Analýza poruch a řešení pro okruhové rozvaděče 17,5 kV v distribučních sítích

S vylepšováním společenské produktivity a kvality života lidí se neustále zvyšuje poptávka po elektřině. Pro zajištění efektivity konfigurace elektrické sítě je třeba na základě skutečných podmínek rozumně vybírat distribuční sítě. Během provozu systémů distribučních sítí mají 17,5kV okruhové jednotky velmi důležitou roli, takže dopad selhání je extrémně významný. V tomto okamžiku je nezbytné zvolit rozumná a efektivní řešení na základě běžných selhání 17,5kV okruhových jednotek. Jen tak můžeme zajistit efektivitu a stabilitu provozu 17,5kV okruhových jednotek, snížit výskyt běžných selhání a zlepšit provozní výkon distribučních sítí.

1. Výhody 17,5kV okruhových jednotek

Výhody 17,5kV okruhových jednotek: 17,5kV okruhové jednotky (viz obrázek níže) mají výhody jako například spojení uzlových bodů a pohodlná operace a údržba. Následující část poskytne stručnou analýzu a vysvětlení těchto dvou aspektů.

1.1 Pohodlná operace a údržba

Protože vnitřní komponenty 17,5kV okruhových jednotek jsou relativně četné a kompaktně soustředěné, je tělo škrabice miniaturizované, relativně lehké a nezabírá mnoho místa. Současně je struktura přepínače 17,5kV okruhových jednotek v uzavřeném stavu. Během provozu zařízení obvykle není ovlivněno prostředím. Interní strukturální uspořádání je také rozumně navrženo, instalace je relativně jednoduchá a následné operace jsou velmi pohodlné, což přináší velkou pohodu pro práci s údržbou a opravami. Kromě toho má funkci proti blokování, která může okamžitě vydávat poplach v případě chybných operací, což zajišťuje osobní bezpečnost personálu provádějícího údržbu.

1.2 Spojení a distribuce uzlových bodů

17,5kV okruhové jednotky plní také funkci spojení a distribuce uzlových bodů, hlavně proto, že přepínačová zařízení mají uzavřené kovové obaly s uvnitř nainstalovanými sběrnými čepy, spolu s přerušovači a zátěžovými přepínači. Současně slouží pojistky, přerušovače a zátěžové přepínače jako jádrové komponenty 17,5kV okruhových jednotek. Vysokonapěťová přepínačová zařízení se obvykle používají k instalaci hliníkových-inkoustových ocelových plechů nebo nerezových kovových materiálů uvnitř nich. To poskytuje určitou oddělovací funkci, zároveň efektivně spojuje různé distribuční uzly elektrického systému, což umožňuje realizovat vlastní funkce okruhové jednotky a splnit potřeby dodávky energie elektrického systému.

2. Běžné faktory způsobující typická selhání

Provozní selhání 17,5kV okruhových jednotek mohou snadno způsobit vypnutí a odpojení proudu (viz tabulku níže), což má za následek významné negativní dopady.

2.1 Blesky a přírodní katastrofy 

Blesky a přírodní katastrofy jsou významnými faktory způsobujícími poruchy rozváděčů 17,5 kV. Hlavním důvodem je, že blesk může snadno způsobit přetržení vodičů, exploze bleskojistek, přepálení transformátorů a další problémy, čímž ovlivní normální provoz rozváděčů 17,5 kV. Zároveň je prostředí, ve kterém se rozváděče 17,5 kV nacházejí, relativně složité. Pokud vysoké stožáry a přirozené vedení tvoří zařízení přitahující blesky, mohou blesky snadno vzniknout. 

Dále, pokud jsou bleskosvody na vedeních špatně udržovány nebo jsou zastaralé, zvyšuje se tím pravděpodobnost výpadků způsobených bleskem, což ovlivňuje normální dodávku elektřiny distribuční soustavě. Navíc po zasažení bleskem dochází u rozváděčů 17,5 kV k přepětí od blesku, které generuje velké proudy. Tyto proudy mohou prorazit izolátory, způsobit přerušení vodičů, poškodit bleskosvody a přepálit distribuční transformátory, čímž vážně ovlivní normální funkci rozváděčů 17,5 kV. Co se týče přírodních katastrof, silné deště, povodně a další faktory mohou erozí poškozovat základy stožárů, způsobovat sesuvy půdy u základů stožárů nebo výpadek vedení, což vede k poruchám rozváděčů 17,5 kV.

2.2 Distribuční sítě a zařízení

 Zařízení distribuční sítě jsou také hlavním faktorem ovlivňujícím normální provoz rozváděčů 17,5 kV. Vzhledem k nedostatečné pravidelné údržbě některých distribučních zařízení při dlouhodobém používání nelze potenciální poruchy včas objevit, čímž se zvyšuje pravděpodobnost poruch rozváděčů 17,5 kV. Současně při normálním provozu rozváděčů 17,5 kV znamená nedostatečná výměna zastaralého zařízení, že tato stará zařízení mají relativně špatnou vnitřní izolaci, což snižuje bezpečnost a stabilitu rozváděčů 17,5 kV.

2.3 Uživatelské zařízení

Poruchy uživatelského zařízení vznikají hlavně proto, že uživatelé neprovádějí řádnou údržbu a kontrolu elektrického zařízení při jeho používání, což je spojeno s kvalitními problémy samotného zařízení, což vede k poruchám uživatelského zařízení. Současně i když poruchy zařízení u uživatelů s vlastním vedením způsobují výpadek, nemají výrazný dopad na ostatní uživatele, ale uživatelé na podpůrných vedeních nemají cílené spínače pro izolaci porouchaného zařízení. V tomto případě výpadek a výpadek napájení u rozváděčů 17,5 kV ovlivní normální spotřebu elektřiny ostatními uživateli.

2.4 Vnější poškození

Při normálním provozu rozváděčů 17,5 kV jsou tyto snadno ovlivněny vnějšími faktory, což vede k provozním poruchám. Například ptáci a létající zvířata často staví hnízda nebo sedí na rozváděčích 17,5 kV v lesnatých nebo horských oblastech, což může snadno způsobit poruchy. Zároveň některé silnice s vysokým provozem mohou způsobit poškození stožárů nesoucích vedení rozváděčů 17,5 kV, což vede k výpadkům napájení. Dále nelegální krádež připojovacích materiálů z rozváděčů 17,5 kV výrazně zvyšuje výskyt poruch, což způsobuje rozsáhlé výpady napájení, které mají značný negativní dopad na sociální výrobu a denní spotřebu elektřiny lidí.

3 Řešení poruch rozváděčů 17,5 kV 

Aby bylo zajištěno, že rozváděče 17,5 kV budou fungovat v normálním, bezpečném a stabilním stavu, musí být přijata odpovídající řešení na základě hlavních faktorů způsobujících běžné poruchy. Pouze tak lze snížit rizika běžných poruch a splnit potřeby sociální výroby a denní spotřeby elektřiny lidmi. Při řešení poruch rozváděčů 17,5 kV by měly být zohledněny následující body:

3.1 Zlepšení izolačního výkonu

Zlepšení izolačního výkonu je důležitou opatřením pro zajištění bezpečnosti a stability rozváděčů 17,5 kV. To zahrnuje především pravidelnou kontrolu rozváděčů 17,5 kV za účelem analýzy, zda izolační výkon rozváděčových skříní splňuje kvalifikované normy. Pokud ne, musí být okamžitě přijata opatření, aby se zabránilo významným negativním dopadům. 

Současně by oblasti, kde nejčastěji vznikají problémy s izolací, měly být považovány za priority a lze je řešit pomocí epoxidových pryskyřic s dobrými retardantními vlastnostmi, aby bylo dosaženo vynikajícího izolačního výkonu. Stav kontaktů zásuvek sběrnic skříně a izolačních ochranných rukávů by měl být také pravidelně kontrolován, aby se zabránilo tomu, že problémy zůstanou nezjištěny a ovlivní normální použití. Dále před oficiálním použitím rozváděčů 17,5 kV by měly být změřeny elektrické bezpečnostní vzdálenosti, aby se zajistilo dodržení příslušných norem a zabránilo se problémům mezi fázemi.

3.2 Optimalizace odolnosti proti vlhkosti ve spínacích skříních

Při řešení poruch rozváděčů 17,5 kV může optimalizace podmínek vlhkosti uvnitř spínacích skříní nejen splnit potřebu instalace topných těles do elektrických mezer, ale také umožnit instalaci vstupů vzduchu na vrcholu a výstupů vzduchu ve spodní části spínacích skříní. Po zahřátí může spínací skříň odvádět vlhkost prostřednictvím těchto výstupů, čímž se zabrání dopadu na normální provozní stav rozváděčů 17,5 kV. 

Dále je nutná pravidelná kontrola stavu vlhkosti uvnitř rozváděčů 17,5 kV. Pokud je úroveň vlhkosti vysoká, je vyžadováno zahřívání a odvlhčování. Za účelem zajištění účinného odvlhčování lze uvnitř instalovat inteligentní zařízení pro měření teploty a odvlhčování, které nejen umožňuje efektivní monitorování rozváděčů 17,5 kV, ale také zajišťuje účinnost odvlhčování a ohřevu, čímž se předchází provozním poruchám.

3.3 Údržba zařízení

Při normálním provozu rozváděčů 17,5 kV je nutná pravidelná údržba a kontrola na základě provozních podmínek zařízení, aby se předešlo provozním poruchám. To umožňuje včasné zjištění potenciálních poruch a okamžité zásahy, aby se zabránilo významným dopadům. Současně by při kontrole zařízení měla být věnována zvláštní pozornost kontrole přítomnosti cizích předmětů ve spodní přední skříni, horní přední skříni, zadní skříni atd. 

Pokud jsou nějaké nalezeny, měly by být okamžitě odstraněny, aby neovlivnily provoz 17,5kV okruhových členů. Při údržbě 17,5kV okruhových členů by měla být provedena izolovaná čisticí práce, aby se zajistilo, že nezůstane žádný cizí předmět nebo prach. Zvláštní pozornost by měla být věnována kontrole a údržbě spojů zařízení uvnitř přepážkových skříní, především kontrole na uvolnění nebo odlomení. Pokud jsou nalezeny, je třeba okamžitě jednat. Během údržby by mělo být okamžitě nahrazeno zařízení, které je závažně poškozené nebo stářím opotřebované, aby se zajistil bezpečný a stabilní stav provozu 17,5kV okruhových členů.

3.4 Vytvoření dobrého pracovního prostředí

Dobré pracovní prostředí je také klíčové pro zajištění bezpečného a stabilního provozu 17,5kV okruhových členů. Nejdříve by měly být otvory uzavřeny, aby se zabránilo proniknutí vlhkosti dovnitř okruhových členů. Dále by měla být ve vysokoteplotních místnostech instalována větrací okna a na výfukových zařízeních by měly být instalovány síťky nebo filtry, aby se snížilo množství nepodstatných látek pronikajících do místnosti, což poskytuje dobré větrání a čištění. Nakonec by mělo být pracovní prostředí pravidelně čištěno, aby bylo vytvořeno dobré pracovní prostředí.

3.5 Prevencivní zkoušení

Při řešení selhání 17,5kV okruhových členů by měla být věnována pozornost prevencivnímu zkoušení vnitřního zařízení. Skrze prevencivní zkoušení lze efektivně posoudit stav provozu vnitřního zařízení a dle stavu provozu mohou být provedena vhodná nastavení, aby se předešlo problémům s poruchami. Nicméně, během prevencivního zkoušení musí být operace prováděny podle příslušných standardů a specifikací. Pokud data z prevencivního zkoušení ukazují na neobvyklé stavy, je třeba provést detailní analýzu, kombinovat minulé informace pro další ověření, aby byly získány spolehlivé datové závěry.

Navíc, závěry nemohou být založeny pouze na jednom souboru dat nebo informací; musí být komplexně analyzovány více souborů informací a dat, aby bylo určeno, zda 17,5kV okruhové členy mají bezpečnostní rizika, a zajistit účinnost zpracování bezpečnostních rizik. Po dokončení prevencivního zkoušení musí být provedena správná obnova a během tohoto procesu je třeba věnovat zvláštní pozornost propojení kontaktů a povrchů, aby se zabránilo problémům s neobvyklým zahříváním způsobeným špatnými spoji, což by mohlo ovlivnit normální provoz 17,5kV okruhových členů.

4 Závěr

Závěrem, 17,5kV okruhové členy v distribučních sítích zaujímají velmi důležitou pozici během provozu elektrického systému a jejich stabilita a bezpečnost provozu přímo ovlivňuje kvalitu dodávky energie. Proto, aby byla zajištěna stabilita a bezpečnost provozu 17,5kV okruhových členů v distribučních sítích, musí být provedena výzkum a analýza faktorů způsobujících běžné selhání, jako je vnější poškození, zařízení uživatelů, zařízení distribuční sítě, blesky a přírodní katastrofy. Pouze pak mohou být cílená řešení přijata k řešení selhání, aby bylo možné předcházet nebo eliminovat výskyt selhání 17,5kV okruhových členů, zajistit jejich bezpečnost provozu a poskytnout základní záruku pro stabilní dodávku energie v elektrickém systému.