TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU ELEKTROTEHNIČKI ODJEL Prof.dr.sc.KREŠIMIR MEŠTROVIĆ POUZDANOST VISOKONAPONSKIH RASTAVLJAČA I ZEMLJOSPOJNIKA

Transcription

1 TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU ELEKTROTEHNIČKI ODJEL Prof.dr.sc.KREŠIMIR MEŠTROVIĆ POUZDANOST VISOKONAPONSKIH RASTAVLJAČA I ZEMLJOSPOJNIKA

2 Okretni rastavljači 123 kv s kompozitnim potpornim izolatorima 2

3 Okretni rastavljači 123 kv - TS Žerjavinec 3

4 Okretni rastavljači 245 kv - TS Žerjavinec 4

5 Pantografski rastavljači 123 i 245 kv - HE Zakučac 5

6 Okretni rastavljači 420 kv 6

7 Pantografski rastavljač 420 kv 7

8 HE Zakučac Zemljospojnik 123 kv TS Žerjavinec 8

9 Zemljospojnik 245 kv - TS Žerjavinec 9

10 Rastavljač sa zemljospojnikom 245 kv - TS Žerjavinec 10

11 Rastavljač s vertikalnim otvaranjem 420 kv 11

12 12

13 Metalom oklopljeni rastavljači i zemljospojnici neutralna pozicija rastavljač zatvoren zemljospojnik zatvoren 13

14 VELIKI KVAR rastavljača (zemljospojnika) u postrojenju uzrokuje nemogućnost provedbe jedne ili više osnovnih funkcija aparata, i rezultira trenutnom promjenom u radu sustava, npr. prorada zaštite radi isključenja kvara ili isključenje aparata iz pogona unutar 30 minuta, a da nije bilo planirano postupcima održavanja. Ne uklapa na komandu Ne isklapa na komandu Uklapa bez komande Isklapa bez komande Ne vodi struju Proboj prema zemlji u uklopljenom stanju Proboj prema zemlji za vrijeme uklapanja Proboj prema zemlji u isklopljenom stanju 14

15 VELIKI KVAR Proboj prema zemlji za vrijeme isklapanja Proboj između polova u uklopljenom stanju Proboj između polova za vrijeme uklapanja Proboj između polova u isklopljenom stanju Proboj između polova za vrijeme isklapanja Proboj na jednom polu za vrijeme uklapanja (ne vodi struju) Proboj na jednom polu u isklopljenom stanju Proboj na jednom polu za vrijeme isklapanja (ne prekida struju) Blokira u isklopljenom ili uklopljenom stanju (alarm je potaknut od kontrolnog sistema) Gubitak mehaničkog integriteta (mehaničko oštećenje raznih djelova kao što su izolatori,i sl.) 15

16 MALI KVAR je svaki kvar na rastavljaču (zemljospojniku) koji nije veliki kvar i koji ne dovodi do velikog kvara. Ispuštanje zraka u radnom mehanizmu Malo istjecanje SF6 Promjene u mehaničkim karakteristikama Promjene u električnim karakteristikama Promjene u funkcionalnim karakteristikama nadzora i pomoćnih krugova 16

17 IZVOR KVARA Mehanički i radni mehanizam (uzemljen) Mehanički i drugi djelovi Električki (glavni krug) Električki (pomoćni i kontrolni krugovi) Drugo 17

18 GLAVNI UZROK KVARA Uzrok opažen prije stavljanja u pogon Greška u konstrukciji ( odgovoran proizvođač) Inženjerski kvar (odgovoran korisnik) Greška u proizvodnji (loša kontrola kvalitete) Neispravan transport ili montaža na terenu Nedostatna uputstva za transport, montažu i rad Drugo 18

19 GLAVNI UZROK KVARA Uzrok nastao za vrijeme rada Struja veća od nazivne Napon često iznad dozvoljenog Sklopni prenaponi prelaze dozvoljene Udarni atmosferski naponi veći od nazivnih Prevelika mehanička naprezanja Uvjeti okoline iznad dozvoljenih ( izuzev preskoka) Korozija Pohabanost/starost Neispravan rad Neispravan nadzor Električni kvar na susjednoj opremi Mehanički kvar na susjednoj opremi Ljudska greška Neispravno održavanje (nedostatne instrukcije za održavanje i slično) Oštećenja uslijed vanjskih razloga ( uzrokovana životinjama, ljudima i sl.) Druga abnormalna stanja Nepoznati drugi uzroci 19

20 SUSTAV ZA PRIKUPLJANJE, UPIS I KLASIFICIRANJE PODATAKA O KVAROVIMA VISOKONAPONSKE OPREME HRVATSKA ELEKTROPRIVREDA HEP-OPS PrP Zagreb HEP-OPS PrP Split HEP-OPS PrP Rijeka HEP-OPS PrP Osijek HEP-ODS Elektra Zgb. koordinator za HRVATSKU K.M. A D HEP- PROIZVODNJA PP HE Sjever CIGRÉ WG A3.06 B F DS/ES Task Force Specijalist za rastavljače GIS Task Force C C Predstavnik WG za HR K. MEŠTROVIĆ E C C CB Task Force K. Meštrović IT Task Force F F Specijalist za GIS BAZA PODATAKA Specijalist za IT F

21 SUSTAV ZA PRIKUPLJANJE, UPIS I KLASIFICIRANJE PODATAKA O KVAROVIMA VISOKONAPONSKE OPREME CIGRE Reliability Tool.xls 21

22 POPULACIJA RASTAVLJAČA U POGONU rastavljač godina 22

23 POPULACIJA RASTAVLJAČA / NAPONSKA KLASA 23

24 POPULACIJA / POGONSKI MEHANIZAM i NAPONSKA KLASA 24

25 POPULACIJA RASTAVLJAČA / TIP i NAPONSKA KLASA 25

26 POPULACIJA RASTAVLJAČA / PERIOD IZRADE 26

27 POPULACIJA RASTAVLJAČA / TIP i PERIOD IZRADE 27

28 POPULACIJA RASTAVLJAČA / MJESTO UGRADNJE 28

29 POPULACIJA RASTAVLJAČA / FILOZOFIJA ODRŽAVANJA 29

30 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA ( ) RASTAVLJAČA / NAPONSKA KLASA = ( kvarova x 100) / (vrijeme x broj prekidača) 30

31 Nivo točnosti (Confidence level) Nivo točnosti 95% znači da se u tom intervalu s 95% vjerojatnosti nalazi stvarna vrijednost učestalosti kvara. 31

32 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA CENTRE BREAK RASTAVLJAČA / NAPONSKA KLASA 32

33 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA DOUBLE BREAK RASTAVLJAČA / NAPONSKA KLASA 33

34 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA KNEE TYPE RASTAVLJAČA / NAPONSKA KLASA 34

35 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA VERTIKAL BREAK RASTAVLJAČA / NAPONSKA KLASA 35

36 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA SEMI PANTOGRAPH RASTAVLJAČA / NAPONSKA KLASA 36

37 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA PANTOGRAPH RASTAVLJAČA / NAPONSKA KLASA 37

38 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / PERIOD IZRADE 38

39 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA S ELEKTROMOTORNIM POGONOM/ PERIOD IZRADE 39

40 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA S PNEUMATSKIM POGONOM/ PERIOD IZRADE 40

41 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA S RUČNIM POGONOM/ PERIOD IZRADE 41

42 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / UZROK KVARA 42

43 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / VRSTA KVARA 43

44 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / VRSTA KVARA 44

45 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / POGONSKI UVJETI U TRENUTKU KVARA 45

46 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / KOMPONENTA ODGOVORNA ZA KVAR 46

47 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / IZVOR KVARA 47

48 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / IZVOR KVARA 48

49 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / NAČIN OTKLANJANJA KVARA 49

50 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / UVJETI POGONA 50

51 DISTRIBUCIJA UČESTALOSTI VELIKOG KVARA RASTAVLJAČA / VRSTA POGONA 51

52 KVAR ELEKTRIČNE KOMPONENTE/ VRSTA POGONA 52

53 KVAR MEHANIČKE KOMPONENTE/ VRSTA POGONA 53

54 SAŽETAK I ZAKLJUČCI - U anketi je sudjelovalo 25 zemalja sa 5 kontinenata - Obrađeno je uređaj godina - Najviše podataka je bilo iz Azije i Europe, jedna zemlja je dostavila 52% od ukupnih populacijskih podataka - Omjer rastavljač/zemljospojnik je bio 4/1 (iako je u praksi 3/1)!!! - Za napone manje od 100 kv najčešći je tip okretni rastavljač s dvostrukim prekidom - Između 100 i 500 kv najčešći je tip okretni rastavljač s centralnim prekidom - Iznad 500 kv najčešći je tip okretni rastavljač s centralnim prekidom i rastavljač s vertikalnim otvaranjem 54

55 - Najčešći je električni pogon, a onda slijede pneumatski i ručni - Najčešće su rastavljači za vanjsku montažu - Učestalost velikog kvara je 0,29 za 100 rastavljač godina - Učestalost velikog kvara raste sa starenjem - Največa učestalost velikog kvara je u početnim godinama rada - Okretni rastavljači i pantografski rastavljači pokazuju istu tipičnu krivulju starenja, dok se kod rastavljača s vertikalnim otvaranjem i semipantografa to ne vidi tako jasno - Rastavljači ovisno o sva tri tipa pogona (električni, pneumatski, ručni) pokazuju istu tipičnu krivulju starenja (krivulja kade) - Uzrok 30% velikih kvarova je konstrukcija rastavljača, a 70% pogon - Najbolji je ručni pogon, onda slijedi električki pa pneumatski 55

56 - Glavni veliki kvar je Ne sklapa na komandu (70% za rastavljače i 79% za zemljospojnike) - Uzrok veliki kvarova je pogon i kinematički lanci, a ne aktivni dijelovi aparata - Više od 80% kvarova se desilo za vrijeme normalnog pogona, a više od 60% je uzrokovano trošenjem i starenjem - Kod 85% velikih kvarova komponenta u kvaru je popravljena ili zamijenjena na terenu - Oko 95% kvarova nije kasnije rezultiralo nikakvim značajnim mjerama/poboljšanjima na konstrukciji aparata - Oko 90% velikih kvarova imalo je uzrok u samoj komponenti aparata - Najveći doprinos velikom kvaru je trošenje i starenje - Najčešća filozofija održavanja je vremenski bazirano održavanje (57,5%), a zatim kombinacija različitih metoda (30,7%). 56

57 Otvaranje rastavljača pod naponom 57

58 Kratkospojna ispitivanja rastavljača 245 kv 765 kv 58

59 Klimatska ispitivanja Rastavljača Zemljospojnika 59

60 Zanima vas više: CIGRÉ Technical Brochures Final Report of the International Enquiry on Reliability of High Voltage Equipment No Part 1: Summary and General Matters No Part 2: SF 6 Circuit Breakers No Part 3: Disconnectors and Earthing Switches No Part 4: Instrument Transformers No Part 5: Gas Insulated Switchgear No Part 6: GIS Practices

61 HVALA NA PAŽNJI! :0)