Які можливі причини виникнення аварій у високовольтних відключаючих пристроїв?

Високовольтові вимикачі широко використовуються на теплових електростанціях і є одним з важливих пристроїв для забезпечення стабільної роботи електроенергетичної системи на теплових електростанціях. Вони складаються головним чином з рухомих та нерухомих контактних компонентів, основ вимикачів, передавальних механізмів, механізмів управління, фарфорових ізоляторів та основ фарфорових ізоляторів. Під час обслуговування електрообладнання високовольтові вимикачі можуть відокремити електрообладнання від мережі, щоб забезпечити безпеку обслуговуючого персоналу та обладнання. Крім того, вимикачі можуть реалізувати взаємне переключення шин у схемах з подвійними шинами, щоб задовольнити вимоги до робочих умов.

У процесі фактичного виконання, через складні умови роботи на теплових електростанціях та вплив факторів, таких як неправильне керування та обслуговування персоналом, високовольтові вимикачі можуть мати дефекти, такі як перегрівання та неповне відкривання/закривання, що впливає на нормальне функціонування системи генерації електроенергії на теплових електростанціях. Тому підсумовування поширених дефектів та протидії їм має велике значення для забезпечення нормальної роботи системи генерації електроенергії на теплових електростанціях.

Дослідження причин дефектів високовольтових вимикачів

Перегрівання вимикачів

Перегрівання є одним з поширених дефектів вимикачів. Основні причини перегрівання вимикачів включають корозію компонентів, старіння, перенавантаження вимикача або розслаблення поверхонь контакту, окислення контактів, розслаблення стискивальних пружин тощо. Зазвичай використовуваний матеріал для вимикачів — цинкована сталева ось, яка буде заржавівати при довгостроковому використанні в складному середовищі електростанції, що призводить до поганого контакту між рухомими та нерухомими контактами. Рухомі та нерухомі контакти легко кородуються водяним паром та хімічними газами в повітрі, що призводить до формування оксидної плівки, що збільшує опір контакту. Стискивальні пружини контактів вимикачів також старіються та розслабляються внаслідок довгострокової роботи, і стискаюча сила недостатня, що призводить до поганого контакту, збільшення опору контакту та перегрівання вимикача.

Неповне відкривання/закривання

Основні причини неповного відкривання/закривання вимикача включають вироблення смазочної речовини в обертальних частинах вимикача, розслаблення болтів, деформацію привідного валу допоміжного вимикача, зменшення ходу механізму через корозію внутрішніх компонентів коробки механізму тощо. У складному середовищі теплових електростанцій, високі температури, погода та інші фактори можуть призводити до вироблення смазочної речовини в обертальних частинах вимикача, а пил, що потрапляє в смазку, може заважати руху механізму вимикача, що призводить до неповного відкривання/закривання вимикача або великого опору при відкриванні/закриванні.

У процесі фактичної роботи, через зміни температури та навантаження, тривалі термічні розширення та скорочення можуть призводити до розслаблення болтів. Дeформація привідного валу допоміжного вимикача може призводити до нестабільного переходу стану, що призводить до відключення електроенергії до досягнення позиції відкривання/закривання, що призводить до неповного відкривання/закривання вимикача. Крім того, неправильна регулювання пристрою позиціонування відкривання/закривання, неправильна регулювання граничного вимикача, погане зачеплення зубчатого колеса привідного двигуна, розслаблення або серйозний знос зубчатого колеса також можуть призводити до неповного відкривання/закривання вимикача.

Відмова відкриватися/закриватися

Неповне відкривання заземлюючого ножа може призводити до блокування закривання вимикача механічним замком, що призводить до неможливості закривання вимикача. У дощовому та вологому середовищі, підшипники в коробці механізму можуть заржавіти, що збільшує опір відкриванню/закриванню. Якщо корозія погіршується, опір буде ще більшим, що призводить до відмови вимикача відкриватися/закриватися. Крім того, деформація механічного замка або неправильна установка після обслуговування також можуть призводити до відмови вимикача відкриватися/закриватися.

Трьохфазна асинхронізація при відкриванні/закриванні

Основна причина полягає в тому, що балансна пружина ножового вимикача в провідній трубі вимикача заржавіла або напруження недостатнє, що збільшує опір руху ножового вимикача та призводить до трьохфазної асинхронізації. У процесі фактичної роботи, якщо відхилення певної частини однієї фази велике, або зубчаті колеса погано зачеплені, може виникнути трьохфазна асинхронізація.

Розкол фарфорового ізолятора

Причини розколу фарфорового ізолятора включають власні дефекти якості, довготривале старіння, корозію та недостатнє обслуговування тощо. Деякі фарфорові ізолятори мають дефекти якості в процесі виробництва, а приймальна робота після встановлення не детальна, що призводить до легкого розколу фарфорового ізолятора. Крім того, в звичайному процесі обслуговування, обслуговуючий персонал не докладає достатньо зусиль, і забруднення маслом поверхні фарфорового ізолятора призводить до невчасного виявлення незначних тріщин. Крім того, старіння фарфорового ізолятора та поверхнева корозія можуть призводити до зменшення міцності фарфорового ізолятора, і якщо його не замінити вчасно, він розколеться. Крім того, неправильна установка компонентів вимикача може призводити до нерівномірного навантаження на фарфоровий ізолятор, що сприяє появи тріщин.

Протидія дефектам високовольтових вимикачів
Лікування перегрівання

У практичній роботі, виберіть вимикачі з хорошою термічною стабільністю, синхронізованим відкриванням/закриванням, високою механічною та ізоляційною міцністю. Забезпечте видимість точок відключення, щоб підтвердити відокремлення від мережі, з ізоляційною відстанню, що відповідає вимогам роботи, та механізми взаємної заблокування для вимикачів з заземлюючим ножем. Для дефектів перегрівання перевірте контакти на наявність окислення — легке надтертя мінорних окислень, очистка алкоголем, нанесення вазелину після висушування. Для корозійних поверхонь виправте дефекти, налаштуйте контакти для правильного вкладення. Протріть масляні контакти бензином, замініть дефектні стискивальні пружини та контакти. Налаштуйте невірно розташовані рухомі контакти або недостатню глибину вкладення, затісніть розслаблені болти моментним ключем до вказаного значення.

Лікування неповного переключення

Регулярно замінюйте смазку в механізмі, розбирайте компоненти для глибокого очищення перед додаванням нової смазки. Перевіряйте привідні валы на наявність деформації, випрямляйте та переустановлюйте деформовані. Перевіряйте пристрої позиціонування для відкривання/закривання — виправляйте та переустановлюйте деформовані, або видаліть та перефіксуйте після забезпечення повного переключення, якщо вони цілісні. Для збільшеного опору через корозію в коробці механізму відкрийте коробку, очистіть компоненти, повторно нанесіть смазку та замініть сильно заржавілі частини. Видаліть ржавчину з повертаючих пружин, нанесіть антикорозійну обробку, замініть старі пружини. Виправляйте деформовані або розслаблені компоненти взаємної заблокування, затісніть розслаблені частини. Перевіряйте зубчасті колеса/черв'яки привідного двигуна на наявність розслаблення або зношення, затіснюйте або замінюйте, якщо потрібно.

Лікування відмови переключення

Коли вимикач відмовляє відкриватися/закриватися, якщо контактор не діє, перевірте живлення та запобіжники. Якщо контактор діє, перевірте напругу на виході — якщо нормальна, перевірте контакти; якщо аномальна, знайдіть проблему в привідному двигуні або кабелях. Перевіряйте механічні замки, коробку механізму та передавальний механізм на наявність ржавчини, розслаблення або відокремлення; забезпечте повне відкриття заземлюючих ножів. Для зупинок через погану смазку додайте/замініть смазку та повторно виконайте операцію. Полируйте або замініть заржавілі частини механізму. Виправляйте деформовані механічні замки або переустановлюйте їх у правильне положення.

Лікування трьохфазної асинхронізації

При електричному керуванні, спостерігайте за затриманими фазами. Гостре прискорення/зупинка вказує на надмірний опір — відокреміть живлення, знайдіть та видаліть точку опору. Рівномірний повільний рух вказує на проблеми з зачепленням зубчатих колес, що потребує налаштування або заміни. Замініть балансні пружини з недостатнім напруженням.

Запобігання розколу фарфорового ізолятора

Виберіть сертифіковані фарфорові ізолятори та стандартизуйте обслуговування, щоб уникнути розколів через встановлення. Регулярно протирайте поверхні, щоб видалити пил та масло, перевіряйте на втрату глазурі, тріщини, деформацію основи або ржавчину; перевіряйте з'єднуючі шпонки та шайби. Перевіряйте опір ізоляції та використовуйте ультразвукові технології для виявлення внутрішніх дефектів, замінюючи тріщинові або сильно пошкоджені ізолятори пробоєм.

Висновок

Високовольтові вимикачі є важливими для захисту електрообладнання та персоналу на теплових електростанціях. Електростанції повинні встановити строгі протоколи обслуговування, визначити цикли капітального ремонту та задачі, та впровадити стандартизовані операції, щоб усунути приховані загрози. Це підвищує надійність обладнання, зменшує операційні аварії та підвищує економічну ефективність, зменшуючи перерви у генерації електроенергії.