Analiza napak in rešitev za kolobarne glavne enote na 17,5 kV v distribucijskih omrežjih

Z izboljševanjem družbene produktivnosti in kakovosti življenja ljudi se povpraševanje po električni energiji neprestano povečuje. Za zagotovitev učinkovitosti konfiguracije sistema omrežja je potrebno racionalno zgraditi distribucijska omrežja na podlagi dejanskih pogojev. Vendar med obratovanjem sistemov distribucijskih omrežij zelo pomembno vlogo igrajo 17,5 kV razdelilne enote, zato je vpliv okvar zelo pomemben. V tem trenutku je nujno uporabiti racionalne in učinkovite rešitve glede na pogoste okvare 17,5 kV razdelilnih enot. Le tako lahko zagotovimo učinkovitost in stabilnost obratovanja 17,5 kV razdelilnih enot, zmanjšamo pojav pogostih okvar ter izboljšamo obratovalno zmogljivost distribucijskih omrežij.

1.Prednosti 17,5 kV razdelilnih enot 

Prednosti 17,5 kV razdelilnih enot: 17,5 kV razdelilne enote (kot je prikazano na spodnji sliki) imajo prednosti, kot so povezovanje vozlišč in udobna vzdrževalna dela. Spodaj bosta dana kratki analiza in pojasnilo teh dveh vidikov.

1.1 Udobje pri obratovanju in vzdrževanju 

Ker notranji sestavni deli 17,5 kV razdelilnih enot vsebujejo relativno veliko število komponent, ki so tesno skoncentrirane, je ohišje miniaturizirano, relativno lahko in ne zasede veliko prostora. Hkrati je stikalna struktura 17,5 kV razdelilnih enot v zaprti stanju. Med obratovanjem opreme na splošno ni pod vplivom okolja. Notranja struktura je tudi racionalno zasnovana, montaža je relativno preprosta in nadaljnje operacije so zelo priročne, kar prinaša veliko udobje pri vzdrževalnih in popravilnih delih. Poleg tega ima funkcijo protizaklepanja, ki takoj izda opozorilo v primeru napak pri obratovanju, s čimer zagotavlja osebno varnost osebja za vzdrževanje.

1.2 Povezovanje vozlišč in distribucija 

17,5 kV razdelilne enote opravljajo tudi funkcijo povezovanja vozlišč in distribucije, predvsem zato, ker imajo stikalni aparati zaprte kovinske ohišja z nameščenimi zbiralnicami v notranjosti, skupaj s stikalniki in obremenitvenimi stikali. Istočasno služijo varovalke, stikalniki in obremenitvena stikala kot osrednji sestavni deli 17,5 kV razdelilnih enot. Oprema visokonapetostnih stikal se običajno uporablja za namestitev plošč iz jekla, prevlečenih s cinkom in cinkom, ali nerjavnih kovinskih materialov. To zagotavlja določeno funkcijo ločevanja, hkrati pa učinkovito povezuje različne distribucijske točke elektroenergetskega sistema, s čimer realizira lastne funkcije razdelilne enote in zadovoljuje potrebe elektrosistema po oskrbi z energijo.

2. Pogosti dejavniki, ki povzročajo tipične

Okvare pri obratovanju 17,5 kV razdelilnih enot lahko enostavno sprožijo izklope in izpade napajanja (glej spodnjo tabelo), kar posledično prinese pomembne negativne učinke.

2.1 Ujed in naravne nesreče

Ujedi in naravne nesreče so značilni dejavniki, ki povzročajo nezadovoljive delovanje krožnih enot na 17,5 kV. To je predvsem zato, ker lahko ujedi preprosto povzročijo prekine prvega vodnika, eksplozije zaščitnih naprav proti ujedom, izgoranje transformatorjev in druge težave, s tem pa vplivajo na normalno delovanje krožnih enot na 17,5 kV. Sreda, v kateri se nahajajo krožne enote na 17,5 kV, je tudi precej zapletena. Če visoki stolpi in naravne vodnice tvorijo opremo, ki privablja ujede, lahko ujedi preprosto nastanejo.

Dodatno, če je zaščita proti ujedom na vodnicah slabo vzdrževana ali zastarela, to poveča možnost, da bo zaradi ujeda prišlo do padce struje na vodnicah, kar vpliva na normalno oskrbo s strujom distribucijskega sistema. Po ujedu krožne enote na 17,5 kV doživi previsoko napetost, ki ustvari velike tokove. Ti tokovi lahko prebijejo izolatorje, povzročijo prekine prvega vodnika, poškodujejo zaščitne naprave proti ujedom in izgore distribucijske transformatorje, s tem pa hudo vplivajo na normalno delovanje krožnih enot na 17,5 kV. Še dodatno, močne deževine, poplave in drugi dejavniki lahko erozijo podlage stolpov, povzročijo plazove na podlagah stolpov ali padec struje na vodnicah, kar vodi do nezadovoljivega delovanja krožnih enot na 17,5 kV.

2.2 Distribucijska omrežna oprema

Distribucijska omrežna oprema je tudi pomemben dejavnik, ki vpliva na normalno delovanje krožnih enot na 17,5 kV. Zaradi nedostatka rednega vzdrževanja določene distribucijske opreme med dolgo uporabo, potencialne težave ne morejo biti odkrite včasih, s tem pa se poveča možnost, da bodo krožne enote na 17,5 kV nezadovoljivo delovale. Hkrati, med normalnim delovanjem krožnih enot na 17,5 kV, neustrezno nadomeščanje zastarele opreme pomeni, da imajo starejše naprave relativno slabo notranjo izolacijo, kar zmanjša varnost in stabilnost krožnih enot na 17,5 kV.

2.3 Oprema uporabnikov

Nezadovoljive delovanje opreme uporabnikov se glavno zgodi, ker uporabniki ne opravljajo pravilnega vzdrževanja in pregleda električne opreme med uporabo, združeno z kakovostnimi problemi same opreme, kar vodi do nezadovoljivega delovanja opreme uporabnikov. Hkrati, če težave opreme posebnih vodnic povzročijo padec struje, to ne bo bistveno vplivalo na druge uporabnike, uporabniki pa, ki so na podpornih vodnicah, nimajo ciljnih viklopov, da bi izolirali nezadovoljivo delujočo opremo. V tem primeru bo padec struje in odrez struje v krožnih enotah na 17,5 kV vplival na normalno uporabo struje ostalih uporabnikov.

2.4 Zunanji poškodbe

Med normalnim delovanjem krožnih enot na 17,5 kV so lako vplivani z zunanjimi dejavniki, kar vodi do nezadovoljivega delovanja. Na primer, ptice in letajoča živalstvo pogosto gradi gnezdila ali sedi na krožnih enotah na 17,5 kV v gozdovitih ali planinskih območjih, kar lako povzroči težave. Hkrati, na določenih cestah z visokim prometom lahko doživijo poškodbe stolpi, ki podpirajo vodnice krožnih enot na 17,5 kV, kar vodi do odrezov struje. Dodatno, nezakonito krađenje povezovalne opreme iz krožnih enot na 17,5 kV znatno poveča število nezadovoljivega delovanja, kar povzroča široko razsežne odrezove struje, ki prinašajo veliko negativnih posledic za družbeno proizvodnjo in vsakdanjo uporabo struje ljudi.

3 Rešitve za nezadovoljivo delovanje krožnih enot na 17,5 kV

Za zagotavljanje, da krožne enote na 17,5 kV delujejo v normalnem, varnem in stabilnem stanju, morajo biti uporabljene ustreznosti rešitve, temeljene na glavnih dejavnikih, ki povzročajo pogosta nezadovoljiva delovanja. Le tako lahko zmanjšamo tveganje za pogosta nezadovoljiva delovanja, s tem pa zadostimo potrebam družbene proizvodnje in vsakdnevne uporabe struje ljudi. Med reševanjem nezadovoljivega delovanja krožnih enot na 17,5 kV, je treba upoštevati naslednje točke:

3.1 Povečanje izolacijskih lastnosti

Povečanje izolacijskih lastnosti je pomembna ukrep za zagotavljanje varnosti in stabilnosti krožnih enot na 17,5 kV. To se glavno nanaša na redno pregledovanje krožnih enot na 17,5 kV, analizo, ali izolacijske lastnosti skrinj viklopov ustrezajo kvalificiranim standardom. Če ne, mora biti takoj sprejet ukrep, da se izognemo značilnim negativnim posledicam.

Hkrati, najbolj ranljiva območja glede izolacijskih težav bi morala biti obravnavana kot prioritete in lahko se rešijo z uporabo epoksidnih smole z dobrom odpornostjo na vatre, da bi dosegle odlične izolacijske lastnosti. Redno bi moralo biti pregledano stanje stikov matičnih vodnikov in izolacijskih zaščitnih rokavov, da bi se izognili, da bi ostale nerazkrivene težave in vplivale na normalno uporabo. Dodatno, pred formalno uporabo krožnih enot na 17,5 kV, bi morale biti izmerjene električne varnostne razdalje, da bi se zagotovilo, da so v skladu z relevantnimi standardi in da se prepreči težava medfaznega kratkega zapora.

3.2 Optimalizacija odpornosti na vlago v skrinjah viklopov

Med reševanjem nezadovoljivega delovanja krožnih enot na 17,5 kV, optimalizacija vlage znotraj skrinj viklopov lahko ne le zadosti za potrebo namestitve segrevalk v električnih presledkih, ampak omogoča tudi namestitev vhodov za zrak na vrhu in izhodov za zrak na dnu skrinj viklopov. Po segrevanju lahko skrinja viklopa izpelje vlago preko teh izhodov, s tem pa izogne vplivu na normalno delovno stanje krožnih enot na 17,5 kV.

Dodatno, je potrebno redno pregledovati stanje vlage znotraj krožnih enot na 17,5 kV. Če je vlaga resna, je potrebno segrevanje in sušenje. Za zagotavljanje učinkovite sušenje, lahko znotraj namestimo inteligentno opremo za merjenje temperature in sušenje, ki ne le omogoča učinkovito spremljanje krožnih enot na 17,5 kV, ampak tudi zagotavlja učinkovitost sušenja in segrevanja, s tem pa prepreči nezadovoljivo delovanje.

3.3 Vzdrževanje opreme

Med normalnim delovanjem krožnih enot na 17,5 kV je potrebno redno vzdrževanje in pregledovanje, temeljeno na delovanju opreme, da se izogne nezadovoljivemu delovanju. To omogoča, da se pravočasno odkrijejo potencialne težave in jih takoj reši, da se preprečijo značilne negativne posledice. Hkrati, med pregledovanjem opreme, je potrebno posebno pozornost nameniti pregledovanju tuje snovi v zgornji prednji skrinji, spodnji prednji skrinji, zadnji skrinji itd.

Če so najdeni, morajo biti takoj odstranjeni, da se prepreči vpliv na delovanje 17,5 kV kolobarjnih enot. Za vzdrževanje 17,5 kV kolobarjnih enot je treba izvesti izolirano čiščenje, da se zagotovi, da ne ostanejo tuji predmeti ali prah. Posebna pozornost se mora posvetiti pregledu in vzdrževanju povezav opreme znotraj preklopnih ohišij, predvsem preverjanju za sproščanje ali odpadek. Če to ugotovimo, je potrebno takoj sprejeti ukrepe. Med vzdrževanjem mora biti oprema, ki je težko poškodovana ali stara, takoj zamenjana, da se zagotovi, da 17,5 kV kolobarjne enote delujejo v varnem in stabilnem stanju.

3.4 Ustvarjanje dobrega delovnega okolja

Dobro delovno okolje je tudi ključno za zagotavljanje varnega in stabilnega delovanja 17,5 kV kolobarjnih enot. Prvič, odprtja bi morali biti zaprti, da se prepreči vstop vlage notranjosti kolobarjnih enot. Drugič, v visokonapetostnih sobah bi morali biti nameščeni ventilacijski okna, in na izpustnih napravah bi morale biti nameščene zaslonke ali filtri, da se zmanjša število nečistot, ki vstopijo v sobo, kar omogoča dobro ventilacijo in čiščenje. Nazadnje, delovno okolje bi moralo biti redno čiščeno, da se ustvari dobro delovno okolje.

3.5 Preventivno testiranje

Med reševanjem težav z 17,5 kV kolobarjnim enotami je treba posvetiti pozornost preventivnemu testiranju notranje opreme. S preventivnim testiranjem lahko učinkovito ocenimo stanje delovanja notranje opreme in glede na stanje delovanja lahko storimo ustrezne prilagoditve, da se preprečijo težave z odpadom. Vendar morajo med preventivnim testiranjem operacije potekati v skladu z relevantnimi standardi in specifikacijami. Če podatki preventivnega testiranja kažejo na nenormalne pogoje, je potrebna podrobna analiza, ki združuje pretekla informacije za nadaljnje preverjanje, da bi se pridobili zanesljivi zaključki o podatkih. Poleg tega ne moremo izvirati le iz enega nabora podatkov ali informacij; je potrebno celovito analizirati več naborov informacij in podatkov, da bi določili, ali imajo 17,5 kV kolobarjne enote varnostne tveganja, in zagotovili učinkovitost obdelave varnostnih tveganj. Po končanem preventivnem testiranju je treba opraviti ustrezno obnovitveno delo, in med tem procesom je treba posebno pozornost posvetiti povezanosti stikališč in površin, da se preprečijo probleme s nenormalnim segrevanjem zaradi slabe povezanosti, ki bi lahko vplivala na normalno delovanje 17,5 kV kolobarjnih enot.

4 Zaključek

V zaključku 17,5 kV kolobarjne enote v distribucijski mreži zasedajo zelo pomembno mesto med delovanjem električnih sistemov, njihova stabilnost in varnost delovanja neposredno vpliva na kakovost oskrbe z energijo. Zato, da bi se zagotovila stabilnost in varnost delovanja 17,5 kV kolobarjnih enot v distribucijski mreži, je treba raziskati in analizirati dejavnike, ki povzročajo pogoste težave, kot so zunanje poškodbe, oprema uporabnikov, oprema distribucijske mreže, negativni udarci in naravne nesreče. Le tako lahko ciljno rešitve obravnavajo težave, preprečujejo ali odpravljajo nastop težav z 17,5 kV kolobarjnim enotami, zagotavljajo njihovo varnost pri delovanju in osnovno zagotovilo za stabilno oskrbo z energijo v električnem sistemu.