Analiza usterek i rozwiązań dla jednostek pierścieniowych o napięciu 17 5kV w sieciach dystrybucyjnych

Z poprawą wydajności społecznej i jakości życia ludzi, popyt na energię elektryczną ciągle rośnie. Aby zapewnić skuteczność konfiguracji systemu sieci energetycznej, niezbędne jest rozsądne budowanie sieci dystrybucyjnych w oparciu o rzeczywiste warunki. Jednak podczas działania systemów sieci dystrybucyjnych, jednostki pierścieniowe 17,5kV odgrywają bardzo ważną rolę, dlatego wpływ powodowany przez awarie jest niezwykle istotny. W tym momencie niezbędne jest zastosowanie rozsądnych i skutecznych rozwiązań na podstawie typowych awarii jednostek pierścieniowych 17,5kV. Tylko w ten sposób możemy zagwarantować skuteczność i stabilność działania jednostek pierścieniowych 17,5kV, obniżyć występowanie typowych awarii i poprawić wydajność operacyjną sieci dystrybucyjnych.

1. Zalety jednostek pierścieniowych 17,5kV 

Zalety jednostek pierścieniowych 17,5kV: jednostki pierścieniowe 17,5kV (jak pokazano na poniższym rysunku) mają zalety takie jak połączenie węzłów dystrybucji i łatwa obsługa i konserwacja. Poniżej przedstawiono krótką analizę i wyjaśnienie tych dwóch aspektów.

1.1 Łatwa obsługa i konserwacja 

Ponieważ komponenty wewnętrzne jednostek pierścieniowych 17,5kV są stosunkowo liczne i gęsto skoncentrowane, korpus jest miniaturyzowany, stosunkowo lekki i nie zajmuje dużo miejsca. Ponadto struktura przłączników w jednostkach pierścieniowych 17,5kV znajduje się w stanie hermetycznym. Podczas działania sprzętu zazwyczaj nie jest on wpływowany przez środowisko. Układ wewnętrzny jest również rozsądnie zaprojektowany, instalacja jest stosunkowo prosta, a późniejsze operacje są bardzo wygodne, co przynosi duże ułatwienia w pracach konserwacyjnych i naprawczych. Dodatkowo ma funkcję zabezpieczenia przed błędami, która może natychmiast wydać alarm w przypadku błędów operacyjnych, zapewniając bezpieczeństwo osobistych pracowników konserwujących.

1.2 Połączenie węzłów i dystrybucja 

Jednostki pierścieniowe 17,5kV pełnią również funkcję połączenia węzłów i dystrybucji, głównie dlatego, że urządzenia przełączające mają zamknięte metalowe obudowy z busami zainstalowanymi wewnątrz, razem z wyłącznikami i przełącznikami obciążeniowymi. W tym samym czasie bezpieczniki, wyłączniki i przełączniki obciążeniowe stanowią kluczowe komponenty jednostek pierścieniowych 17,5kV. Wyposażenie wysokiego napięcia zazwyczaj używa aluminiowych płyt ze stopem cynku lub materiałów metalicznych ze stali nierdzewnej do ich montażu. To zapewnia pewną funkcję separacji, jednocześnie efektywnie łącząc różne węzły dystrybucyjne systemu energetycznego, realizując tym samym funkcje jednostki pierścieniowej i spełniając potrzeby zasilania systemu elektrycznego.

2. Typowe czynniki powodujące

Awaryjne działanie jednostek pierścieniowych 17,5kV łatwo prowadzi do odpalenia i przerw w dostawie energii (patrz tabela poniżej), co ma znaczący negatywny wpływ.

2.1 Uderzienia piorunem i klęski żywiołowe 

Uderzenia piorunem i klęski żywiołowe są istotnymi czynnikami powodującymi awarie w jednostkach pierścieniowych o napięciu 17,5 kV. To jest przede wszystkim spowodowane tym, że uderzenia piorunem mogą łatwo prowadzić do przerwania przewodów, wybuchów ograniczników piorunowych, spalenia transformatorów oraz innych problemów, co wpływa na prawidłowe działanie jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV. Ponadto środowisko, w którym znajdują się jednostki pierścieniowe o napięciu 17,5 kV, jest stosunkowo skomplikowane. Jeśli wysokie słupy i naturalne linie tworzą urządzenia przyciągające pioruny, łatwo mogą wystąpić uderzenia piorunem. 

Dodatkowo, jeśli urządzenia ochrony przed piorunami na liniach są źle utrzymywane lub przestarzałe, to zwiększa szanse na wywołanie przez pioruny wyłączania na liniach, co wpływa na normalne zaopatrzenie w energię elektryczną systemu dystrybucji. Ponadto po uderzeniu piorunem jednostki pierścieniowe o napięciu 17,5 kV doświadczają nadmiernego napięcia piorunowego, które generuje duże prądy. Te prądy mogą przebić izolatory, spowodować przerwanie przewodów, uszkodzić ograniczniki piorunowe i spalić transformatory dystrybucyjne, poważnie wpływając na normalne działanie jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV. Co do klęsk żywiołowych, silne deszcze, powodzie i inne czynniki mogą erozjonować podstawy słupów, powodując osuwiska podstaw słupów lub wyłączanie linii, co prowadzi do awarii jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV.

2.2 Urządzenia sieci dystrybucyjnej

 Urządzenia sieci dystrybucyjnej są również ważnym czynnikiem wpływającym na prawidłowe działanie jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV. Ze względu na niewystarczającą regularną konserwację niektórych urządzeń dystrybucyjnych podczas długotrwałego użytkowania, potencjalne awarie nie są odkrywane na czas, co zwiększa ryzyko awarii jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV. W tym samym czasie, podczas normalnego działania jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV, niezastąpienie starożytnych urządzeń w odpowiednim czasie oznacza, że te stare urządzenia mają stosunkowo słabą wewnętrzną izolację, co obniża bezpieczeństwo i stabilność jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV.

2.3 Urządzenia użytkownika

Awarie urządzeń użytkownika występują głównie dlatego, że użytkownicy nie wykonują właściwej konserwacji i kontroli sprzętu elektrycznego podczas użytkowania, w połączeniu z problemami jakościowymi samego sprzętu, co prowadzi do awarii urządzeń użytkownika. W tym samym czasie, chociaż awarie sprzętu użytkowników dedykowanych linii, powodujące wyłączanie, nie będą znacząco wpływać na innych użytkowników, użytkownicy na liniach wspierających nie mają skierowanych przełączników do izolacji uszkodzonego sprzętu. W takim przypadku wyłączanie i przerwy w dostawie energii elektrycznej w jednostkach pierścieniowych o napięciu 17,5 kV wpłyną na normalne zużycie energii elektrycznej innych użytkowników.

2.4 Zewnętrzne uszkodzenia

Podczas normalnego działania jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV łatwo są one wpływowane przez czynniki zewnętrzne, co prowadzi do awarii operacyjnych. Na przykład ptaki i zwierzęta latające często budują gniazda lub siadają na jednostkach pierścieniowych o napięciu 17,5 kV w terenach leśnych lub górskich, co może łatwo prowadzić do awarii. Ponadto niektóre drogi o dużym natężeniu ruchu mogą powodować uszkodzenia słupów podtrzymujących linie jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV, co prowadzi do awarii przerwania dostawy energii. Dodatkowo, nielegalne kradzieże materiałów łącznikowych z jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV znacznie zwiększają występowanie awarii, powodując szeroko zakrojone przerwy w dostawie energii, które mają znaczny negatywny wpływ na produkcję społeczną i codzienne zużycie energii elektrycznej przez ludzi.

3 Rozwiązania dla awarii jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV 

Aby zapewnić, że jednostki pierścieniowe o napięciu 17,5 kV działają w normalnym, bezpiecznym i stabilnym stanie, należy przyjąć odpowiednie rozwiązania oparte na głównych czynnikach powodujących typowe awarie. Tylko wtedy można zredukować ryzyko typowych awarii, spełniając potrzeby produkcji społecznej i codziennego zużycia energii elektrycznej przez ludzi. Podczas rozwiązywania awarii jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV należy zwrócić uwagę na następujące punkty:

3.1 Wzmocnienie wydajności izolacyjnej

Wzmocnienie wydajności izolacyjnej jest istotną miarą zapewnienia bezpieczeństwa i stabilności jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV. Obejmuje to regularne inspekcje jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV, aby ocenić, czy wydajność izolacyjna szafek przełączników spełnia wymagane standardy. Jeżeli nie, należy podjąć natychmiastowe działania, aby uniknąć znacznych negatywnych wpływów. 

W tym samym czasie obszary najbardziej podatne na problemy izolacyjne powinny być traktowane jako priorytetowe i można je obsługiwać za pomocą materiałów epoksydowych o dobrych właściwościach przeciwpożarowych, aby osiągnąć doskonałą wydajność izolacyjną. Stan kontaktów busów szafek i osłon izolacyjnych powinien również być regularnie sprawdzany, aby uniknąć niezauważonych problemów, które mogłyby wpłynąć na normalne użytkowanie. Ponadto przed oficjalnym użyciem jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV należy zmierzyć odległości elektryczne bezpieczeństwa, aby upewnić się, że są zgodne z odpowiednimi standardami i zapobiec problemom z przepompowaniem faz.

3.2 Optymalizacja odporności na wilgoć w szafkach przełączników

Podczas rozwiązywania awarii jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV, optymalizacja warunków wilgotności wewnątrz szafek przełączników nie tylko spełnia potrzebę montażu grzejników w przestrzeniach elektrycznych, ale także pozwala na montaż otworów wentylacyjnych na szczycie i u dołu szafek przełączników. Po ogrzaniu szafka przełącznika może odprowadzać wilgoć przez te otwory, unikając wpływu na normalny stan działania jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV. 

Ponadto niezbędne są regularne kontrole warunków wilgotności w jednostkach pierścieniowych o napięciu 17,5 kV. Jeżeli poziom wilgotności jest duży, wymagana jest obróbka grzewcza i odwilżowa. Aby zapewnić efektywną odwilż, można zainstalować wewnątrz inteligentne urządzenia do pomiaru temperatury i odwilży, które pozwalają nie tylko na efektywne monitorowanie jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV, ale też zapewniają efektywność odwilży i ogrzewania, zapobiegając awariom operacyjnym.

3.3 Konserwacja sprzętu

Podczas normalnego działania jednostek pierścieniowych o napięciu 17,5 kV niezbędne są regularne konserwacje i kontrole oparte na stanach pracy sprzętu, aby uniknąć awarii operacyjnych. Pozwala to na odkrycie potencjalnych awarii w odpowiednim czasie i natychmiastowe ich rozwiązywanie, aby zapobiec znacznym wpływom. W tym samym czasie, podczas kontroli sprzętu, należy zwracać szczególną uwagę na sprawdzenie obcych obiektów w górnej części szafki przedniej, dolnej części szafki przedniej, szafce tylnej itp. 

W przypadku wykrycia jakichkolwiek obcych obiektów należy je natychmiast usunąć, aby uniknąć wpływu na działanie rozdzielnic pierścieniowych 17,5 kV. W trakcie konserwacji rozdzielnic pierścieniowych 17,5 kV należy przeprowadzić izolowane czyszczenie, zapewniając brak obcych obiektów lub pyłu. Szczególną uwagę należy również zwrócić na sprawdzanie i konserwację połączeń urządzeń wewnątrz szaf rozłącznikowych, głównie pod kątem poluzowania lub odkręcenia się. W przypadku stwierdzenia takich usterek należy podjąć natychmiastowe działania. Podczas konserwacji urządzenia, które są poważnie uszkodzone lub zużyte, należy natychmiast wymienić, aby zapewnić bezpieczny i stabilny stan pracy rozdzielnic pierścieniowych 17,5 kV.

3.4 Tworzenie odpowiednich warunków pracy

Odpowiednie warunki pracy są również kluczowe dla zapewnienia bezpiecznego i stabilnego działania rozdzielnic pierścieniowych 17,5 kV. Po pierwsze, otwory należy uszczelnić, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do wnętrza rozdzielnic pierścieniowych. Po drugie, w pomieszczeniach wysokiego napięcia należy zainstalować okna wentylacyjne, a na urządzeniach wyciągowych zamontować siatki lub filtry, aby zmniejszyć ilość zanieczyszczeń dostających się do pomieszczenia, zapewniając dobre warunki wentylacji i oczyszczania. Na końcu środowisko pracy należy regularnie czyścić, aby utworzyć odpowiednie warunki pracy.

3.5 Badania profilaktyczne

Podczas usuwania usterek rozdzielnic pierścieniowych 17,5 kV należy zwrócić uwagę na badania profilaktyczne urządzeń wewnętrznych. Dzięki badaniom profilaktycznym można skutecznie ocenić stan pracy urządzeń wewnętrznych i dokonać odpowiednich regulacji w oparciu o warunki eksploatacyjne, aby zapobiec występowaniu usterek. Jednak podczas badań profilaktycznych należy postępować zgodnie z odpowiednimi normami i specyfikacjami. Jeżeli dane z badań profilaktycznych wskazują na stan nieprawidłowy, konieczna jest szczegółowa analiza, uwzględniająca informacje z przeszłości w celu dalszej weryfikacji, aby uzyskać wiarygodne wnioski dotyczące danych.

Dodatkowo, nie można opierać się wyłącznie na jednym zestawie danych lub informacji; należy kompleksowo przeanalizować wiele zestawów informacji i danych, aby określić, czy rozdzielnice pierścieniowe 17,5 kV stanowią zagrożenie dla bezpieczeństwa, co zapewni skuteczność działań związanych z usuwaniem potencjalnych zagrożeń. Po zakończeniu badań profilaktycznych należy prawidłowo wykonać prace związane z przywróceniem stanu poprzedniego, a w tym procesie szczególną uwagę należy zwrócić na ciągłość połączeń stykowych i powierzchni stykowych, aby uniknąć problemów z nadmiernym nagrzewaniem spowodowanych słabymi połączeniami, które mogłyby wpłynąć na normalną pracę rozdzielnic pierścieniowych 17,5 kV.

4 Wnioski

Podsumowując, rozdzielnice pierścieniowe 17,5 kV w sieciach dystrybucyjnych zajmują bardzo ważne miejsce podczas pracy systemu elektroenergetycznego, a ich stabilność i bezpieczeństwo działania wpływają bezpośrednio na jakość dostawy energii elektrycznej. Dlatego też, aby zapewnić stabilność i bezpieczeństwo pracy rozdzielnic pierścieniowych 17,5 kV w sieciach dystrybucyjnych, konieczne jest przeprowadzenie badań i analizy czynników powodujących typowe usterki, takich jak uszkodzenia zewnętrzne, urządzenia użytkowników, urządzenia sieci dystrybucyjnej, wyładowania atmosferyczne oraz klęski żywiołowe. Tylko wtedy możliwe będzie opracowanie docelowych rozwiązań pozwalających na eliminację usterek, zapobieganie ich występowaniu lub likwidację awarii rozdzielnic pierścieniowych 17,5 kV, zapewniając bezpieczeństwo ich działania oraz podstawową gwarancję stabilnego zasilania w ramach systemu elektroenergetycznego.