Analiza awarii i środki poprawy przelącznika próżniowego wysokiego napięcia VS1 do montażu wewnątrz pomieszczeń
Przelącznik próżniowy wysokiego napięcia VS1 do montażu wewnątrz pomieszczeń to urządzenie przełączające stosowane w systemach energetycznych o napięciu 12 kV. Dzięki swoim doskonałym właściwościom jest szczególnie odpowiedni dla miejsc, które wymagają częstego działania przy znamionowym prądzie pracy lub wielokrotnych przerwaniach prądu krótkiego. Mechanizm napędowy przelącznika próżniowego wysokiego napięcia VS1 jest zintegrowany z korpusem przelącznika.
Może być używany nie tylko do tworzenia jednostek na wózkach z dedykowanym mechanizmem napędowym, ale także jako jednostka stała. Ponadto, przelącznik typu stały może zwiększyć niezawodność mechanicznego zamka interlockowego. W tym artykule analizowana jest awaria spalania się przelącznika próżniowego VS1 oraz proponowane są środki poprawy dotyczące wyboru materiałów, montażu, eksploatacji i konserwacji jako referencja.
1. Sytuacja awaryjna
W kwietniu 2024 roku, przelącznik nr 224 (przelącznik próżniowy VS1) baterii kondensatorów X w stacji elektroenergetycznej 220 kV odłączył się z powodu awarii. Po inspekcji przez personel operacyjny stwierdzono, że ruchome i nieruchome kontakty oraz ramiona kontaktowe fazy W przelącznika były silnie spalone i nie mogły być ponownie uruchomione. Sytuacja została natychmiast zgłoszona. Po przybyciu personelu serwisowego na miejsce, z zezwoleniem działu dyspozytury, przelącznik nr 224 i szyna 10 kV zostały wyłączone.
O godzinie 13:00 tego samego dnia, wypełniono rozkaz nagłej naprawy awarii. Personel serwisowy przeprowadził inspekcję odpowiednich części uszkodzonego przelącznika na miejscu i stwierdził, że ruchome i nieruchome kontakty fazy W przelącznika nr 224 oraz skrzynka kontaktowa w szafie były silnie spalone.
2. Analiza przyczyn awarii
Przelącznik nr 224 baterii kondensatorów X ma model VS1 - 12/T1250 - 25 i został wprowadzony do eksploatacji 3 czerwca 2005 roku. Po kompleksowej inspekcji, poniżej przedstawiona jest analiza sytuacji awaryjnej oparta na rzeczywistej sytuacji na miejscu:
Główna przyczyna: Starzenie się sprężyny ruchomego kontaktu w kształcie kwiatu wiśniowego korpusu przelącznika jest główną przyczyną tej awarii. Podczas procesu serwisowego na miejscu, personel serwisowy stwierdził, że najbardziej uszkodzonym elementem była sprężyna ruchomego kontaktu. Sytuacja na miejscu była taka, że większość sprężyny ruchomego kontaktu fazy W całkowicie stopiła się, a sprężyna ruchomego kontaktu fazy V doznała odprężenia. Porównując stare i nowe kontakty, można zauważyć, że ze względu na długi czas eksploatacji przelącznika nr 224, sprężyna starego kontaktu była mocno postarzała, co prowadziło do obniżenia ciśnienia kontaktu ruchomego kontaktu i wzrostu oporu kontaktu, co było skłonne do powodowania przegrzewania. Jednocześnie, ponieważ przelącznik baterii kondensatorów ma wysokie wymagania co do zdolności przerwania dużych prądów, a przełączanie kondensatorów jest stosunkowo częste, podczas procesu przerwania łatwo powstaje niewłaściwy kontakt między ruchomymi i nieruchomymi kontaktami, co również prowadzi do starzenia się sprężyny i powoduje wirtualne połączenie i rozładowanie, co prowadzi do spalenia się kontaktów.
Druga przyczyna: Długotrwała eksploatacja korpusu przelącznika i oscylacyjne przesunięcie korpusu wózka jest drugą przyczyną tej awarii. Przelącznik nr 224 był w eksploatacji lub gotowości ciepłej przez długi czas. Podczas przełączania baterii kondensatorów, korpus przelącznika drga, co powoduje lekkie przesunięcie korpusu wózka, co powoduje przesunięcie kontaktu między trójfazowymi ruchomymi i nieruchomymi kontaktami. Kiedy personel serwisowy przeprowadzał operacje wjeżdżania i wyjeżdżania na miejscu, stwierdzono, że istniała pewna luka między korpusem wózka a torami szafy. W trakcie długotrwałej eksploatacji przelącznika, wózek mógł się przesunąć (porównując spaloną fazę W z dwiema innymi nieuszkodzonymi fazami, można wyciągnąć ten wniosek. Sprężyna i palce kontaktowe ruchomego kontaktu fazy V doznały odprężenia, podczas gdy ruchomy kontakt fazy U w ogóle się nie zmienił). Na podstawie tego osądu, w momencie awarii, rozmiar kontaktu ruchomego i nieruchomego kontaktu fazy U był normalny, kontakt ruchomy i nieruchomy kontakt fazy V był trochę płytki, a faza W była w wirtualnym połączeniu lub miała niewłaściwy rozmiar kontaktu.
3. Sytuacja obsługi awarii
Personel serwisowy zastąpił ruchome i nieruchome kontakty fazy W przelącznika nr 224 oraz skrzynkę kontaktową w szafie na miejscu. Po ukończeniu, przeprowadzono testy charakterystyk mechanicznych i pomiary oporu kontaktu przelącznika nr 224. Tymczasem, przeprowadzono testy wytrzymałościowe na szynie 10 kV i przelączniku nr 224. Wszystkie testy były zgodne, spełniając wymagania do wprowadzenia do eksploatacji. Zasilanie zostało przywrócone o godzinie 17:00 tego samego dnia.
4. Środki poprawy
Wybór materiałów: Surowo kontrolować wybór materiałów wszystkich komponentów przelącznika próżniowego do sieci. Dla wyboru materiału i wymiarów mechanicznych komponentów takich jak kontakty w kształcie kwiatu wiśniowego, mechanizmy napędowe i wtyczki wtórne, surowo przestrzegać technicznych wymagań produktu, aby zwiększyć niezawodność urządzenia.
Proces montażu: Wzmocnić proces montażu wózka i szafy przelącznika próżniowego. Wózek i przelącznik muszą być solidnie i niezawodnie zamontowane. Wózek powinien swobodnie wjeżdżać i wyjeżdżać z szafy bez zakłóceń. Gdy wózek jest w pozycji pracy, konserwacji lub gotowości, powinien być solidnie zafiksowany. Tymczasem, ciśnienie kontaktu i głębokość włożenia jego ruchomych i nieruchomych kontaktów powinny spełniać techniczne wymagania produktu. Jest surowo zabronione, aby ciśnienie kontaktu było niewystarczające lub wystąpiło oscylacyjne przesunięcie.
Kontrola sprzętu: Wzmocnić kontrolę sprzętu. Wzmocnić ogólną kontrolę przelączników próżniowych VS1 w szafie baterii kondensatorów 10 kV. Przeprowadzać regularne kontrole zgodnie z liczbą przełączania, aby zapewnić, że ciśnienie kontaktu ruchomych i nieruchomych kontaktów spełnia wymagania dotyczące bezpiecznego i stabilnego działania sprzętu.
