Типи високовольтних вимикачів та посібник з несправностей
Високовольтні вимикачі: класифікація та діагностика несправностей
Високовольтні вимикачі є важливими захисними пристроями в електроенергетичних системах. Вони швидко переривають струм у разі виникнення аварії, запобігаючи пошкодженню обладнання через перенавантаження або коротке замикання. Однак, через довготривалу роботу та інші фактори, вимикачі можуть розвинути несправності, які потребують своєчасної діагностики та усунення.
I. Класифікація високовольтних вимикачів
1. За місцем встановлення:
Камерні: встановлюються в закритих комутаційних камерах.
Зовнішні: призначені для зовнішнього встановлення, з захисними корпусами, стійкими до погодних умов.
2. За середовищем гашення дуги:
Масляний вимикач
Використовує ізоляційну олію як середовище для гашення дуги.
Масляний вимикач з великою кількістю олії (багатоолійний): олія служить як середовище для гашення дуги та ізоляції між живими частинами та заземленим корпусом.
Масляний вимикач з малою кількістю олії (малоолійний): олія використовується лише для гашення дуги та ізоляції контактів; зовнішня ізоляція (наприклад, фарфор) ізоляціює живі частини від землі.
Вакуумний вимикач：гасить дугу в умовах високого вакууму, використовуючи високу диелектричну стійкість вакууму. Широко використовується в середньовольтних системах завдяки довгому терміну служби та низьким витратам на обслуговування.
Шестифторид сульфуру (SF₆) вимикач：використовує газ SF₆, відомий своїми відмінними властивостями гашення дуги та ізоляції, як середовище для переривання. Домінуючий в системах передачі високого напруги завдяки надійності та компактності конструкції.
Вимикач зі стислим повітрям：використовує стисле повітря для гашення дуги та забезпечення ізоляції після переривання. Сьогодні менш поширений через складність та потреби в обслуговуванні.
Вимикач з магнітним гасінням дуги：використовує електромагнітну силу для переміщення дуги в узкі щілини, де вона остуджується та деіонізується. Зазвичай використовується в DC або спеціалізованих AC системах.
II. Типові несправності та їх усунення в високовольтних вимикачах
1. Неспроможність замикання (відмова від замикання)
Це може бути спричинено механічними проблемами, несправностями керуючого контуру або помилками в експлуатації. Перевірте як електричні керуючі контури, так і механічні компоненти.
Електричні несправності включають:
(1) Індикаторне світло не працює або працює неправильно
Перевірте, чи відповідає напруга живлення керування номінальному значенню.
Якщо червоне світло не горить, коли випадковий випадок знаходиться у положенні "замикання", найбільш ймовірні причини: відкритий контур замикання або перегоріла п’єзоелемент.
Якщо зелене світло (положення відключення) гасне, але червоне світло (положення замикання) не загоряється, перевірте цілісність червоної лампи.
Якщо зелене світло гасне та знову загоряється: можливе заниження напруги або механічна несправність в приводі.
Якщо червоне світло на короткий час загоряється, а потім гасне, а зелене світло мигає: вимикач на короткий час замкнувся, але не затримався—можлива механічна несправність або надмірно висока напруга керування, що призводить до відмови.
(2) Контактор замикання не працює
Якщо зелене світло не горить: перевірте предохранители керуючої шини (позитивні/негативні).
Якщо зелене світло горить: використайте тестовий перо або мультиметр для перевірки керуючого випадкового випадку, реле проти повторного введення, допоміжних контактів, та перевірте наявність відкритого контуру катушок або розриву вторинного проводу.
(3) Контактор замикання працює, але вимикач не рухається
Можливі причини: погана контактна поверхня контактора, заклинивання дугового отсікача, відкрита катушка замикання або перегоріла п’єзоелемент в прямокутному випрямлячі.
(4) Контактор замикання працює, вимикач рухається, але не може повністю замкнутися
Можливі причини:
Механічна несправність в приводі
Занижена напруга DC шини
Переплутання вторинних проводів, що призводить до неправильного живлення контуру відключення
Неправильна експлуатація (наприклад, оператор занадто рано відпускає керуючий випадковий випадок)
2. Неспроможність відключення (відмова від відключення)
Більш небезпечна, ніж відмова від замикання, оскільки може призвести до відключення вимикача верхнього рівня (каскадне відключення), що розширює масштаб відключень.
(1) Причини невдалого електричного відключення
Червоне світло не горить: вказує на відкритий контур відключення.
Перевірте цілісність лампи, паличку, контакти керуючого пристрою, допоміжні контакти вимикача.
Перевірте катушку реле запобігання повторному ввімкненню, сполучність цепи відключення.
Катушка відключення працює слабо: можливо через високе напругу захоплення катушки, низьке робоче напругу, заклинивший плунжер відключення або несправну катушку.
Плунжер відключення рухається, але вимикач не відключається: ймовірно механічне заклинивання або відкрите з'єднання шплинта приводу.
(2) Вирішення проблеми відмови від відключення
Ручне відключення не вдається: Негайно повідомте диспетчеру.
Якщо доступний обхідний вимикач: перекиньте навантаження на обхід, відкрийте роз’єднуючі пристрої сторони шини несправного вимикача, потім відключіть обхідний вимикач для розрядки цепи.
Відключення вимикача вище по струму через каскадну аварію:
З вимкненим живленням, відкрийте роз’єднуючі пристрої з обох сторін несправного вимикача.
Ручне відкриття всіх підведення на зазначеній шині.
Повідомте диспетчера про відновлення системи.
3. Неплановане відкриття або закриття (хибна робота)
(1) Неплановане відключення (хибне відключення)
Відбувається, коли вимикач відключається без активації захисту або дії оператора. Можливі причини:
Двоточковий заземлення ДС у контрольній цепі — перевірте та усуньте заземлення перед повторним закриттям.
Несправний механізм взаємного забезпечення — ізольуйте вимикач (відкрийте роз’єднуючий пристрій сторони джерела) та протестуйте закриття один раз.
Якщо свідчення вказують на внутрішню несправність, хоча реле не активувалося, дослідіть відповідно.
(2) Неплановане закриття (хибне закриття)
Вимикач, який був відключений, закривається без команди. Причини:
Двоточковий заземлення ДС, що надає енергію до цепи закриття.
Заклинивший контакт реле автоматичного повторного закриття.
Низьке напругу захоплення + високе опору катушки, що призводить до хибного закриття під час ДС трансієнтних імпульсів.
4. Перегрівання вимикача
Основні симптоми: перегріті резервуари (особливо у вимикачах з мінімальною кількістю масла), нагріті рами.
Причина: Погана контакт чи окислення в провідних частинах.
Ризики: Пошкодження ізоляції, тріщини в фарфорі, дим, розбіжність масла або навіть вибух.
Дія: Посилення патрулювання, рання детекція та швидке вирішення.
5. Інші типові несправності
(1) Пожежа в масляному вимикачу
Пожежа може виникнути через забруднені або вологі втулки, що призводять до заземлення, або внутрішнє стрімлення.
Якщо пожежа тільки почалася: Негайно відключіть вимикач дистанційно.
Якщо пожежа серйозна: Використайте вимикач вище по струму для ізоляції цепи, потім відкрийте роз’єднуючі пристрої з обох сторін, щоб повністю ізолювати одиницю. Загасіть сухим гасником (наприклад, CO₂ або порошком).
(2) Катушка відключення/закриття димить
Катушки відключення/закриття розраховані на короткотривалу роботу. Тривале живлення призводить до перегріву та вигоріння.
Дія: Негайно повідомте диспетчера та попросіть про заміну.
Якщо паличка закриття перегорає під час роботи, замініть лише паличкою з вказаною номіналом — ніколи не використовуйте завелику паличку, щоб уникнути пошкодження катушки.
(3) Необхідне екстренне ручне відключення
Негайно виведіть масляний вимикач з експлуатації, якщо відбувається будь-яка з наступних ситуацій:
Серйозне тріщення, пробій або вибух фарфорових ізоляторів
Танення або відключення провідних частин
Гучні звуки внутрішнього стрімлення
Серйозна недостача масла
Висновок
Цей довідник надає комплексний огляд типів високонапігних вимикачів, типових експлуатаційних несправностей та коригуючих дій. Правильна класифікація, регулярні перевірки та швидке вирішення проблем є важливими для забезпечення надійності системи, безпеки персоналу та тривалості життя обладнання.
