Quais são as falhas comuns dos disjuntores de alta tensão de 35kV?

Interruptores de Alta Tensão: Falhas Comuns e Soluções para Sistemas de 35kV

Interruptores de alta tensão são equipamentos elétricos críticos em subestações. Uma compreensão profunda de seus padrões de falha e causas raiz permite a resolução de problemas direcionada, a rápida restauração de energia e a redução efetiva de perdas causadas por interrupções e danos ao equipamento.

I. Falhas Operacionais Comuns em Interruptores de Alta Tensão de 35kV

1. Falha na Armazenagem de Energia (Falha de Carregamento)

A armazenagem de energia é a base para o funcionamento do interruptor. Se o interruptor não puder armazenar energia cinética suficiente, pode falhar em realizar operações normais de abertura ou fechamento. Uma causa comum é o mau funcionamento dos contatos de fim de curso, que podem fazer com que o motor de armazenagem de energia funcione continuamente. Em condições normais, o motor para automaticamente quando o deslocamento mecânico está completo. Se o contato de fim de curso falhar em detectar a posição final, o motor continua funcionando, levando ao desperdício de energia e potencial dano ao motor ou mecanismo de armazenamento.

2. Falhas Mecânicas Impedindo o Fechamento

Falhas mecânicas podem impedir tanto as operações de abertura quanto de fechamento, resultando em falha de disparo manual local. Quando comandos de controle remoto são usados, uma falha no circuito de controle ou sistema de proteção por relé também pode impedir o fechamento bem-sucedido. Circuitos abertos na bobina de disparo ou no circuito de controle de disparo podem levar à falha de fechamento. O fornecimento de tensão estável é essencial durante a operação; quando a tensão de alimentação cai, a resistência da bobina aumenta, reduzindo a capacidade de disparo. A presa ou bloqueio mecânico durante o processo de disparo também pode afetar a operação de fechamento, comprometendo severamente a funcionalidade do interruptor.

3. Queima da Bobina de Fechamento

Falhas nos mecanismos de mola podem reduzir a eficiência da armazenagem de energia. Se a mola falhar, o circuito de armazenagem de energia não poderá carregar completamente, fazendo com que o motor permaneça em operação contínua, potencialmente levando ao superaquecimento e queima da bobina do motor. Uma causa comum de queima da bobina de fechamento é a posição inadequada do contato de fim de curso—instalado muito baixo—fazendo com que o motor inicie antes que a mola esteja totalmente carregada. Isso resulta em um consumo excessivo de corrente e elevação da temperatura da bobina. Mesmo após os contatos do interruptor mudarem de estado e cortarem a energia, a mola pode não ter energia suficiente para completar a operação de disparo. A operação prolongada do motor nessas condições também pode danificar o contato de fim de curso. Essas falhas impedem operações normais de abertura/fechamento e aumentam o risco de danos aos componentes internos.

II. Soluções para Falhas em Interruptores de Alta Tensão de 35kV

1. Monitorar a Operação do Motor de Armazenagem de Energia

Dada a importância crítica do motor de armazenagem, o pessoal de manutenção deve inspecionar regularmente sua operação. A posição inadequada do contato de fim de curso pode impedir que o motor pare corretamente. O contato deve ser instalado para garantir o desligamento oportuno do motor uma vez que a armazenagem de energia completa seja alcançada, fornecendo uma suprimento de energia cinética confiável e ordenado.

2. Inspeção Regular das Bobinas de Disparo

O pessoal de manutenção deve realizar inspeções oportunas e eficazes das bobinas de disparo para identificar falhas potenciais e riscos ocultos, prevenindo a escalada de incidentes. Pontos-chave de inspeção incluem:

• Verificação de circuitos abertos na bobina de disparo (substituir se danificada)

• Verificação da continuidade no circuito de controle de disparo

• Inspecionar o êmbolo de disparo para deformação

• Garantir que o interruptor possa operar livremente

Um circuito aberto no loop de controle impede a passagem de corrente suficiente, prejudicando o desempenho do interruptor. Inspeções regulares garantem a operação segura e confiável.

3. Fortalecer a Manutenção do Interruptor

Aprimore o treinamento do pessoal de manutenção em conhecimentos técnicos e análise de falhas. Organize estudos de caso para identificar lacunas, melhorar as capacidades de resposta e construir expertise em prevenção de acidentes e tratamento de emergências. Aprenda com incidentes passados para evitar erros humanos recorrentes.

Gerencie rigorosamente o equipamento de alta tensão. Após um disparo de falha, nunca forneça energia forçadamente sem identificar a causa raiz, pois isso representa um risco à segurança do pessoal e pode expandir o incidente. Isolar o equipamento que disparou em condições anormais, realizar inspeções, testes e ajustes minuciosos, e só retornar ao serviço após confirmar a total segurança.

Padronize os procedimentos operacionais da subestação, detalhando cada etapa para garantir a unicidade operacional, reforçando a segurança do pessoal e a integridade do equipamento.

4. Resolver a Falha de Fechamento do Interruptor (Recusa de Fechamento)

Para resolver a recusa de fechamento:

• Insira um contato auxiliar normalmente fechado (NC) do interruptor de alta tensão no circuito da lâmpada de sinal LD. Após o fechamento, nenhuma corrente flui pela bobina de tensão TBJ, eliminando a tensão de manutenção. Após o disparo, essa configuração monitora a integridade do circuito de fechamento e indica o estado aberto.

• Alternativamente, reloque o fio LD para que, após a operação do TBJ, a LD se desconecte da bobina de tensão. No entanto, essa modificação pode ser complexa em alguns mecanismos de interruptor.

• Se nenhum contato NC extra estiver disponível, conecte um resistor auxiliar (R) em paralelo com a bobina de tensão TBJ para limitar sua tensão a ≤30% da tensão nominal, evitando operação indesejada.

5. Ajustar a Posição do Contato de Fim de Curso

Uma posição incorreta do contato de fim de curso (muito alta ou muito baixa) pode causar falhas. Se a armazenagem de energia estiver incompleta, correntes e tensões excessivas podem fluir, levando a falhas no circuito. O pessoal de manutenção deve ajustar prontamente a posição do contato para prevenir a escalada de incidentes. Um ajuste adequado garante que o motor pare precisamente quando o carregamento estiver completo. Durante as operações de comutação, confie na luz indicadora de armazenagem de energia para confirmar a prontidão. Apenas quando a abertura/fechamento livre for verificada, o interruptor pode ser considerado em boas condições. A posição correta do contato de fim de curso é fundamental para a operação confiável do interruptor de 35kV e prevenção de acidentes.

Conclusão

A eletricidade é uma fonte vital de energia para o desenvolvimento econômico nacional. Garantir um fornecimento de energia de alta qualidade e a estabilidade da rede é primordial. Os interruptores de alta tensão são essenciais para proteger e controlar a operação segura dos sistemas de energia. Seu desempenho confiável é crucial para a estabilidade geral da rede. Portanto, o pessoal de manutenção de subestações deve entender plenamente o status operacional, os padrões de falha e as causas raiz dos interruptores de alta tensão, e ser capaz de implementar ações corretivas eficazes. A resolução oportuna de falhas garante a segurança da rede e proporciona energia de alta qualidade e eficiente aos usuários.