В операцията и поддръжката на електрически системи сме установили, че вакуумните прекъсвители за вътрешно използване от 35 кВ и 10 кВ, като основно оборудване на високонапраната апаратурата, са широко използвани в основната мрежа и потребителските трансформаторни станции поради своята висока надеждност и ниска работна натовареност. От ежедневните проверки и живо детектиране до редовната поддръжка, вакуумните прекъсвители винаги остават нашия ключов фокус, тъй като качеството им на функциониране е пряко свързано със стабилността и надеждността на електрическата система. Тази статия се фокусира върху принципите на действие на пружинните механизми за управление, анализира видими проблеми в нашата практика по управление и поддръжка и предлага насочени мерки за лечение.
Въведение в механизми за управление на вакуумни прекъсвители за вътрешно използване
Както знаем, вакуумните прекъсвители за вътрешно използване се състоят главно от пружинни механизми за управление, механизми за гасене на дъга, проводящи контакти, опорни изолатори и изходни терминали (както е показано на Фигура 1). Пружинният механизм за управление, който е ключов компонент за нас, е съставен от устройство за съхранение на енергия, устройство за отваряне-затваряне, панел за управление и контролна верига. Управляваме прекъсвителя да се отвори или затвори чрез пружинния механизм за управление, като дистанционно или локално управляваме бутоните за отваряне/затваряне, постигайки контрол на включването и изключването на електрическата система.
Кратко въведение на механизма за съхранение на енергия
Както е показано на Фигура 2, устройството за съхранение на енергия на пружинния механизм за управление на вакуумните прекъсвители, които поддържаме, разполага с литейна алюминиева обвивка с намалителна кутия, в която има две комплекти червулни колела. Валът за съхранение на енергия преминава през намалителната кутия, с подшипник, свързан с голямото червулно колело чрез ключ, сложен на вала, и захапващо устройство, монтирано на подшипника. Дясната част на вала за съхранение на енергия е оборудвана с кама с профил, чрез която захапващото устройство кара камата да се върти; лявата част е оборудвана с кривошип, където е закачена едната страна на пружината за затваряне. Триъгълен левер с иглов подшипник е монтиран на оста на намалителната кутия. Когато се освободи енергията за затваряне, наблюдаваме, че камата предава енергията на пружината за затваряне към игловия подшипник. Леверът е свързан със спойка чрез ос, чиято друга страна е свързана с кривошипния ръчичник на главния вал, формирайки четири-върхов механизъм, за да предаде силата за затваряне към главния вал на ключа. Освен това малък ролен подшипник на оста на намалителната кутия блокира затварящото захапващо устройство, за да се запази енергията на пружината за затваряне.
Триъгълен левер с иглов подшипник е монтиран на оста на намалителната кутия. Когато се освободи енергията за затваряне, наблюдаваме, че камата предава енергията на пружината за затваряне към игловия подшипник. Леверът е свързан със спойка чрез ос, чиято друга страна е свързана с кривошипния ръчичник на главния вал, формирайки четири-върхов механизъм, за да предаде силата за затваряне към главния вал на ключа. Освен това малък ролен подшипник на оста на намалителната кутия блокира затварящото захапващо устройство, за да се запази енергията на пружината за затваряне.
Принцип на електрическото съхранение на енергия
Когато приключим с доставката на напрежение към мотора по време на работа, втулката на вала за съхранение на енергията е задвижена от голямото червулно колело в намалителната кутия, за да се върти. Захапващото устройство на втулката бързо се вмества в профила на камата, задвижвайки вала за съхранение на енергията да се върти и постепенно да се протегне пружината за затваряне, за да се събере енергия. Когато пружината е протегната до най-високата точка, малката спойка на кривошипа задвижва изкривената плочка, за да натисне микропрекъсвителя, като прекъсва доставката на напрежение към мотора. Едновременно с това пружината за затваряне е блокирана от затварящото захапващо устройство, целият процес на съхранение на енергията взема по-малко от 15 секунди.
Принцип на действието за затваряне
В момента повечето от 35 кВ и 10 кВ вакуумните прекъсвители, които поддържаме, използват пружинни механизми за управление, които събират енергия чрез въртене на мотора за съхранение на енергия, за да се протегне пружината за съхранение на енергия до зададена дължина. Когато активираме бобината за затваряне или натиснем бутона за затваряне с ръка, затварящото захапващо устройство се разблокира, и вала за съхранение на енергията се върти противосветно под влияние на пружината за затваряне. Камата натиска игловия подшипник на триъгълния левер, който предава сила към главния вал на ключа чрез спойка. Главният вал задвижва изолиращата теглеща тръба и движещия проводящ стержен нагоре. След въртене на специфичен ъгъл, главният вал се блокира от отварящото захапващо устройство, за да се завърши затварянето, докато пружината за отваряне се зарежда.
Поражение „Не може да се затвори“
По време на работа и поддръжка сме установили, че при дистанционно затваряне, бобината за затваряне действа, но удара не е достатъчен, за да освободи ролката от затварящото захапващо устройство, причинявайки пружинната енергия да не се освободи - явление на „не може да се затвори“. Често бобината се нагрява или изгаря поради продължително включване. Друг случай е грешна употреба на ротационния ръчичник в позицията „блокиране на секциониране“, което механично блокира прекъсвителя и води до изгаряне на бобината.
На място се установява, че контактът между захапващото устройство и ролката е тясън и с високо триене, правейки ръчното затваряне трудно. Сухите остатъци от масло на ролката увеличават съпротивлението. Нашето решение: изключване на напрежението, освобождаване на пружинната енергия, смазване на захапващото устройство и ролката с машинно масло, скръбване на остатъците и извършване на многократни операции за проверка. Заменете бобината, ако е изгоряла.
Поражение „Не може да се отвори“
Поражението „не може да се отвори“ споделя сходни принципи и прояви с „не може да се затвори“. Обаче, по време на операции по изключване на напрежението, то попречи на отварянето, и изгорялата бобина за отваряне изисква ръчна операция на място.
Поражение на съхранението на енергия
След всяко затваряне, моторът за съхранение на енергия автоматично възстановява пружината. Микропрекъсвач прекъсва веригата, когато съхранението е завършено. Веригата за съхранение се състои от въздушен прекъсвач, мотор и нормално затворени контакти на микропрекъсвач. При неуспех в съхранението на енергия, първо проверяваме въздушния прекъсвач и напрежението, след това микропрекъсвача. Прекъсвителите, които не са използвани дълго, често имат засукани микропрекъсвачи; дефектите на мотора или лошите връзки са по-рядки, с главната причина да бъде дефектът на микропрекъсвача.
Заключение
Анализираните три поражения са типични за механизми за управление. Редовната проверка и поддръжка са необходими, за да се намалят дефектите и да се гарантира надеждността на доставката на електроенергия.