป็นในกรณีที่มีการเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษาไม่บ่อย
  • การกระจายสายเคเบิลใต้ดิน: เซ็นเซอร์ตรวจจับการระเบิดของไฟฟ้าอาร์กเป็นสิ่งจำเป็น; ผลกระทบจากความผิดพลาดในพื้นที่จำกัดมีความรุนแรง

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในการเติมน้ำและวิธีแก้ไขปัญหาความเสียหายของเซ็นเซอร์คืออะไร?

ภาพถ่ายรายละเอียดที่เน้นมือของช่างเทคนิคซ่อมบำรุง ซึ่งสวมสายรัดข้อมือต่อลงดิน กำลังใช้งานเครื่องเติม SF6 ที่ผ่านการสอบเทียบแล้ว โดยมีตัวควบคุมแรงดันและเครื่องวิเคราะห์ความชื้นเชื่อมต่อกับส่วนประกอบก๊าซที่มีฉนวน ห้ามเห็นใบหน้าของช่างเทคนิค เครื่องมือและช่องบริการมีป้ายกำกับที่ชัดเจน เน้นย้ำขั้นตอนการเติมที่ถูกต้อง.
การตั้งค่าเครื่องเติม SF6 ที่ผ่านการสอบเทียบพร้อมด้วยมาตรการความปลอดภัย

เมื่อสงสัยว่าเกิดความเสียหายต่อเซ็นเซอร์จากการเติมสารใหม่ที่ไม่ถูกต้อง จำเป็นต้องใช้วิธีการแก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบเพื่อระบุเซ็นเซอร์ที่ล้มเหลว อุปกรณ์ปลอดภัยที่จะจ่ายพลังงานใหม่หรือไม่ และต้องดำเนินการแก้ไขใดบ้างก่อนที่จะนำส่วนประกอบฉนวนแก๊ส SF6 กลับเข้าสู่การใช้งานในเครือข่ายการจ่ายไฟฟ้า.

ขั้นตอนการเติม SF6 อย่างถูกต้อง

  1. อุปกรณ์เติมทั้งหมดต้องต่อสายดิน ก่อนเชื่อมต่อกับวาล์วเติม — ช่วยขจัดความเสี่ยงจากไฟฟ้าสถิต (ESD) ต่อเซ็นเซอร์ PD และเซ็นเซอร์ป้องกันอาร์กแฟลช
  2. ตรวจสอบปริมาณความชื้นในถัง SF6 ด้วยเครื่องวัดจุดน้ำค้างก่อนเชื่อมต่อ — ปฏิเสธถังใด ๆ ที่มีจุดน้ำค้างสูงกว่า −40°C (เทียบเท่ากับ ~15 ppmv ที่ความดันเติม)
  3. เชื่อมต่อเครื่องบรรจุที่ควบคุมแรงดัน — ตั้งค่าความดันขาออกเป็นความดันเติมที่กำหนด ±0.02 MPa; ห้ามใช้ความดันในถังที่ไม่มีการควบคุม
  4. เปิดวาล์วเติมน้ำอย่างช้าๆ — อัตราการเติมสูงสุด 0.1 MPa/นาที; ตรวจสอบค่า GDM อย่างต่อเนื่องระหว่างการเติม
  5. ตรวจสอบค่าการอ่าน GDM ครั้งสุดท้าย เทียบกับแรงดันเป้าหมายที่ปรับตามอุณหภูมิ ก่อนที่จะตัดการเชื่อมต่อ
  6. ดำเนินการตรวจสอบการรั่วซึมหลังการเติม พร้อมเครื่องตรวจจับ SF6 ที่ปรับเทียบแล้วที่ข้อต่อหน้าแปลนทั้งหมดและปลอกสายเคเบิลของเซ็นเซอร์

รายการตรวจสอบปัญหาสำหรับความเสียหายของเซ็นเซอร์หลังการเติมใหม่

  • GDM อ่านค่าเป็นศูนย์หรือค้างสูงหลังจากเติมใหม่ → สงสัยว่าไดอะแฟรมอาจแตกจากการกระชากของแรงดัน; ถอดออกและทดสอบ GDM กับมาตรฐานที่สอบเทียบแล้ว; เปลี่ยนใหม่หากการตอบสนองไม่เป็นเชิงเส้น
  • สัญญาณเตือน GDM ไม่ทำงานที่ความดันต่ำที่ทราบ → ตรวจพบความล้มเหลวของจุดสัมผัสสัญญาณเตือนภัยจากเหตุการณ์ความดันเกิน; ทำการทดสอบความต่อเนื่องของจุดสัมผัสที่ค่าตั้งจุดสัญญาณเตือนตามค่าที่กำหนด
  • ระดับเสียงพื้นหลังพื้นฐานของ PD เพิ่มสูงขึ้นหลังจากการเติม → คาดว่าเกิดความเสียหายจากการป้องกันไฟฟ้าสถิต (ESD) กับวงจรตรวจจับ UHF; เปรียบเทียบสเปกตรัม PD ก่อนและหลังการเติมสารใหม่; หากค่าพื้นสัญญาณรบกวนเกิน 10 pC ให้เปลี่ยนเซ็นเซอร์
  • สัญญาณเตือนความชื้นทำงานทันทีหลังจากเติมน้ำ → ตรวจพบถัง SF6 ที่สงสัยว่าเปียก; ทำการเก็บตัวอย่างก๊าซตามมาตรฐาน IEC 60480; หากความชื้น >15 ppmv ให้ทำการกู้ก๊าซ, ทำแห้งช่องเก็บ, และเติมก๊าซ SF6 ที่ผ่านการรับรองว่าแห้งแล้ว
  • การอ่านค่าของตัวแปลงอุณหภูมิมีการเบี่ยงเบน >±2°C → คาดว่าเกิดความล้มเหลวของซีลสายเคเบิลบริเวณเกลียวรัดขณะเกิดแรงดันเกิน; ตรวจสอบเกลียวรัดเพื่อหารอยรั่วของ SF6; เปลี่ยนเกลียวรัดและปรับเทียบทรานสดิวเซอร์ใหม่

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการเติมหมึกที่ควรหลีกเลี่ยง

  • การใช้สายยางเติมของเหลวเดียวกันกับอุปกรณ์หลายประเภท โดยไม่ล้างระบบ — การปนเปื้อนข้ามระหว่างผลิตภัณฑ์พลอยได้จาก SF6 ในแต่ละช่องทำลายเซ็นเซอร์วัดความชื้น
  • การเติมโดยไม่ตรวจสอบประวัติการเกิดอาร์คภายในก่อน — หากการวิเคราะห์ก๊าซแสดงค่า SOF₂ >10 ppmv ตามมาตรฐาน IEC 60480 ช่องเก็บต้องได้รับการกำจัดสารปนเปื้อนอย่างสมบูรณ์ก่อนเติมใหม่
  • ข้ามการตรวจสอบเซ็นเซอร์หลังการเติม — ต้องทดสอบการทำงานของเซ็นเซอร์ทุกตัวหลังจากการเติมของเหลวทุกครั้งก่อนจ่ายพลังงานใหม่

สรุป

การเติมก๊าซ SF6 อย่างไม่ถูกต้องเป็นหนึ่งในสาเหตุที่สามารถป้องกันได้มากที่สุดของการเสียหายของเซ็นเซอร์ภายในชิ้นส่วนฉนวนก๊าซ SF6 สำหรับการจ่ายไฟฟ้า — และเป็นหนึ่งในสาเหตุที่มีผลกระทบมากที่สุดเครื่องตรวจวัดความหนาแน่นของก๊าซที่เสียหาย, เซ็นเซอร์ตรวจจับการคายประจุบางส่วนที่ใช้งานไม่ได้, หรือเครื่องตรวจจับความชื้นที่ล้มเหลว ไม่ได้หยุดการทำงานของอุปกรณ์ แต่จะลดทอนความน่าเชื่อถือและการตรวจสอบความปลอดภัยที่ทำให้เทคโนโลยีฉนวนกันไฟฟ้า SF6 เป็นที่ไว้วางใจได้ การระบุชิ้นส่วนฉนวนกันไฟฟ้า SF6 ที่มีคุณสมบัติการออกแบบเพื่อปกป้องเซ็นเซอร์, การบังคับใช้โปรโตคอลการเติมก๊าซที่ควบคุมแรงดัน, และการปฏิบัติตามรายการตรวจสอบการแก้ไขปัญหาหลังการเติมก๊าซอย่างเป็นระบบ วิศวกรระบบจ่ายไฟสามารถกำจัดโหมดความล้มเหลวนี้ได้อย่างสมบูรณ์. การประหยัดเวลาสิบนาทีจากการไม่ปฏิบัติตามขั้นตอนการเติมของเหลวอย่างถูกต้อง อาจทำให้ต้องหยุดทำงานโดยไม่คาดคิดนานถึงสี่เดือน — การคำนวณนั้นไม่ซับซ้อนเลย.

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการเติม SF6 และการป้องกันเซ็นเซอร์ภายใน

ถาม: อัตราการเติมสูงสุดที่ปลอดภัยสำหรับชิ้นส่วนฉนวนแก๊ส SF6 คือเท่าใดเพื่อป้องกันการเสียหายจากแรงดันชั่วคราวต่อเซ็นเซอร์ภายใน?

A: อัตราการเติมสูงสุดที่แนะนำคือ 0.1 MPa ต่อนาที โดยใช้ชุดเติมที่ควบคุมแรงดัน การเติมเกินอัตรานี้จะก่อให้เกิดแรงดันชั่วคราวที่สามารถทำให้ไดอะแฟรมของตัวตรวจสอบความหนาแน่นของก๊าซแตกและทำลายเยื่อของเซ็นเซอร์การปล่อยประจุบางส่วนอย่างไม่สามารถกู้คืนได้.

ถาม: ทีมบำรุงรักษาสามารถยืนยันได้อย่างไรว่าเซ็นเซอร์ภายในยังคงทำงานได้หลังจากการเติม SF6 ในสถานีย่อยจำหน่าย?

A: ทำการทดสอบการทำงานหลังการเติม: ตรวจสอบค่าการอ่าน GDM กับเป้าหมายที่ชดเชยอุณหภูมิแล้ว, ทำการกระตุ้นการติดต่อสัญญาณเตือนที่จุดตั้งค่าที่กำหนด, ตรวจสอบระดับสัญญาณรบกวนของเซ็นเซอร์ PD กับค่าพื้นฐานก่อนการเติม, และยืนยันค่าการอ่านของเซ็นเซอร์ความชื้นอยู่ต่ำกว่า 15 ppmv ตามมาตรฐาน IEC 60480.

ถาม: ควรตรวจสอบข้อกำหนดความชื้นของถัง SF6 อย่างไรก่อนเติมส่วนประกอบฉนวนแก๊สในอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้า?

A: ถัง SF6 ต้องมีจุดน้ำค้างที่ −40°C หรือต่ำกว่าก่อนการใช้งาน เทียบเท่ากับปริมาณความชื้นประมาณ 15 ppmv ที่ความดันเติมที่กำหนดตามมาตรฐาน IEC 60480 ถังที่มีค่าสูงกว่าเกณฑ์นี้จะทำให้เซ็นเซอร์วัดความชื้นแบบตัวเก็บประจุเกิดการปนเปื้อนและทำให้เกิดการแจ้งเตือนผิดพลาดหรือเซ็นเซอร์เสียหาย.

ถาม: เซ็นเซอร์ตรวจจับการคายประจุบางส่วนที่เสียหายจาก ESD ระหว่างการเติม SF6 สามารถซ่อมแซมได้หรือไม่ หรือจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่?

A: ความเสียหายจากไฟฟ้าสถิต (ESD) ต่อวงจรเซ็นเซอร์การปลดปล่อยประจุบางส่วนของ UHF มักไม่สามารถแก้ไขได้ถาวรในระดับชิ้นส่วน การซ่อมแซมในภาคสนามไม่แนะนำ การเปลี่ยนด้วยหน่วยที่ผ่านการสอบเทียบจากโรงงานและการวัด PD พื้นฐานหลังการติดตั้งตามมาตรฐาน IEC 60270 เป็นวิธีแก้ไขที่เชื่อถือได้เพียงวิธีเดียว.

ถาม: การปนเปื้อนจากผลพลอยได้ของการสลายตัวของ SF6 ระหว่างการเติมซ้ำส่งผลต่อความน่าเชื่อถือในระยะยาวของชิ้นส่วนฉนวนแก๊สในระบบจ่ายไฟฟ้าอย่างไร?

A: ผลพลอยได้ เช่น SOF₂ และ HF จะกัดกร่อนตัวเรือนเซ็นเซอร์ ทำให้ซีลเกลียวสายเคเบิลอีลาสโตเมอร์เสื่อมสภาพ และทำให้เซ็นเซอร์วัดความชื้นแบบความจุเกิดการคลาดเคลื่อนเมื่อเวลาผ่านไป มาตรฐาน IEC 60480 กำหนดให้ต้องวิเคราะห์ก๊าซก่อนเติมก๊าซใหม่ลงในช่องที่มีประวัติการเกิดอาร์คก่อนหน้านี้ เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของผลพลอยได้เข้าไปในก๊าซทดแทนและชุดเซ็นเซอร์.

  1. เข้าถึงมาตรฐานพื้นฐานสำหรับความปลอดภัยในการทำงานของระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม.

  2. ทำความเข้าใจว่าการชดเชยอุณหภูมิช่วยให้เครื่องตรวจวัดความหนาแน่นสามารถให้สถานะฉนวนที่ถูกต้องได้โดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม.

  3. สำรวจมาตรฐานสากลสำหรับการวัดการปล่อยประจุบางส่วนในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง.

  4. ทบทวนแนวทางสำหรับคุณภาพและความบริสุทธิ์ของก๊าซซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์ (SF6) ที่นำมาจากอุปกรณ์ไฟฟ้า.

  5. โปรดตรวจสอบข้อกำหนดเฉพาะสำหรับอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ชนิดโลหะปิดสนิทที่มีฉนวนแก๊ส สำหรับแรงดันใช้งานเกิน 52 กิโลโวลต์.

เกี่ยวข้อง

แจ็ค เบปโต

สวัสดีครับ ผมชื่อแจ็ค เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีประสบการณ์มากกว่า 12 ปีในระบบจ่ายไฟฟ้าและระบบแรงดันไฟฟ้าปานกลาง ผ่านทาง Bepto electric ผมแบ่งปันข้อมูลเชิงปฏิบัติและความรู้ทางเทคนิคเกี่ยวกับส่วนประกอบสำคัญของระบบโครงข่ายไฟฟ้า รวมถึงสวิตช์เกียร์ สวิตช์ตัดโหลด สวิตช์เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบสุญญากาศ ตัวตัดการเชื่อมต่อ และหม้อแปลงเครื่องมือ แพลตฟอร์มนี้จัดระเบียบผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นหมวดหมู่ที่มีโครงสร้างพร้อมภาพและคำอธิบายทางเทคนิค เพื่อช่วยให้วิศวกรและผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเข้าใจอุปกรณ์ไฟฟ้าและโครงสร้างพื้นฐานของระบบไฟฟ้าได้ดียิ่งขึ้น.

คุณสามารถติดต่อฉันได้ที่ [email protected] สำหรับคำถามเกี่ยวกับอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือการใช้งานระบบไฟฟ้า.

สารบัญ
แบบฟอร์มติดต่อ
🔒 ข้อมูลของคุณปลอดภัยและได้รับการเข้ารหัสแล้ว.