Высоковольтные типы выключателей и руководство по неисправностям
Высоковольтные выключатели: классификация и диагностика неисправностей
Высоковольтные выключатели являются важными защитными устройствами в энергетических системах. Они быстро прерывают ток при возникновении неисправности, предотвращая повреждение оборудования из-за перегрузки или короткого замыкания. Однако вследствие длительной эксплуатации и других факторов, выключатели могут выйти из строя, что требует своевременной диагностики и устранения неисправностей.
I. Классификация высоковольтных выключателей
1. По месту установки:
Внутренние: устанавливаются в закрытых распределительных устройствах.
Наружные: предназначены для внешней установки, имеют корпуса, защищенные от погодных условий.
2. По среде гашения дуги:
Масляный выключатель
Использует изоляционное масло как среду гашения дуги.
Большой масляный выключатель (много-масляный): масло служит как средство гашения дуги и изоляции между живыми частями и заземленным корпусом.
Малый масляный выключатель (мало-масляный): масло используется только для гашения дуги и изоляции контактов; внешняя изоляция (например, фарфор) изолирует живые части от земли.
Вакуумный выключатель: гасит дугу в условиях высокого вакуума, используя высокую диэлектрическую прочность вакуума. Широко применяется в средневольтных системах благодаря длительному сроку службы и низким требованиям к обслуживанию.
Выключатель с шестифтористым серой (SF₆): использует SF₆ газ, известный своими отличными свойствами гашения дуги и изоляции, как средство прерывания. Преобладает в высоковольтных системах передачи за счет надежности и компактного дизайна.
Выключатель с сжатым воздухом: использует сжатый воздух для гашения дуги и обеспечения изоляции после прерывания. Менее распространен сегодня из-за сложности и потребности в обслуживании.
Выключатель с магнитным выдувом: использует электромагнитную силу для направления дуги в узкие щели, где она охлаждается и деионизируется. Обычно используется в DC или специализированных AC системах.
II. Распространенные неисправности и устранение неисправностей высоковольтных выключателей
1. Неудачное включение (отказ от включения)
Это может быть связано с механическими проблемами, неисправностями в цепях управления или операционными ошибками. Проверьте как электрические цепи управления, так и механические компоненты.
Электрические неисправности включают:
(1) Индикаторная лампа не работает или работает ненормально
Проверьте, соответствует ли напряжение источника питания номинальному значению.
Если красная лампа не загорается при переключении на "включение", вероятные причины: открытая цепь включения или сгоревший предохранитель.
Если зеленая лампа (положение "отключен") гаснет, но красная лампа (положение "включен") не загорается, проверьте целостность красной лампы.
Если зеленая лампа гаснет и снова загорается: возможна низкая напряженность или механическая неисправность в механизме управления.
Если красная лампа вспыхивает и гаснет, а зеленая лампа вспыхивает: выключатель временно включился, но не зафиксировался — вероятно, механическая неисправность или чрезмерно высокое напряжение управления, вызывающее ударную неисправность.
(2) Контактор включения не работает
Если зеленая лампа не горит: проверьте предохранители шины управления (положительный/отрицательный).
Если зеленая лампа горит: используйте тестовый щуп или мультиметр для проверки выключателя управления, реле защиты от повторного включения, вспомогательных контактов, а также проверьте наличие обрыва в катушке или вторичной проводке.
(3) Контактор включения работает, но выключатель не движется
Возможные причины: плохой контакт контактора, заклинивание дугового затвора, обрыв катушки включения или сгоревший предохранитель в выпрямителе включения.
(4) Контактор включения работает, выключатель движется, но не полностью включается
Возможные причины:
Механическая неисправность в механизме управления
Низкое напряжение постоянного тока шины управления
Перепутанная вторичная проводка, случайно подающая питание на цепь отключения
Неправильное управление (например, оператор слишком рано отпускает выключатель управления)
2. Неудачное отключение (отказ от отключения)
Более опасно, чем отказ от включения, так как это может привести к отключению выключателя выше по потоку (каскадное отключение), увеличивая область отключения.
(1) Причины неудачного электрического отключения
Красная лампа не горит: указывает на открытую цепь отключения.
Проверьте: целостность лампы, предохранитель, контакты выключателя управления, вспомогательные контакты выключателя.
Проверьте: катушку реле защиты от повторного включения, непрерывность цепи отключения.
Катушка отключения работает слабо: может быть из-за высокого напряжения срабатывания катушки, низкого рабочего напряжения, заклинивания поршня отключения или неисправности катушки.
Поршень отключения движется, но выключатель не отключается: вероятно, механическое заклинивание или отсоединение пальца привода.
(2) Действия при отказе от отключения
Ручное отключение не удается: немедленно сообщите диспетчеру.
Если есть обходной выключатель: переведите нагрузку на обход, откройте разъединители сторон шины неисправного выключателя, затем отключите обходной выключатель, чтобы обесточить цепь.
Выключатель выше по потоку отключается из-за каскадной неисправности:
При отсутствии питания, откройте разъединители с обеих сторон неисправного выключателя.
Ручным способом отключите все фидеры на поврежденной шине.
Сообщите диспетчеру для восстановления системы.
3. Непреднамеренное включение или отключение (ложное действие)
(1) Непреднамеренное отключение (ложное отключение)
Происходит, когда выключатель отключается без активации защиты или действия оператора. Возможные причины:
Двухточечное заземление постоянного тока в цепи управления — проверьте и устраните заземление перед повторным включением.
Неисправный механизм блокировки — изолируйте выключатель (откройте разъединитель со стороны источника) и один раз проверьте включение.
Если имеются признаки внутренней неисправности, несмотря на отсутствие активации реле, проведите соответствующее расследование.
(2) Непреднамеренное включение (ложное включение)
Обесточенный выключатель включается без команды. Причины:
Двухточечное заземление постоянного тока, подающее питание на цепь включения.
Заклинивший контакт реле автоматического повторного включения.
Низкое напряжение срабатывания + высокое сопротивление катушки, вызывающее ложное включение при импульсах постоянного тока.
4. Перегрев выключателя
Основные симптомы: перегретый бак (особенно в минимально-масляных выключателях), нагретая рама.
Причина: плохой контакт или окисление в проводящих частях.
Риски: повреждение изоляции, трещины в фарфоре, задымление, выброс масла или даже взрыв.
Действия: усиливайте патрулирование, обнаруживайте рано и устраняйте своевременно.
5. Другие распространенные неисправности
(1) Пожар масляного выключателя
Пожар может возникнуть из-за грязных или влажных изоляторов, вызывающих пробой на землю, или внутренних дуг.
Если пожар только начался: немедленно отключите выключатель дистанционно.
Если пожар сильный: используйте выключатель выше по потоку, чтобы изолировать цепь, затем откройте разъединители с обеих сторон, чтобы полностью изолировать устройство. Затушите с помощью сухого огнетушителя (например, CO₂ или порошка).
(2) Задымление катушек включения/отключения
Катушки включения/отключения предназначены для работы короткого времени. Длительное подключение вызывает перегрев и выход из строя.
Действия: немедленно сообщите диспетчеру и запросите замену.
Если предохранитель включения сгорает во время работы, замените его только предохранителем указанного номинала — никогда не используйте предохранитель большего номинала, чтобы предотвратить повреждение катушки.
(3) Требуется экстренное ручное отключение
Немедленно выведите масляный выключатель из эксплуатации, если произойдет одно из следующего:
Серьезное растрескивание, пробой или взрыв фарфоровых изоляторов
Плавление или разрыв проводящих частей
Громкие звуки внутренних дуг
Серьезный недостаток масла
Заключение
Этот руководство предоставляет всесторонний обзор типов высоковольтных выключателей, распространенных эксплуатационных неисправностей и мер по их устранению. Правильная классификация, регулярный осмотр и своевременное устранение неисправностей являются необходимыми для обеспечения надежности системы, безопасности персонала и долговечности оборудования.
