高圧遮断スイッチの故障の可能な原因は何ですか

高圧分離スイッチは火力発電所で広く使用され、火力発電所の電力システムの安定稼働を確保する重要な装置の一つです。主に動触点部品、静触点部品、スイッチベース、伝動機構、操作機構、絶縁子および絶縁子ベースから構成されています。電気設備のメンテナンス中に、高圧分離スイッチは電気設備を電力網から切り離すことができ、メンテナンス作業員と設備の安全を確保します。また、二重母線配線において母線間の相互切り替えを実現し、作業条件の運転要件を満たすことができます。

実際の運転において、火力発電所の複雑な運転環境や作業員による不適切な操作・メンテナンスなどの影響により、高圧分離スイッチには過熱や開閉不良などの故障が生じ、火力発電所の発電システムの正常な運転に影響を与えます。したがって、高圧分離スイッチの一般的な故障とその対処法をまとめることは、火力発電所の発電システムの正常な運転を確保する上で非常に重要です。

高圧分離スイッチの故障と原因に関する研究背景

分離スイッチの過熱

過熱は分離スイッチの一般的な故障の一つです。分離スイッチの過熱の主な原因には、部品の腐食、劣化、スイッチの過負荷または接触面の緩み、接触部の酸化、圧縮ばねの緩みなどが挙げられます。分離スイッチに通常使用される材料である亜鉛メッキ鋼ピンシャフトは、長期間火力発電所の複雑な環境にさらされると錆びてしまい、動触点と静触点の接触が悪くなります。動触点と静触点は長期間にわたって空気中の水蒸気や化学ガスによって容易に腐食され、酸化膜が形成され、接触抵抗が増大します。分離スイッチの接触部の圧縮ばねも長時間の運転により劣化して緩み、圧縮力が不足すると接触が悪くなり、接触抵抗が増大し、分離スイッチが過熱します。

開閉不良

分離スイッチの開閉不良の主な原因は、分離スイッチの回転部の潤滑油の劣化、ボルトの緩み、補助スイッチの伝動ロッドの変形、機構箱内の部品の腐食による機構ストロークの減少などがあります。火力発電所の複雑な環境では、高温や風化などにより分離スイッチの回転部の潤滑油が劣化し、潤滑油に落ち込んだ塵がスイッチ機構の動きを妨げ、開閉不良や大きな開閉抵抗を引き起こします。

実際の運転過程において、温度や負荷の変化により長期的な熱膨張収縮が生じ、ボルトが緩むことがあります。補助スイッチの伝動ロッドの変形は、不安定な状態反転を引き起こし、分離スイッチが開閉位置に達する前に電源が切断され、開閉不良を引き起こします。さらに、開閉位置設定装置の調整不良、限界スイッチの調整不良、駆動モーターギアの噛合不良、ギアの緩みや重度の摩耗なども、分離スイッチの開閉不良を引き起こします。

開閉拒否

接地ナイフの完全な開きがなければ、機械ロックが分離スイッチの閉鎖動作をロックし、分離スイッチが閉鎖できなくなります。雨や湿度の高い環境では、機構箱内のベアリングが錆び、開閉抵抗が増大します。錆びが進行すると、抵抗がさらに増大し、分離スイッチが開閉拒否します。また、機械ロックの変形やメンテナンス後の不適切な設置位置も、分離スイッチの開閉拒否を引き起こします。

開閉時の三相非同期

主な原因は、分離スイッチの導体管内のナイフスイッチのバランスばねが錆びているか、ストレスが不足しているため、ナイフスイッチの動作抵抗が増加し、三相非同期が生じます。実際の運転において、ある相のある部分の適合隙間が大きい場合や、ギアの噛合が不良な場合など、三相非同期が生じることがあります。

絶縁子の破断

絶縁子の破断の原因は、自体の品質欠陥、長期的な老化、腐食、不十分なメンテナンスなどです。一部の絶縁子は製造過程で品質欠陥があり、設置後の検収作業が詳細でないため、絶縁子が容易に破断します。また、通常のメンテナンス過程において、作業員のメンテナンスが不十分であり、絶縁子表面の油汚れにより微細な亀裂が見つからないことがあります。さらに、絶縁子の老化や表面腐食により、絶縁子の強度が低下し、適時に交換されないと破断します。また、スイッチ部品の不適切な設置により、絶縁子に均一な力がかからず、亀裂が生じやすいです。

高圧分離スイッチの故障対策
過熱対策

実際の運転において、熱安定性が良好で同期開閉、機械的および絶縁強度が高い分離スイッチを選択します。分離点が見えるようにして、電力網からの絶縁距離が運転要件を満たしており、接地ナイフ付きスイッチには連鎖機構を設けます。過熱故障の場合、接触部の酸化を確認し、軽微な酸化は軽く研磨し、アルコールで清掃し、乾燥後にワセリンを塗布します。腐食した表面は欠陥を平滑化し、接触部を適切に埋め込みます。油汚れの付いた接触部はガソリンで拭き取り、不良な圧縮ばねと接触部を交換します。移動接触部のズレや挿入深さの不足を調整し、トルクレンチで規定値まで緩んだボルトを締め付けます。

開閉不良対策

定期的に機構の潤滑油を交換し、新しい潤滑油を追加する前に部品を分解して徹底的に清掃します。伝動ロッドの変形を確認し、変形したものは直して再設置します。開閉位置の設定装置を確認し、変形したものは修正してリセットし、完璧であれば完全な切り替えを確認してから取り外し、再固定します。機構箱内の腐食による抵抗増加の場合、箱を開けて部品を清掃し、潤滑油を再塗布し、重度に錆びた部品を交換します。リターンスプリングの錆を取り除き、防錆処理を行い、老朽化したばねを交換します。変形または緩んだ連鎖部品を修正し、緩んだ部品を締め付けます。駆動モーターギア/ウォームギアの緩みや摩耗を確認し、必要に応じて締め付けまたは交換を行います。

開閉拒否対策

スイッチが開閉拒否する場合、コンタクターが動作しない場合は電源とヒューズを確認します。コンタクターが動作する場合は出力電圧を確認し、正常であれば接触部を、異常であれば駆動モーターやケーブルに問題があるかどうかを調査します。機械的連鎖、機構箱、伝送システムの錆、緩み、脱落を確認し、接地ナイフが完全に開いていることを確認します。潤滑不良による詰まりの場合、潤滑油を追加または交換し、繰り返し動作させます。錆びた操作機構部品を研磨または交換します。変形した機械的連鎖を修正または正しい位置に再設置します。

三相非同期対策

電動操作中に遅延する相を観察します。突然の加速/停止は抵抗が過大であることを示し、電源を遮断し、抵抗点を見つけ取り除きます。均一なゆっくりとした動きはギアの噛合不良を示し、調整または交換が必要です。ストレスが不足しているバランスばねを交換します。

絶縁子の破断防止

認証された絶縁子を選択し、標準的なメンテナンスを行うことで設置による破断を避けることが重要です。定期的に表面を拭いて塵や油を除去し、釉薬の剥落、亀裂、基台の変形、または錆を確認します。連結ピンとワッシャーもチェックします。絶縁抵抗を測定し、超音波技術を使用して内部欠陥を検出し、亀裂や重度のフラッシュオーバー損傷のある絶縁子を交換します。

結論

高圧分離スイッチは、火力発電所における電力設備と人員の保護に不可欠です。発電所は厳格なメンテナンスプロトコルを確立し、オーバーホール周期と作業を定義し、標準化された操作を強制することで潜在的な危険を排除することが求められます。これにより、設備の信頼性が向上し、運転障害が減少し、発電中断を最小限に抑えることで経済効率が向上します。