Análise de Falhas e Soluções para Unidades de Anel Principal de 175kV em Redes de Distribuição

Com o aprimoramento da produtividade social e da qualidade de vida das pessoas, a demanda por eletricidade está aumentando continuamente. Para garantir a eficácia da configuração do sistema de rede elétrica, é necessário construir redes de distribuição de forma razoável com base nas condições reais. No entanto, durante a operação dos sistemas de rede de distribuição, as unidades principais em anel de 17,5kV desempenham um papel muito importante, portanto, o impacto causado por falhas é extremamente significativo. Nesse ponto, é essencial adotar soluções razoáveis e eficazes com base nas falhas comuns das unidades principais em anel de 17,5kV. Somente assim podemos garantir a eficácia e estabilidade da operação das unidades principais em anel de 17,5kV, reduzir a ocorrência de falhas comuns e melhorar o desempenho operacional das redes de distribuição.

1.Vantagens das Unidades Principais em Anel de 17,5kV 

Vantagens das Unidades Principais em Anel de 17,5kV: as unidades principais em anel de 17,5kV (como mostrado na figura abaixo) possuem vantagens como conexão de nós de distribuição e manutenção e operação convenientes. A seguir, será fornecida uma análise e explicação breve desses dois aspectos.

1.1 Manutenção e Operação Conveniente 

Como os componentes internos das unidades principais em anel de 17,5kV são relativamente numerosos e concentrados de forma compacta, o gabinete é miniaturizado, relativamente leve e não ocupa muito espaço. Ao mesmo tempo, a estrutura do interruptor das unidades principais em anel de 17,5kV está em estado selado. Durante a operação do equipamento, geralmente não é afetada pelo ambiente. O layout interno também é projetado de forma razoável, a instalação é relativamente simples e as operações subsequentes são bastante convenientes, trazendo grande conveniência para o trabalho de manutenção e reparo. Além disso, possui uma função anti-interbloqueio que pode emitir imediatamente um alarme em caso de erros de operação, garantindo assim a segurança pessoal do pessoal de manutenção.

1.2 Conexão e Distribuição de Nós 

As unidades principais em anel de 17,5kV também servem a função de conexão e distribuição de nós, principalmente porque os dispositivos de interruptores têm caixas metálicas fechadas com barramentos instalados internamente, juntamente com disjuntores e interruptores de carga. Ao mesmo tempo, fusíveis, disjuntores e interruptores de carga atuam como componentes centrais das unidades principais em anel de 17,5kV. O equipamento de alta tensão é tipicamente usado para instalar placas de aço revestidas de alumínio-zinco ou materiais metálicos de aço inoxidável dentro dele. Isso fornece uma certa função de separação, enquanto também conecta efetivamente vários nós de distribuição do sistema de energia, realizando assim as próprias funções da unidade principal em anel e atendendo às necessidades de fornecimento de energia do sistema elétrico.

2.Fatores Comuns Causando Falhas Típicas

Falhas operacionais nas unidades principais em anel de 17,5kV podem facilmente desencadear disparos e quedas de energia (veja a tabela abaixo), consequentemente trazendo impactos negativos significativos.

2.1 Descargas atmosféricas e desastres naturais 

As descargas atmosféricas e os desastres naturais são fatores significativos que causam falhas nas unidades de anel de 17,5kV. Isso se deve principalmente ao fato de que as descargas atmosféricas podem facilmente causar rompimentos de fios, explosões de para-raios, queima de transformadores e outros problemas, afetando assim o funcionamento normal das unidades de anel de 17,5kV. Além disso, o ambiente onde as unidades de anel de 17,5kV estão localizadas é relativamente complexo. Se postes altos e linhas naturais formarem equipamentos atratores de raios, as descargas atmosféricas podem ocorrer com facilidade. 

Além disso, se as instalações de proteção contra raios nas linhas estiverem mal conservadas ou obsoletas, isso aumentará a possibilidade de quedas de tensão induzidas por raios nas linhas, afetando o fornecimento de energia normal do sistema de distribuição. Além disso, após ser atingida por um raio, as unidades de anel de 17,5kV experimentam sobretensões que geram correntes elevadas. Essas correntes podem perfurar isolantes, causar rompimentos de condutores, danificar para-raios e queimar transformadores de distribuição, afetando severamente o desempenho normal das unidades de anel de 17,5kV. Quanto aos desastres naturais, fortes chuvas, inundações e outros fatores podem erodir as fundações dos postes, causando deslizamentos em fundações de postes ou quedas de linha, levando a falhas nas unidades de anel de 17,5kV.

2.2 Equipamentos da rede de distribuição

 Os equipamentos da rede de distribuição também são um fator importante que afeta o funcionamento normal das unidades de anel de 17,5kV. Devido à manutenção regular inadequada de alguns equipamentos de distribuição durante o uso prolongado, falhas potenciais não podem ser detectadas a tempo, aumentando assim a possibilidade de falhas nas unidades de anel de 17,5kV. Ao mesmo tempo, durante o funcionamento normal das unidades de anel de 17,5kV, a falta de substituição oportuna de equipamentos obsoletos significa que esses dispositivos antigos têm isolamento interno relativamente pobre, reduzindo a segurança e a estabilidade das unidades de anel de 17,5kV.

2.3 Equipamentos do usuário

As falhas nos equipamentos do usuário ocorrem principalmente porque os usuários não realizam a manutenção e inspeção adequadas dos equipamentos elétricos durante o uso, combinado com problemas de qualidade nos próprios equipamentos, levando a falhas nos equipamentos do usuário. Ao mesmo tempo, embora as falhas nos equipamentos de usuários de linhas dedicadas que causam disparos não afetem significativamente outros usuários, os usuários em linhas de suporte carecem de chaves direcionadas para isolar equipamentos com falhas. Nesse caso, os disparos e quedas de energia nas unidades de anel de 17,5kV afetarão o uso normal de energia de outros usuários.

2.4 Danos externos

Durante o funcionamento normal das unidades de anel de 17,5kV, elas são facilmente afetadas por fatores externos, levando a falhas operacionais. Por exemplo, pássaros e animais voadores frequentemente constroem ninhos ou pousam nas unidades de anel de 17,5kV em áreas florestais ou montanhosas, o que pode facilmente causar falhas. Além disso, algumas estradas com alto volume de tráfego podem causar danos aos postes de suporte das linhas das unidades de anel de 17,5kV, levando a falhas de queda de energia. Além disso, o furto ilegal de materiais de conexão das unidades de anel de 17,5kV aumenta significativamente a ocorrência de falhas, causando quedas de energia generalizadas que trazem impactos negativos consideráveis à produção social e ao uso diário de energia das pessoas.

3 Soluções para falhas nas unidades de anel de 17,5kV 

Para garantir que as unidades de anel de 17,5kV operem em um estado normal, seguro e estável, soluções correspondentes devem ser adotadas com base nos principais fatores que causam falhas comuns. Apenas assim, os riscos de falhas comuns podem ser reduzidos, atendendo às necessidades da produção social e do uso diário de energia das pessoas. Durante a resolução de falhas nas unidades de anel de 17,5kV, os seguintes pontos devem ser observados:

3.1 Melhoria do desempenho de isolamento

Melhorar o desempenho de isolamento é uma medida importante para garantir a segurança e a estabilidade das unidades de anel de 17,5kV. Isso envolve principalmente a inspeção regular das unidades de anel de 17,5kV para analisar se o desempenho de isolamento dos painéis de comutação atende a padrões qualificados. Se não, medidas imediatas devem ser tomadas para evitar impactos negativos significativos. 

Ao mesmo tempo, as áreas mais propensas a problemas de isolamento devem ser tratadas como prioridades e podem ser abordadas usando materiais de resina epóxi com boa resistência ao fogo para alcançar excelente desempenho de isolamento. O estado de contato dos conectores de barras de bus e das mangas protetoras de isolamento também deve ser inspecionado regularmente para evitar que problemas passem despercebidos e afetem o uso normal. Além disso, antes do uso oficial das unidades de anel de 17,5kV, as distâncias de segurança elétrica devem ser medidas para garantir conformidade com os padrões relevantes e prevenir problemas de curto-circuito entre fases.

3.2 Otimização da resistência à umidade nos painéis de comutação

Durante a resolução de falhas nas unidades de anel de 17,5kV, otimizar as condições de umidade dentro dos painéis de comutação não apenas atende à necessidade de instalar aquecedores nos espaços elétricos, mas também permite a instalação de entradas de ar no topo e saídas de ar na parte inferior dos painéis de comutação. Após o aquecimento, o painel de comutação pode expelir a umidade através dessas saídas, evitando impactos no estado operacional normal das unidades de anel de 17,5kV. 

Além disso, inspeções regulares das condições de umidade dentro das unidades de anel de 17,5kV são necessárias. Se os níveis de umidade forem graves, o tratamento de aquecimento e desumidificação é necessário. Para garantir a desumidificação eficaz, equipamentos inteligentes de medição de temperatura e desumidificação podem ser instalados internamente, o que não apenas permite a monitorização eficaz das unidades de anel de 17,5kV, mas também garante a eficácia da desumidificação e do aquecimento, prevenindo falhas operacionais.

3.3 Manutenção de equipamentos

Durante o funcionamento normal das unidades de anel de 17,5kV, a manutenção e inspeção regulares com base nas condições de operação dos equipamentos são necessárias para evitar falhas operacionais. Isso permite a detecção oportuna de falhas potenciais e o tratamento imediato para evitar impactos significativos. Ao mesmo tempo, durante as inspeções de equipamentos, deve-se prestar atenção especial à verificação de objetos estranhos no gabinete superior frontal, gabinete inferior frontal, gabinete traseiro, etc. 

Se forem encontrados, devem ser imediatamente removidos para evitar afetar o funcionamento das unidades de anel principal de 17,5kV. Para a manutenção das unidades de anel principal de 17,5kV, deve-se realizar uma limpeza isolada para garantir que não haja objetos estranhos ou poeira. Deve-se prestar especial atenção à verificação e manutenção das conexões de equipamentos dentro dos painéis de comutação, principalmente verificando se há soltura ou queda. Se forem encontradas, ações imediatas são necessárias. Durante a manutenção, equipamentos severamente danificados ou envelhecidos devem ser imediatamente substituídos para garantir que as unidades de anel principal de 17,5kV operem em um estado seguro e estável.

3.4 Criação de um Bom Ambiente de Operação

Um bom ambiente de operação também é fundamental para garantir o funcionamento seguro e estável das unidades de anel principal de 17,5kV. Primeiro, as aberturas devem ser seladas para evitar a entrada de umidade no interior das unidades de anel principal. Segundo, janelas de ventilação devem ser instaladas nas salas de alta tensão, e telas ou filtros devem ser instalados nos dispositivos de exaustão para reduzir a entrada de impurezas no local, proporcionando boa ventilação e purificação. Finalmente, o ambiente de operação deve ser limpo regularmente para criar um bom ambiente de operação.

3.5 Testes Preventivos

Durante a resolução de falhas nas unidades de anel principal de 17,5kV, deve-se prestar atenção aos testes preventivos do equipamento interno. Através dos testes preventivos, pode-se avaliar efetivamente o estado operacional do equipamento interno e fazer ajustes apropriados com base nas condições de operação para prevenir problemas de falha. No entanto, durante os testes preventivos, as operações devem ser realizadas de acordo com padrões e especificações relevantes. Se os dados dos testes preventivos mostrarem condições anormais, uma análise detalhada é necessária, combinando informações passadas para uma verificação adicional, a fim de obter conclusões confiáveis de dados.

Além disso, as conclusões não podem depender apenas de um conjunto de dados ou informações; múltiplos conjuntos de informações e dados devem ser analisados de forma abrangente para determinar se as unidades de anel principal de 17,5kV apresentam riscos de segurança, garantindo a eficácia do tratamento desses riscos. Após a conclusão dos testes preventivos, o trabalho de restauração adequado deve ser realizado, e durante esse processo, deve-se prestar especial atenção à conectividade dos pontos e superfícies de contato para evitar problemas de aquecimento anormal causados por conexões inadequadas, que poderiam afetar o funcionamento normal das unidades de anel principal de 17,5kV.

4 Conclusão

Em conclusão, as unidades de anel principal de 17,5kV nas redes de distribuição ocupam uma posição muito importante durante a operação do sistema de energia, e sua estabilidade e segurança operacionais afetam diretamente a qualidade da oferta de energia. Portanto, para garantir a estabilidade e segurança da operação das unidades de anel principal de 17,5kV na rede de distribuição, é necessário realizar pesquisas e análises sobre os fatores que causam falhas comuns, como danos externos, equipamentos de usuários, equipamentos de rede de distribuição, raios e desastres naturais. Somente assim, soluções direcionadas podem abordar as falhas, prevenindo ou eliminando a ocorrência de falhas nas unidades de anel principal de 17,5kV, garantindo sua segurança operacional e fornecendo garantias fundamentais para o fornecimento estável de energia no sistema de energia.