Rischi del frequente esercizio del commutatore di prese in carico e analisi dei limiti di frequenza di commutazione delle prese

Campo: Produzione

10Year<

China

Il commutatore sotto carico (OLTC) è il componente fondamentale che mantiene la stabilità della tensione di rete e consente la regolazione della tensione dei trasformatori sotto carico. Tuttavia, poiché ogni operazione di commutazione comporta inevitabilmente la formazione di archi elettrici e azioni meccaniche, un funzionamento eccessivamente frequente non solo accelera l'invecchiamento delle apparecchiature, ma può anche provocare gravi incidenti di sicurezza. Il presente articolo si concentra sui commutatori sotto carico a transizione resistiva in olio, con un ambito di applicazione coerente con DL/T 574-2021.

Regolatore di tensione cilindrico montato su palo dotato di indicatore di pressione e boccole isolanti

1. Principali pericoli causati dal funzionamento frequente

Le frequenti operazioni di commutazione delle prese accelerano il deterioramento del commutatore sotto il profilo elettrico, dell'isolamento e meccanico, come riassunto di seguito:

Pericolo	Meccanismo	Conseguenza
Usura dei contatti e aumento del riscaldamento	La regolazione frequente della tensione causa una grave usura meccanica, erosione elettrica e contaminazione dei contatti; a correnti di carico più elevate, l'effetto termico della corrente indebolisce l'elasticità della molla, riducendo la pressione di contatto tra i contatti mobili e fissi e aumentando la resistenza di contatto, il che a sua volta provoca il riscaldamento dei contatti	L'ossidazione, la corrosione e la deformazione meccanica sulla superficie dei contatti accelerano, creando un circolo vizioso che può portare infine al danneggiamento del selettore
Guasto della resistenza di transizione e rischio di cortocircuito	La resistenza di transizione sopporta un forte impulso di corrente e produce istantaneamente alte temperature a ogni operazione di commutazione; il funzionamento frequente può rendere fragile il suo materiale, modificarne il valore di resistenza o persino bruciarla	Se la commutazione sotto carico continua dopo che la resistenza si è bruciata, si genera un forte arco elettrico nel punto di interruzione, portando a un cortocircuito tra le prese, bruciando la sezione delle prese dell'avvolgimento ad alta tensione e causando persino danni irreparabili all'interruttore
Deterioramento della qualità dell'olio e degradazione dell'isolamento	L'arco elettrico generato dalle commutazioni frequenti causa la decomposizione dell'olio isolante nell'interruttore, producendo impurità come carbonio libero e umidità	La qualità dell'olio si deteriora e la rigidità dielettrica diminuisce, limitando non solo il numero di operazioni di commutazione, ma potenzialmente innescando anche scariche parziali o scariche superficiali che mettono a rischio il funzionamento sicuro dell'apparecchiatura
Fatica dei componenti meccanici e mancata manovra	Il funzionamento frequente a lungo termine affatica i componenti meccanici come la molla principale del meccanismo ad azionamento rapido, portando potenzialmente a danni al sistema di trasmissione, blocchi meccanici e guasti ai finecorsa	L'interruttore non può essere manovrato o si blocca durante la manovra (mancata esecuzione della manovra)

2. Limiti rigorosi sulla frequenza di commutazione delle prese

Il numero di commutazioni delle prese di un commutatore sotto carico è vincolato dalla sua vita meccanica ed elettrica. Secondo gli standard di prodotto del produttore e le pratiche del settore, la vita elettrica di un commutatore sotto carico è generalmente non inferiore a 200.000 operazioni e la vita meccanica non inferiore a 500.000 operazioni, con i metodi di prova basati su IEC 60214-1:2014 (corrispondente all'attuale standard nazionale GB/T 10230.1-2019, Commutatori sotto carico - Parte 1: Requisiti di prestazione e metodi di prova). Nel funzionamento effettivo, si applicano i seguenti limiti in conformità con i regolamenti di manutenzione:

Limiti di manutenzione e vita utile (secondo l'attuale standard di settore DL/T 574-2021, Guida per l'esercizio e la manutenzione dei commutatori sotto carico dei trasformatori di potenza):

Un commutatore sotto carico appena messo in servizio deve essere sottoposto a un'ispezione del nucleo quando è in servizio da 1–2 anni o dopo 5000 commutazioni delle prese.
Una volta che il numero cumulativo di commutazioni delle prese raggiunge il limite prescritto per il ciclo di manutenzione, deve essere eseguita una revisione generale; se non è specificato alcun limite esplicito, un'ispezione del nucleo è generalmente giustificata anche ogni 10.000–20.000 commutazioni delle prese o ogni 3–5 anni.

Limite giornaliero della frequenza di commutazione delle prese ：Seguire i regolamenti operativi di ciascun gestore di rete (i limiti variano in base alla classe di tensione e alla regione; in generale, la frequenza giornaliera di commutazione delle prese dei trasformatori principali da 110 kV e superiori è rigorosamente controllata).

Intervallo di funzionamento ：È necessario mantenere un intervallo sufficiente tra due operazioni consecutive di commutazione delle prese; i requisiti specifici seguono i regolamenti operativi e le istruzioni del produttore.

Limite di sovraccarico：L'operazione di commutazione delle prese è vietata quando il trasformatore funziona in condizioni di sovraccarico (tranne in circostanze speciali).

iee-business

3. Altri casi in cui la commutazione delle prese è vietata

Oltre al superamento del limite di conteggio delle commutazioni delle prese, la commutazione delle prese del commutatore sotto carico non è consentita nemmeno nelle seguenti condizioni:

Condizione vietata	Descrizione
Trasformatore in funzione in sovraccarico	Tranne che in circostanze speciali
Il relè di gas leggero del commutatore sotto carico emette un allarme	—
La rigidità dielettrica dell'olio del commutatore sotto carico non è conforme	Tensione di rottura inferiore al valore specificato o assenza di olio nell'indicatore di livello
Malfunzionamenti del commutatore sotto carico	—

Sommario

In quanto componente principale per la regolazione della tensione del trasformatore, il commutatore sotto carico è soggetto a una serie di gravi rischi derivanti dal funzionamento frequente, tra cui usura dei contatti, bruciatura della resistenza di transizione, deterioramento dell'olio isolante e fatica meccanica.

Per garantire la sicurezza della rete, le operazioni di commutazione delle prese devono seguire rigorosamente i limiti di frequenza previsti dai regolamenti di manutenzione (ad esempio, un'ispezione del nucleo deve essere effettuata 1–2 anni dopo la messa in servizio o dopo 5000 commutazioni delle prese, e la revisione generale deve essere effettuata dopo aver raggiunto il limite del ciclo di manutenzione prescritto), e la frequenza giornaliera di commutazione delle prese deve essere controllata secondo i regolamenti dell'operatore.

Allo stesso tempo, la commutazione delle prese deve essere vietata in condizioni anomale quali sovraccarico dell'apparecchiatura, allarme del relè gas o qualità dell'olio non conforme.

Modificato da: Garca

Dai una mancia e incoraggia l'autore!

Argomenti:

Regolatore di Tensione Automatico