Was sind die häufigen Fehler und deren Behandlungsmethoden an den Betriebsmechanismen von 35kV- und 10kV-Innenraum-Vakuumschaltern?

In der Betriebs- und Wartung von Stromnetzen haben wir festgestellt, dass 35kV- und 10kV-Innenvakuumschaltkreise, als Kernkomponenten der Hochspannungsschaltanlagen, aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit und geringen Wartungsarbeit in Hauptnetzen und Benutzersubstationen weit verbreitet sind. Von täglichen Inspektionen und lebenden Messungen bis hin zur Routinewartung bleiben Vakuumschaltkreise unser zentrales Anliegen, da ihre Betriebsqualität direkt mit der Stabilität und Zuverlässigkeit des Stromsystems zusammenhängt. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Funktionsprinzipien ihrer Federbetätigungsvorrichtungen, analysiert hervorstehende Probleme in unserer Praxis der Betriebs- und Wartung und schlägt gezielte Behandlungsmaßnahmen vor.

Einführung in die Betätigungsvorrichtungen von Innenvakuumschaltkreisen

Wie bekannt, bestehen Innenvakuumschaltkreise hauptsächlich aus Federbetätigungsvorrichtungen, Bogenlöschvorrichtungen, Leiterkontakten, Trägerisolatoren und Ausgangsklemmen (siehe Abbildung 1). Die Federbetätigungsvorrichtung, eine Schlüsselkomponente für uns, besteht aus einer Energiespeichervorrichtung, einem Öffnen-Schließen-Vorrichtung, einem Bedienfeld und einem Steuerkreis. Wir betreiben den Schaltkreis zum Öffnen oder Schließen durch die Federbetätigungsvorrichtung, indem wir die Öffnen/Schließen-Tasten fern oder lokal bedienen, um die Ein- und Ausschaltung des Stromsystems zu steuern.

Kurze Einführung in die Energiespeichervorrichtung

Wie in Abbildung 2 dargestellt, verfügt die Energiespeichervorrichtung der Federbetätigungsvorrichtung für Vakuumschaltkreise, die wir warten, über ein Gussaluminiumgehäuse mit Reduktionsgetriebe, das zwei Satz Wurmgetriebe enthält. Der Energiespeicherwellendurchläuft das Reduktionsgetriebe, mit einer Lagerung, die an das große Wurmgetriebe durch einen Schlitz am Wellenende angebracht ist, und einem Riegel, der an der Lagerung montiert ist. Das rechte Ende der Energiespeicherwelle ist mit einem gekerbten Kegelrad ausgestattet, durch das der Riegel das Kegelrad antreibt, um es zu drehen; das linke Ende ist mit einer Kurbel versehen, an der ein Ende der Schließfeder befestigt ist.
Ein dreieckiger Hebel mit Nadellagerung ist an der Pinne des Reduktionsgetriebes montiert. Beim Freigeben der Schließenergie beobachten wir, dass das Kegelrad die Energie der Schließfeder an das Nadellager überträgt. Der Hebel ist durch eine Pinne mit einem Stangenverbindungsglied verbunden, dessen anderes Ende mit dem Hauptwellenkurbelarm verbunden ist, um eine viergelenkkette zu bilden, die die Schließkraft an die Hauptwelle des Schalters überträgt. Zusätzlich sperrt ein kleines Rollenlager an der Pinne des Reduktionsgetriebes den Schließriegel, um die Energie der Schließfeder zu halten.

Prinzip der elektrischen Energiespeicherung

Wenn wir während des Betriebs die Motorkraftversorgung schließen, wird die Wellenhülse der Energiespeicherwelle vom großen Wurmgetriebe im Reduktionsgetriebe angetrieben, um zu rotieren. Der Riegel an der Wellenhülse fügt sich schnell in die Kerbe des Kegelrads ein, treibt die Energiespeicherwelle an, um zu rotieren und die Schließfeder allmählich zu dehnen, um Energie zu speichern. Wenn die Feder bis zu ihrem höchsten Punkt gedehnt ist, treibt der kleine Verbindungsstift an der Kurbel die Biegplatte an, um den Mikroschalter zu drücken und die Motorkraft abzuschalten. Gleichzeitig wird die Schließfeder durch den Schließriegel gesichert, wobei der gesamte Energiespeicherprozess weniger als 15 Sekunden dauert.

Prinzip der Schließaktion

Derzeit verwenden die meisten 35kV- und 10kV-Vakuumschaltkreise, die wir warten, Federbetätigungsvorrichtungen, die Energie speichern, indem sie den Energiespeichermotor drehen, um die Energiespeicherspannfeder auf eine bestimmte Länge zu dehnen. Wenn wir die Schließspule aktivieren oder den Schließknopf manuell drücken, wird der Schließriegel entriegelt, und die Energiespeicherwelle dreht sich gegen den Uhrzeigersinn unter der Kraft der Schließfeder. Das Kegelrad drückt das Nadellager auf dem dreieckigen Hebel, welches die Kraft über das Stangenverbindungsglied an die Hauptschaltwelle überträgt. Die Hauptwelle treibt den isolierenden Zugstab und den beweglichen Leiterstab nach oben. Nach Drehung eines bestimmten Winkels wird die Hauptwelle durch den Öffnungsriegel gesichert, um das Schließen abzuschließen, während die Öffnungsfeder gespannt wird.

Fehler "Schließen fehlgeschlagen"

Während des Betriebs und der Wartung haben wir festgestellt, dass beim Fernschließen die Schließspulenmanschette handelt, aber die Stoßkraft nicht ausreicht, um den Rollier aus dem Schließhalterriegel zu lösen, was dazu führt, dass die Federspannung nicht freigesetzt wird - das Phänomen "Schließen fehlgeschlagen". Die Spule erhitzt sich oft oder brennt aufgrund langer Spannung. Ein weiterer Fall ist die Fehlführung des Drehgriffs in die Position "Sektionssperre", was den Schaltkreis mechanisch sperren und zur Spulenverbrennung führen kann.
Die Ortinspektion zeigt enge Kontakte und hohe Reibung zwischen dem Riegel und dem Rollier, was das manuelle Schließen erschwert. Trockenes Öl auf dem Rollier erhöht den Widerstand. Unsere Lösung: Strom abschalten, Federspannung freigeben, Riegel und Rollier mit Maschinenöl schmieren, Rückstände entfernen und mehrere Operationen zur Überprüfung durchführen. Ersetzen Sie die Spule, wenn sie verbrannt ist.

Fehler "Öffnen fehlgeschlagen"

Der Fehler "Öffnen fehlgeschlagen" hat ähnliche Prinzipien und Erscheinungen wie "Schließen fehlgeschlagen". Allerdings verhindert er bei Stromausfallarbeiten das Öffnen, und eine verbrannte Öffnungsspule erfordert eine manuelle Ortoperation.

Energiespeicherfehler

Nach jedem Schließen setzt der Energiespeichermotor die Feder automatisch zurück. Ein Mikroschalter trennt den Kreislauf, wenn die Speicherung abgeschlossen ist. Der Speicherkreis besteht aus einem Luftschalter, einem Motor und normal geschlossenen Mikroschalterkontakten. Bei Fehlspeicherung prüfen wir zuerst den Luftschalter und die Spannung, dann den Mikroschalter. Bei lange unbenutzten Schaltkreisen sind oft die Mikroschalter verklebt; Motorschäden oder schlechte Verbindungen sind seltener, wobei der Mikroschalterdefekt die Hauptursache ist.

Zusammenfassung

Die drei analysierten Fehler sind typisch für Betätigungsvorrichtungen. Regelmäßige Inspektion und Wartung sind notwendig, um Ausfälle zu reduzieren und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.