Kateri so pogosti napaki in načini reševanja operativnih mehanizmov vakuumskih preklopnikov znotraj stavb za 35 kV in 10 kV?

V operaciji in vzdrževanju električnih sistemov smo ugotovili, da so 35kV in 10kV notranji vakuumski preklopniki, kot ključno primarno opremo visokonapetostnih sklopov, široko uporabljani v glavnih omrežjih in uporabniških pretvorovalnah zaradi svoje visoke zanesljivosti in nizkega obsega vzdrževanja. Od dnevnih pregledov in živega zaznavanja do rednega vzdrževanja so vakuumski preklopniki vedno naše ključno fokusiranje, saj je njihova delovna kakovost neposredno povezana z stabilnostjo in zanesljivostjo električnega sistema. Ta članek se osredotoča na delovanjske načelo njihovih mehanizmov s pruznimi pogoni, analizira izstopajoče težave v naših operativnih in vzdrževalnih praksah ter predlaga ciljne ukrepe za reševanje.

Pregled mehanizmov s pruznimi pogoni notranjih vakuumskih preklopnikov

Kot vemo, so notranji vakuumski preklopniki predvsem sestavljeni iz mehanizmov s pruznimi pogoni, mehanizmov za ugasanje loka, vodilnih kontaktnih točk, podpornih izolatorjev in izhodnih terminalov (kot je prikazano na Sliki 1). Mehanizem s pruznim pogonom, ki je za nas ključen sestavni del, je sestavljen iz naprave za shranjevanje energije, odpiralno-zapiralnega mehanizma, nadzorne plošče in nadzornega kruga. Preklopnik odpiramo ali zapiramo s pomočjo mehanizma s pruznim pogonom, tako da oddaljeno ali lokalno delujemo na gumb za odpiranje/zapiranje, kar omogoča nadzor vklopa/izklopa električnega sistema.

Kratek pregled mehanizma za shranjevanje energije

Kot je prikazano na Sliki 2, ima naprava za shranjevanje energije v mehanizmu s pruznim pogonom vakuumskih preklopnikov, ki jih vzdržujemo, litino aluminijasto kuščavo s snovi s dvema setoma strogov. Vrstica za shranjevanje energije gre skozi reducijsko kuščavo, na kateri je z ključem na vrstici povezan ležaj z velikim strogom in na ležaju montiran zapeček. Desni konec vrstice za shranjevanje energije je opremljen s kamom s zaporom, preko katerega zapeček vodi k rotaciji kama; levi konec pa je opremljen s krivuljo, kjer je en konec zapirne pruge povese. Trokotnihebel z igličnim ležajem je nameščen na pinu reducijske kuščave. Ko sprostimo zaporno energijo, opazimo, da kam prenaša energijo zapirne pruge na iglični ležaj. Hebel je povezan s spojnico preko pina, drug konec katerega je povezan s krivuljo glavne vrstice, kar tvori četrtelemešček za prenos zaporne sile na glavno vrstico preklopnika. Dodatno ima majhen valjkasti ležaj na pinu reducijske kuščave, ki zakleneta zaporno zasuvko za ohranjanje energije zapirne pruge.
Na pinu reducijske kuščave je nameščen trokotni hebel z igličnim ležajem. Ko sprostimo zaporno energijo, opazimo, da kam prenaša energijo zapirne pruge na iglični ležaj. Hebel je povezan s spojnico preko pina, drug konec katerega je povezan s krivuljo glavne vrstice, kar tvori četrtelemšček za prenos zaporne sile na glavno vrstico preklopnika. Dodatno ima majhen valjkasti ležaj na pinu reducijske kuščave, ki zakleneta zaporno zasuvko za ohranjanje energije zapirne pruge.

Načelo električnega shranjevanja energije

Ko zapremo motor za napajanje med delovanjem, vrstica za shranjevanje energije v reducijski kuščavi vrsta pod vplivom velikega stroga. Zapeček na vrstici hitro vstopi v zapor kama, kar vodi k vrtenju vrstice za shranjevanje energije in postopnemu raztezanju zapirne pruge za shranjevanje energije. Ko je pruga raztegnjena do največje dolžine, majhen spojnica na krivulji vodi k pritisku na mikroklop, ki prekine napajanje motora. Zaporna pruga je zaklenjena z zaporno zasuvko, celoten postopek shranjevanja energije traja manj kot 15 sekund.

Načelo zapiranja

Trenutno večina 35kV in 10kV vakuumskih preklopnikov, ki jih vzdržujemo, uporablja mehanizme s pruznim pogonom, ki shranjujejo energijo z vrtenjem motora za shranjevanje energije, s čimer pruga za shranjevanje energije doseže določeno dolžino. Ko aktiviramo zapirno bobinu ali ročno pritisnemo gumb za zapiranje, se zaporna zasuvka odklene, in vrstica za shranjevanje energije vrta nazaj pod vplivom sile zapirne pruge. Kam pritisne na iglični ležaj na trokotnem heblju, ki prenaša silo na glavno vrstico preklopnika preko spojnica. Glavna vrstica vodi izolirano povlečno palico in premično vodilno palico navzgor. Po vrtenju do določenega kota je glavna vrstica zaklenjena z odpirno zasuvko, s čimer je zapiranje dokončano, hkrati pa je odpirna pruga nagnana.

Neprekinjava "Ne morem zapreti" napaka

Med delovanjem in vzdrževanjem smo ugotovili, da pri oddaljenem zapiranju dejanje zapirne bobine nastane, vendar je udarni sile nedostatočna, da bi odprla zapor z drsnika, s čimer energija pruge ne more biti sproščena - pojav "Ne morem zapreti". Bobina pogosto pregreva ali se spali zaradi dolgčasaškega napajanja. Drug primer je nesporazumitev vrtenega ročice v položaj "sekcija zaklenjena", ki mehansko zakleni preklopnik in vodi do spalitve bobine.
Na mestu smo ugotovili tesno stik in visok tren med zasuvko in drsnikom, kar teža ročno zapiranje. Suha olejna ostanka na drsniku povečujejo upor. Naša rešitev: izključite napajanje, sprostite energijo pruge, naneste mašinsko olje na zasuvko in drsnik, odstranite ostanke in izvedite večkratne operacije za preverjanje. Če je bobina spaljena, jo zamenjajte.

Neprekinjava "Ne morem odpreti" napaka

Neprekinjava "Ne morem odpreti" napaka deluje podobno in se manifestira kot "Ne morem zapreti". Vendar, med operacijami brez napajanja onemogoča odpiranje, in spaljena odpirna bobina zahteva ročno delovanje na mestu.

Napaka pri shranjevanju energije

Po vsakem zapiranju se motor za shranjevanje energije samodejno vrne prugam. Mikroklop prekine krug, ko bo shranjevanje končano. Shranjevalni krug sestavlja zračni preklopnik, motor in normalno zaprti kontakti mikroklopa. Za napako pri shranjevanju energije najprej preverimo zračni preklopnik in napetost, nato mikroklop. Dolgo neuporabljeni preklopniki pogosto imajo zastojne mikroklope; napake motorja ali slabe povezave so redkeje, glavni vzrok je nezadostnost mikroklopa.

Zaključek

Analizirane tri napake so tipične za mehanizme s pruznim pogonom. Redno pregledovanje in vzdrževanje so ključni za zmanjšanje napak in zagotavljanje zanesljivosti oskrbe z energijo.