Sa operasyon at pagpapanatili ng sistema ng kuryente, natuklasan namin na ang 35kV at 10kV indoor vacuum circuit breakers, bilang pangunahing primary equipment ng high-voltage switchgear, ay malawakang ginagamit sa pangunahing grid at mga substation ng user dahil sa kanilang mataas na reliabilidad at mababang workload sa pagpapanatili. Mula sa araw-araw na inspeksyon at live detection hanggang sa regular na pagpapanatili, palaging nasa aming puso ang mga vacuum circuit breakers, dahil ang kalidad ng kanilang operasyon ay direktang may kaugnayan sa estabilidad at reliabilidad ng sistema ng kuryente. Ang papel na ito ay nakatuon sa mga prinsipyong aksyon ng kanilang spring operating mechanisms, nag-aanalisa ng mga prominenteng isyu sa aming praktikal na operasyon at pagpapanatili, at nagpopropona ng mga pinuntod na pamamaraan ng paggamot.
Pakilala sa Operating Mechanisms ng Indoor Vacuum Circuit Breakers
Bilang alam natin, ang mga indoor vacuum circuit breakers ay pangunahing binubuo ng spring operating mechanisms, arc extinguishing mechanisms, conductive contacts, support insulators, at outlet terminals (tulad ng ipinapakita sa Figure 1). Ang spring operating mechanism, isang pangunahing komponente para sa amin, ay binubuo ng energy storage device, opening-closing device, operation panel, at control circuit. Ipinapatakbo namin ang circuit breaker upang buksan o sarado sa pamamagitan ng spring operating mechanism sa pamamagitan ng remote o lokal na pag-operate ng mga pindutan ng pagbubuksan/pagsasara, na nagpapahintulot sa on-off control ng sistema ng kuryente.
Maikling Pakilala sa Energy Storage Mechanism
Tulad ng ipinapakita sa Figure 2, ang energy storage device ng spring operating mechanism para sa vacuum circuit breakers na aming pinapanatili ay may cast aluminum housing reduction gearbox na may dalawang set ng worm gears sa loob. Ang energy storage shaft ay lumalabas sa reduction gearbox, may bearing na konektado sa malaking worm gear sa pamamagitan ng key na nakasabit sa shaft at pawl na nakamontado sa bearing. Ang kanan na dulo ng energy storage shaft ay may notched cam, kung saan ang pawl ay nagpapatakbo ng cam upang umikot; ang kaliwa na dulo ay may crank, kung saan ang isang dulo ng closing spring ay nakasabit. Isang triangular lever na may needle bearing ay nakamontado sa pin ng reduction gearbox. Kapag inilabas ang closing energy, napansin namin na ang cam ay nagpapadala ng enerhiya ng closing spring sa needle bearing. Ang lever ay konektado sa connecting rod sa pamamagitan ng pin, kung saan ang ibang dulo ay konektado sa main shaft crank arm, na bumubuo ng four-bar mechanism upang ilipat ang closing force sa switch main shaft. Bukod dito, may small roller bearing sa pin ng reduction gearbox na nakakakulong sa closing latch upang panatilihin ang enerhiya ng closing spring.
Ang isang triangular lever na may needle bearing ay nakamontado sa pin ng reduction gearbox. Kapag inilabas ang closing energy, napansin namin na ang cam ay nagpapadala ng enerhiya ng closing spring sa needle bearing. Ang lever ay konektado sa connecting rod sa pamamagitan ng pin, kung saan ang ibang dulo ay konektado sa main shaft crank arm, na bumubuo ng four-bar mechanism upang ilipat ang closing force sa switch main shaft. Bukod dito, may small roller bearing sa pin ng reduction gearbox na nakakakulong sa closing latch upang panatilihin ang enerhiya ng closing spring.
Prinsipyo ng Electric Energy Storage
Kapag sinara namin ang motor power supply sa panahon ng operasyon, ang shaft sleeve ng energy storage shaft ay pinapatakbo ng malaking worm gear sa reduction gearbox upang umikot. Ang pawl sa shaft sleeve ay mabilis na sumasabit sa notch ng cam, nagpapatakbo ng energy storage shaft upang paulit-ulit na i-stretch ang closing spring para sa energy storage. Kapag nai-stretch na ang spring sa pinakamataas na punto, ang small connecting rod sa crank ay nagpapatakbo ng bending plate upang pindutin ang microswitch, na nagbibigay-daan sa pagputol ng motor power. Samantala, ang closing spring ay nakakakulong sa pamamagitan ng closing latch, at ang buong proseso ng energy storage ay hindi lumalampas sa 15 segundo.
Prinsipyo ng Closing Action
Kasalukuyan, ang 35kV at 10kV vacuum circuit breakers na aming pinapanatili ay kadalasang gumagamit ng spring operating mechanisms, na nag-i-store ng enerhiya sa pamamagitan ng pag-ikot ng energy storage motor upang i-stretch ang energy storage spring sa isang itinakdang haba. Kapag ipinatakbo namin ang closing coil o pinindot ang closing button sa pamamagitan ng kamay, ang closing latch ay nakakakulong, at ang energy storage shaft ay umiikot counterclockwise sa pamamagitan ng closing spring. Ang cam ay pumipindot sa needle bearing sa triangular lever, na nagpapadala ng puwersa sa switch main shaft sa pamamagitan ng connecting rod. Ang main shaft ay nagpapatakbo ng insulating pull rod at moving conductive rod pataas. Pagkatapos mag-ikot sa isang tiyak na anggulo, ang main shaft ay nakakakulong sa pamamagitan ng opening latch upang matapos ang closing, habang ang opening spring ay nai-energize.
"Failure to Close" Fault
Sa panahon ng operasyon at pagpapanatili, natuklasan namin na kapag sinesara namin nang remote, ang closing coil thimble ay gumagana ngunit ang puwersa ng impact ay hindi sapat upang i-disengage ang roller mula sa closing holding latch, na nagdudulot ng hindi paglabas ng spring energy - ang "failure to close" phenomenon. Madalas ang coil ay sobrang init o nasusunog dahil sa mahabang pag-energize. Isa pang kaso ay ang maling operasyon ng rotary handle sa "sectionalization lock" position, na nagme-mechanical lock sa circuit breaker at nagdudulot ng coil burnout.
Sa on-site inspection, napansin namin ang masikip na kontak at mataas na friction sa pagitan ng latch at roller, na nagpapahirap sa manual na closing. Ang dry oil residue sa roller ay nagdudulot ng mas mataas na resistance. Ang aming solusyon: i-shutdown, i-release ang spring energy, ilubid ang latch at roller ng machine oil, iskrapiin ang residue, at gawin ang maramihang operasyon para sa verification. Palitan ang coil kung nasunog.
"Failure to Open" Fault
Ang "failure to open" fault ay may katulad na prinsipyo at pagpapakita ng "failure to close". Gayunpaman, sa panahon ng power outage operations, ito ay nagpipigil sa pagbubuksan, at ang nasunog na opening coil ay nangangailangan ng on-site manual operation.
Energy Storage Fault
Pagkatapos ng bawat closing, ang energy storage motor ay awtomatikong nagseset ulit ng spring. Ang microswitch ay nagputok sa circuit kapag tapos na ang storage. Ang storage circuit ay binubuo ng air switch, motor, at normally closed microswitch contacts. Para sa failure to store energy, una namin silang sinusuri ang air switch at voltage, pagkatapos ang microswitch. Ang mga circuit breaker na hindi madalas gamitin madalas ay may stuck microswitches; ang mga motor faults o poor connections ay mas bihira, at ang failure ng microswitch ang pangunahing sanhi.
Conclusion
Ang tatlong fault na inanalisa ay typical sa operating mechanisms. Regular na inspeksyon at pagpapanatili ay mahalaga upang bawasan ang mga failure at tiyakin ang reliabilidad ng suplay ng kuryente.