Phân Tích Sự Cố và Các Biện Pháp Cải Thiện Cho Máy Cắt Hơi Trong Nhà VS1
Máy cắt hơi cao áp trong nhà VS1 là thiết bị chuyển mạch trong nhà được sử dụng trong hệ thống điện 12 kV. Nhờ vào hiệu suất xuất sắc, nó đặc biệt phù hợp cho các nơi yêu cầu hoạt động thường xuyên ở dòng điện làm việc định mức hoặc nhiều lần ngắt dòng điện ngắn mạch. Cơ cấu vận hành của máy cắt hơi cao áp trong nhà VS1 được tích hợp với thân máy cắt.
Nó có thể được sử dụng không chỉ để tạo thành đơn vị xe đẩy với cơ chế đẩy đặc biệt mà còn như một đơn vị lắp cố định. Hơn nữa, máy cắt cố định có thể cải thiện độ tin cậy của liên kết cơ khí. Bài viết này phân tích sự cố cháy của máy cắt hơi VS1 và đề xuất các biện pháp cải thiện về lựa chọn vật liệu, lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng để tham khảo.
1. Tình Hình Sự Cố
Trong tháng 4 năm 2024, máy cắt số 224 (máy cắt hơi VS1) của nhóm tụ X trong trạm biến áp 220 kV đã nhảy do sự cố. Sau khi kiểm tra bởi nhân viên vận hành tại chỗ, phát hiện rằng tiếp điểm di động và tĩnh cũng như cánh tay tiếp điểm của pha W của máy cắt bị cháy nghiêm trọng và không thể đưa vào vận hành lại. Tình hình đã được báo cáo ngay lập tức. Sau khi nhân viên bảo dưỡng đến hiện trường, với sự phê duyệt của bộ phận điều độ, máy cắt số 224 và busbar 10 kV đã được tắt.
Lúc 13:00 cùng ngày, lệnh sửa chữa khẩn cấp đã được điền để xử lý khuyết tật. Nhân viên bảo dưỡng đã kiểm tra các phần liên quan của công tắc sự cố tại chỗ và phát hiện rằng tiếp điểm di động và tĩnh của pha W của máy cắt số 224 và hộp tiếp điểm trong tủ bị cháy nghiêm trọng.
2. Phân Tích Nguyên Nhân Sự Cố
Máy cắt số 224 của nhóm tụ X có kiểu VS1 - 12/T1250 - 25 và được đưa vào vận hành vào ngày 3 tháng 6 năm 2005. Sau khi kiểm tra toàn diện, phân tích tình hình sự cố sau đây được thực hiện dựa trên tình hình thực tế tại chỗ:
Nguyên Nhân Chính: Việc lão hóa của lò xo tiếp điểm di động hình hoa mai của thân máy cắt là nguyên nhân chính của sự cố này. Trong quá trình bảo dưỡng tại chỗ, nhân viên bảo dưỡng phát hiện rằng bộ phận bị cháy nghiêm trọng nhất là lò xo tiếp điểm di động hình hoa mai. Tình hình tại chỗ là hầu hết lò xo của tiếp điểm di động pha W đã hoàn toàn chảy, và lò xo của tiếp điểm di động pha V đã trải qua quá trình nung. Bằng cách so sánh tiếp điểm cũ và mới, có thể thấy do thời gian vận hành dài của máy cắt số 224, lò xo của tiếp điểm cũ đã bị lão hóa nghiêm trọng, dẫn đến giảm áp lực tiếp xúc của tiếp điểm di động và tăng trở kháng tiếp xúc, dễ gây ra quá nhiệt. Đồng thời, do máy cắt của nhóm tụ có yêu cầu cao về khả năng cắt dòng lớn và việc chuyển mạch tụ tương đối thường xuyên, trong quá trình cắt, dễ gây ra tiếp xúc kém giữa tiếp điểm di động và tĩnh, cũng khiến lò xo lão hóa và dẫn đến phóng điện ảo, gây cháy tiếp điểm.
Nguyên Nhân Phụ: Việc vận hành lâu dài của thân máy cắt và dịch chuyển dao động của thân xe là nguyên nhân phụ của sự cố này. Máy cắt số 224 đã vận hành hoặc trong trạng thái sẵn sàng nóng trong thời gian dài. Trong quá trình chuyển mạch của nhóm tụ, thân máy cắt rung, gây dịch chuyển nhẹ của thân xe, làm dịch chuyển tiếp xúc giữa ba pha di động và tĩnh. Khi nhân viên bảo dưỡng thực hiện các thao tác đưa vào và rút ra tại chỗ, họ phát hiện có một khoảng cách nhất định giữa thân xe và ray tủ. Trong quá trình chuyển mạch dài hạn của máy cắt, xe có thể dịch chuyển (bằng cách so sánh pha W bị cháy với hai pha không lỗi khác, có thể rút ra kết luận này. Lò xo và ngón tiếp điểm di động của pha V đã trải qua quá trình nung, trong khi tiếp điểm di động của pha U không thay đổi). Dựa trên đánh giá này, khi xảy ra sự cố, kích thước tiếp xúc của tiếp điểm di động và tĩnh pha U bình thường, tiếp xúc của tiếp điểm di động và tĩnh pha V hơi nông, và pha W trong trạng thái ảo hoặc kích thước tiếp xúc không đạt yêu cầu.
3. Tình Hình Xử Lý Sự Cố
Nhân viên bảo dưỡng đã thay thế tiếp điểm di động và tĩnh của pha W của máy cắt số 224 và hộp tiếp điểm trong tủ tại chỗ. Sau khi hoàn thành, họ đã tiến hành các thử nghiệm đặc tính cơ học và đo trở kháng tiếp xúc trên máy cắt số 224. Đồng thời, họ đã tiến hành các thử nghiệm chịu điện áp trên busbar 10 kV và máy cắt số 224. Tất cả các thử nghiệm đều đạt yêu cầu, đáp ứng yêu cầu đưa vào vận hành. Nguồn điện được khôi phục lúc 17:00 cùng ngày.
4. Các Biện Pháp Cải Thiện
Lựa Chọn Vật Liệu: Kiểm soát nghiêm ngặt việc lựa chọn vật liệu của tất cả các thành phần của máy cắt hơi vào mạng. Đối với việc lựa chọn vật liệu và kích thước cơ khí của các thành phần như tiếp điểm hình hoa mai, cơ cấu vận hành và cắm thứ cấp, phải tuân theo nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật sản phẩm để cải thiện độ tin cậy của thiết bị.
Quy Trình Lắp Đặt: Tăng cường quy trình lắp đặt của xe đẩy và tủ của máy cắt hơi. Xe đẩy và máy cắt phải được lắp đặt chắc chắn và đáng tin cậy. Xe đẩy phải di chuyển linh hoạt vào và ra khỏi tủ mà không bị kẹt. Khi xe đẩy ở vị trí vận hành, bảo dưỡng hoặc sẵn sàng, nó phải được cố định chắc chắn. Đồng thời, áp lực tiếp xúc và độ sâu chèn của tiếp điểm di động và tĩnh phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật sản phẩm. tuyệt đối không được có áp lực tiếp xúc không đủ hoặc dịch chuyển dao động.
Kiểm Tra Thiết Bị: Tăng cường kiểm tra thiết bị. Tăng cường kiểm tra tổng thể các máy cắt tụ 10 kV có máy cắt hơi VS1 trong tủ. Tiến hành kiểm tra định kỳ theo số lần chuyển mạch để đảm bảo áp lực tiếp xúc của tiếp điểm di động và tĩnh đáp ứng yêu cầu vận hành an toàn và ổn định của thiết bị.
