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?
- การเติม SF6 อย่างไม่ถูกต้องทำลายเซ็นเซอร์ภายในอย่างไร?
- วิธีการเลือกชิ้นส่วนฉนวนก๊าซ SF6 ที่มีการออกแบบป้องกันเซ็นเซอร์สำหรับการจ่ายไฟฟ้า?
- ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในการเติมน้ำและวิธีแก้ไขปัญหาความเสียหายของเซ็นเซอร์คืออะไร?
- คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการเติม SF6 และการป้องกันเซ็นเซอร์ภายใน
เซ็นเซอร์ภายในใดบ้างที่ฝังอยู่ในชิ้นส่วนฉนวนแก๊ส SF6 และพวกมันทำหน้าที่อะไร?
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?
การทำลายเซ็นเซอร์ภายในระหว่างการเติม SF6 อย่างไม่ถูกต้องเกิดขึ้นตามกลไกทางกายภาพที่สามารถคาดการณ์ได้ กลไกแต่ละอย่างสอดคล้องกับข้อผิดพลาดในขั้นตอนที่เฉพาะเจาะจงซึ่งพบได้บ่อยอย่างน่าตกใจในปฏิบัติการบำรุงรักษาภาคสนามทั่วทั้งระบบเครือข่ายการจ่ายไฟฟ้า.
กลไกการทำลายเซ็นเซอร์หลักสี่ประการคือ:
- ความเสียหายชั่วคราวจากแรงดันเกิน — การเปิดวาล์วอย่างรวดเร็วระหว่างการเติมทำให้เกิดแรงดันกระชากที่ 1.5–2 เท่าของแรงดันเติมที่กำหนดภายในเวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาที ซึ่งเกินกว่าค่าความดันระเบิดทางกลของไดอะแฟรม GDM และแผ่นเซ็นเซอร์ PD
- การปนเปื้อนจากความชื้น — การเติมด้วยถัง SF6 ที่ไม่ได้ตรวจสอบความชื้นล่วงหน้า จะนำไอน้ำเข้าไปซึ่งจะควบแน่นบนเซ็นเซอร์วัดความชื้นแบบความจุ ส่งผลให้เกิดการคลาดเคลื่อนของการสอบเทียบอย่างถาวรหรือเกิดความล้มเหลวจากการลัดวงจร
- การแทรกซึมของผลพลอยได้จากการสลายตัวของ SF6 — การเชื่อมต่ออุปกรณ์เติมสารกับช่องที่มีสารตกค้าง SOF₂ หรือ HF โดยไม่ทำการกู้คืนก๊าซก่อน จะทำให้สารประกอบที่กัดกร่อนสามารถแพร่เข้าสู่ตัวเรือนเซ็นเซอร์ได้
- การคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) ระหว่างการไหลของก๊าซ — การไหลของ SF6 ที่มีความเร็วสูงผ่านสายเติมที่ไม่ต่อลงดินทำให้เกิดประจุไฟฟ้าสถิตซึ่งปลดปล่อยผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์ PD ทำลายวงจรตรวจจับ UHF ที่มีความไวสูง
การเปรียบเทียบโหมดความล้มเหลวของเซ็นเซอร์ตามประเภทข้อผิดพลาดจากการเติมใหม่
| ข้อผิดพลาดในการเติม | เซ็นเซอร์ที่ได้รับผลกระทบ | กลไกความล้มเหลว | ผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือ |
|---|---|---|---|
| การเปิดวาล์วอย่างรวดเร็ว | เครื่องวัดความหนาแน่นของก๊าซ | การฉีกขาดของกะบังลมจากแรงดันสูง | ไม่มีสัญญาณเตือนแรงดันแก๊ส — ใช้งานได้แม้ปิดฝา |
| ใช้ถัง SF6 แบบเปียก | เซ็นเซอร์ความชื้น | องค์ประกอบแบบความจุไฟฟ้าลัดวงจร | สัญญาณเตือนความชื้นถูกปิดใช้งาน — ละเมิดมาตรฐาน IEC 60480 |
| ไม่มีการกู้คืนก๊าซก่อนเติมใหม่ | เซ็นเซอร์ PD | การโจมตีของผลพลอยได้ที่เป็นกรดกัดกร่อนต่อองค์ประกอบ UHF | การปลดปล่อยประจุบางส่วนไม่ถูกตรวจพบ — เสี่ยงต่อการเสียหายของฉนวน |
| สายยางเติมของเหลวที่ไม่มีสายดิน | เซ็นเซอร์ PD / เซ็นเซอร์ป้องกันไฟกระชาก | การทำลายวงจรตรวจจับด้วยไฟฟ้าสถิต | เหตุการณ์อาร์คแฟลชไม่ถูกตรวจพบ — ความล้มเหลวของการป้องกัน |
| การเติมเกินความดันที่กำหนด | ทรานสดิวเซอร์วัดอุณหภูมิ | การรั่วซึมของซีลที่เกลียวสายเคเบิลเซ็นเซอร์ — การรั่วไหลของก๊าซ | การตรวจสอบอุณหภูมิสูญหาย — 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?
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?
เมื่อสงสัยว่าเกิดความเสียหายต่อเซ็นเซอร์จากการเติมสารใหม่ที่ไม่ถูกต้อง จำเป็นต้องใช้วิธีการแก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบเพื่อระบุเซ็นเซอร์ที่ล้มเหลว อุปกรณ์ปลอดภัยที่จะจ่ายพลังงานใหม่หรือไม่ และต้องดำเนินการแก้ไขใดบ้างก่อนที่จะนำส่วนประกอบฉนวนแก๊ส SF6 กลับเข้าสู่การใช้งานในเครือข่ายการจ่ายไฟฟ้า.
ขั้นตอนการเติม SF6 อย่างถูกต้อง
- อุปกรณ์เติมทั้งหมดต้องต่อสายดิน ก่อนเชื่อมต่อกับวาล์วเติม — ช่วยขจัดความเสี่ยงจากไฟฟ้าสถิต (ESD) ต่อเซ็นเซอร์ PD และเซ็นเซอร์ป้องกันอาร์กแฟลช
- ตรวจสอบปริมาณความชื้นในถัง SF6 ด้วยเครื่องวัดจุดน้ำค้างก่อนเชื่อมต่อ — ปฏิเสธถังใด ๆ ที่มีจุดน้ำค้างสูงกว่า −40°C (เทียบเท่ากับ ~15 ppmv ที่ความดันเติม)
- เชื่อมต่อเครื่องบรรจุที่ควบคุมแรงดัน — ตั้งค่าความดันขาออกเป็นความดันเติมที่กำหนด ±0.02 MPa; ห้ามใช้ความดันในถังที่ไม่มีการควบคุม
- เปิดวาล์วเติมน้ำอย่างช้าๆ — อัตราการเติมสูงสุด 0.1 MPa/นาที; ตรวจสอบค่า GDM อย่างต่อเนื่องระหว่างการเติม
- ตรวจสอบค่าการอ่าน GDM ครั้งสุดท้าย เทียบกับแรงดันเป้าหมายที่ปรับตามอุณหภูมิ ก่อนที่จะตัดการเชื่อมต่อ
- 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.
-
เข้าถึงมาตรฐานพื้นฐานสำหรับความปลอดภัยในการทำงานของระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม. ↩
-
ทำความเข้าใจว่าการชดเชยอุณหภูมิช่วยให้เครื่องตรวจวัดความหนาแน่นสามารถให้สถานะฉนวนที่ถูกต้องได้โดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม. ↩
-
สำรวจมาตรฐานสากลสำหรับการวัดการปล่อยประจุบางส่วนในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง. ↩
-
ทบทวนแนวทางสำหรับคุณภาพและความบริสุทธิ์ของก๊าซซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์ (SF6) ที่นำมาจากอุปกรณ์ไฟฟ้า. ↩
-
โปรดตรวจสอบข้อกำหนดเฉพาะสำหรับอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ชนิดโลหะปิดสนิทที่มีฉนวนแก๊ส สำหรับแรงดันใช้งานเกิน 52 กิโลโวลต์. ↩