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Tiefgehende Lösungen für häufige Probleme bei SF6-Ringkuppel-Einheiten (RMUs)

Rockwill 08/13/2025

Tiefgehende Lösungen für häufige Probleme in SF6-Ringklemmgeräten (RMUs)

Das stabile Betreiben von SF6-Hochspannungs-RMUs ist entscheidend für die Netzsicherheit. Um typische Probleme zu lösen, die sich während des langfristigen Betriebs ergeben, und basierend auf Branchenpraktiken und technischen Spezifikationen, werden die folgenden systematischen Lösungen vorgeschlagen:

I. Umfassender Plan zur Gasleckage-Verwaltung

Phänomen & Risiko:

SF6-Gasleckage reduziert die elektrische Festigkeit (Abbruchspannung sinkt um über 30%, wenn der Druck unter 0,4 MPa fällt).
Bogenzerlegungsprodukte (z.B. SF4, SOF2) stellen eine Bedrohung für die Sicherheit des Personals dar.

Proaktives Verteidigungssystem:

Gegenmaßnahme	Standard	Häufigkeit / Methode
Laserbildgebung zur Leckagedetektion	DL/T 1145	Jährliche Erhebung + Sondereinsätze nach Regen
Doppelkanal-Dichterelaisüberwachung	IEC 62271	Echtzeit-Warnschwelleneinstellung (0,55 MPa bei 20°C)
Komplette Abdichtkomponenten-Retrofit	GB/T 11023	Verwendung von Fluorkautschuk-O-Ringen + Metallbellowabdichtungen
Notfallübungen	Q/GDW 1799.2	Vierteljährliche Übungen (einschließlich der Bedienung von Überdruck-Atemapparaten)

II. Strategie zur Beseitigung von mechanischen Betriebsstörungen

Ausfallmechanismen:

Mechanismus stecken/gefrieren (80% durch Verhärtung des Schmiermittels verursacht).
Ausfall des Mikroschalters.
Betriebsverweigerung/Fehlfunktion aufgrund der Oxidation der Sekundärleitung.

Precision Maintenance Plan:

Halbjährliche Wartung: Beinhaltet zwei kritische Aufgaben: 1) Demontage und Instandsetzung des Betriebsmechanismus; 2) Spulenwiderstandsprüfung. Diese Aufgaben ermöglichen eine zeitnahe Bewertung des grundlegenden Zustands der Ausrüstung.
Intelligente Überwachung: Fokussiert auf die tiefgehende Analyse des Betriebsstatus, insbesondere einschließlich: 1) Analyse der Stromformen der Öffnen-/Schließen-Spule; 2) Bewertung des Status des Energiespeichermotors. Dies ermöglicht eine präzise Kontrolle des Ausrüstungsbetriebs.
Präventive Prüfung: Nutzt spezialisierte Instrumente, um die Prüfungsgenauigkeit sicherzustellen, indem mechanische Charakteristiktester und Mikroohmmeter für die Kontaktwiderstandsprüfung eingesetzt werden. Dies bietet robuste Datenunterstützung für ein sicheres und stabiles Betreiben.

III. Prävention und Kontrolle von Isolationsverschlechterung und Überhitzung

Umfassende Schutzmaßnahmen:

Isolierungsinstandsetzung:

Anwenden eines feuchtigkeitsabweisenden RTV-Belags auf Epoxidharzflaschenoberflächen (hält 40% höhere Spannung aus).
Ersetzen von Porzellankappen durch Silikonkappen (Widerstand gegen Stoßbelastung erhöht sich um das Dreifache).

Thermalmanagement-Upgrade:
Wärmestrahlungsleistung = 6,5×10⁻³×(T_Gehäuse - 25)³ // Optimierungsmaßnahmen:

Installieren von IP55-Zentrifugenlüftern an der Gehäusespitze (ΔT um 8°C reduziert).
Silberbeschichtung von Kupferleitern (Kontaktwiderstand um 35% reduziert).
Einbetten von Wärmerohrstrahlern in die Kontaktaufbauten.

IV. Aufbau eines intelligenten Betriebs- und Wartungssystems (O&M)

Technologiemodul	Funktionsumsetzung	Vorteil
UHF-Teilentladungsüberwachung (PD)	Erfasst Signale im Bereich von 300 MHz bis 1,5 GHz	Bietet eine dreimonatige Vorwarnung für Isolationsdefekte
Druck-Cloud-Map-Analyse	Leckagevorhersage basierend auf Temperaturkompensation	Erhöht die Effizienz der Leckortung um mehr als 70%
Mechanisches Lebensdauerassessment	Belastungsanalyse basierend auf kumulativen Schaltvorgängen	Erreicht eine Mechanusausfallvorhersagerate von >90%

Validierung durch typisches Beispiel

Nach der Implementierung dieser Lösung in einem 220-kV-Umspannwerk der Staatsnetzwerke:
▶ Der jährliche SF6-Leckagegrad sank von 0,8% auf 0,05%.
▶ Die Anzahl der mechanischen Ausfälle sank um 82% (von 2021 bis 2023).
▶ Die maximale Temperatursteigerung sank von 75K auf 48K (IEC 60298).

Kernpunkte der O&M-Implementierung

Aufbau einer vollständigen Lebenszyklus-Ausrüstungsdatenbank (einschließlich Lebensdauerwarnungen für Ersatzteile).
Förderung lebender Detektionstechniken, um geplante Ausfallprüfungen zu ersetzen.
Vertiefung der Anwendung von zustandsbasierter Wartung (CBM)-Entscheidungssystemen.

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