10kV Bufur Tipi Yük Anahtarının Kısa Devre Arızası Analizi

1. Qərbələnin Ümumi İzləhəsi

İyun 2013-cü ildə, bir şəhərdəki fəaliyyətində olan yüksək qəsdəyən keçidiçin qərbələ baş verib, 10kV liniyası tripləşmişdir. Məkanında aparılan araşdırmalara görə, qərbələnmiş keçidiç HXGN2-10 növü hava çərçivəli yüksək qəsdəyən yükləmə keçidiçidir və qərbələnin xarakteri üçfazlı dövrə qısaldığıdır. Qərbələni izolyasiya edib, istifadəçilərə elektrik təchizatını bərpa etdikdən sonra, bu sahada 1999-2000-ci illərdə (12 ilin üstündə işlədiyi, dizaynlaşdırılmış nominal akımının 630A olduğu, faktiki işləmə akımı da çox vaxt ≤ 300A) fəaliyyətə salınmış eyni növ keçidiçin bərkərən oxşar qərbələlərin baş verdiyinin qeyd edilməsi lazımdır, bu da elektrik şəbəkəsinin məxfiliyəsi üçün təhlükə yaratır.

2. Hava Çərçivəli Yükləmə Keçidiçlərinin İşləmə Prinsipi

Hava çərçivəli şebəkə kabineti, hava yükü keçidiçi ilə təchiz edildiyi üçün adlandırılır. Onun hərəkətli kontakt çubuğu həmçinin hava silindri kimi funksion edir – boş strukturdakı mühürdilmiş “piston” ana mötərəsə tərəfindən kapmaq və açmaq əməliyyatlarında doğrusal hərəkət etmək üçün sürətləndirilir. Açma zamanı, piston hərəkətli kontakt çubuğundakı (hava silindri) havanı tez komprimirləyir və komprimirlənmiş hava, arka söndürmə kontaktları arasındakı parçalanmanın üstündən arka dayanan plastik nozdalardan üfürüldüyü kimi, arkanı uzadaraq söndürülür; sürətli hava axını, parçalanma yerindəki ortamın dielektrik sərtliyini tez bərpa edir, arkanın yenidən yanmasını önəlir.

Keçidiçin səhv akımları söndürmə qabiliyyətinin (yalnız 35kV-dən aşağı sistemlər üçün uyğun olduğunu) məhdud olması səbəbindən, “elektrot elementinin arka yarandıcı elementdən ayırılması” dizayn layihəsi tətbiq olunur:

• Elektrot elementi: Qırmızı mis elips forması kontakt parmaqları + konduktor çubuk, akım ötürməsi üçün məsuldur;

• Arka yarandıcı element: Mis-badviya allianzı arka yarandıcı çubuk + arka yarandıcı halq, xüsusi arka yaratma və söndürmə üçün.

Açma zamanı, hərəkətli kontakt çubuğunun xarici səthi ilk olaraq sabit kontakt parmaqlarından ayrılır, daha sonra arka yarandıcı halq arka yarandıcı çubuğdan ayrılır. Arka, arka yarandıcı komponentlər arasında yandığı kimi, asılı kontaktlar zədələnməz; hərəkətli kontakt çubuğu və alt terminal, mis elips forması kontakt parmaqları vasitəsilə elektrik ötürməsi üçün birləşdirilir.

3. Qərbələ Səbəblərinin Dərin Analizi
(1) Birinci Mərhələ Araşdırma (Xarici Faktorlar)

Bu növ keçidiçin dizaynlaşdırılmış nominal akımı 630A-dir, amma dispetçerlik məlumatlarına görə, transformatorun çıxış keçidiçindən keçən akım 283A, keçidiçin yolda keçən teorik akımı isə ≤ 283A-dır. Məkanı müəyyən edərək (günlük hava, kabinet gövdəsində pislik yoxdur), çoxlu akım, çoxlu voltaj və pislik yandığının xarici faktorları doğrudan aradan qaldırıla bilir və qərbələ keçidiçin özündəki defektlərə aid edilir.

(2) Aparlanma və Test Təsdiqi

Qərbələnmiş kabinetin aparılmasından sonra, ilk öncə "hərəkətli və sabit kontaktlar arasında zəif kontaktın əbədi istiləyə və yanmasına səbəb olması" təxmin edilir, amma kabinetin ciddi zədələnməsi səbəbindən, müəyyən bir nəticə çəkilə bilmir. Buna görə, fəaliyyətdə olan eyni növ keçidiçlərdən namunə almaq və testləmək aparılır:

• Dəyirmə və dairəvi direnç: Dəyirmə səviyyəsi uyğundur, dairəvi direnç 114μΩ (texniki qaydalara uyğundur);

• İstilə testi: 30 dəqiqəlik akım artım testi məlumatları (Cədvəl 1) göstərir ki, 400A-da istilə 84.2℃, 630A-da isə 133.1℃ olur, bu, “bir saat ərzində istilə ≤ 1K və ya üç saat ərzində ≤ 2K” milli standartına çox uzaqdır.

(3) Asılı Səbəblərin Nəzarəti

Ümumi testlər və strukturlu analiz göstərir ki, qərbələ kontakt sisteminin çöküşündən baş verir, xüsusi olaraq belə ifadə olunur:

• Yetersiz pərçə gücü: Mis elips forması kontakt parmaqlarını effektiv şəkildə sıxmağa yetərli deyil, bu da "səth kontaktı"nin "xətt kontaktı"na çevrilməsinə və kontakt sahəsinin ciddi şəkildə azalmasına səbəb olur;

• İşləmə dəqiqliyində kəsikliklər: Mis elips forması kontakt parmaqlarının arka səth/plana işləməsində yetersiz dəqiqlik, zəif kontaktu daha da artırır;

• Oksidasiya pis dövr: Kontakt parmaqları və hərəkətli kontakt çubuğu hava ilə əlaqədədir, oksidasiya kontakt direncini artırır → istilə artır → pərçə gerginliyi daha da azalır → kontakt effekti daha da pisleşir, sonunda hava iyonlaşdırıcı arka qısaldığı və liniyanın tripləşməsinə səbəb olur.

4. Təchizatın İyileştirilməsi və Optimallaşdırma Çözümləri
(1) Proses İyileştirməsi: Kontakt Keyfiyyətinin Dəqiqlik Kontrolü

"Zəif kontakt" əsas probleminə hücum edərək, material və işləmə ucun iyileştirmələr edilir:

• Pərçə seçimi: Yüksək yorğunluğa dayanıb, dizayn ömrü boyunca (nominal akımın verilməsi və kəsməsi şərtlərində) stabilləşdirilən pərçələr tətbiq olunur, bu da pərçənin çöküşündən qaynaq kontakt problemlərinin qarşısını alır;

• Kontakt parmağı işləməsi: Mis elips forması kontakt parmaqlarının arka səth və plana işləmə dəqiqliyi dəqiqləşdirilir, hərəkətli kontakt çubuğunun silindrik arka səthinə tam uyğunlaşdırılır, xətt kontakt/nuqta kontakt gizli təhlükələrindən arınır, kontaktların akım ötürmə və istilə keyfiyyəti təmin edilir.

(2) Dizayn İyileştirməsi: Tam Proses Nəzarəti

Kabinet strukturu dizaynına "onlayn nəzarət" funksiyası inteqrasiya edilir, vizual status təmin edilir:

• Temperatur ölçmə pəncərəsi və prob: rahatlıq üçün temperatur ölçmə pəncərəsi qurulur, sabit kontaktta temperatur probu quraşdırılır və panel instrument vasitəsilə kabinetin içindəki kontakt hissəsinin temperaturu real vaxtda göstərilir;

• Verilənlərin saxlanması və xəbərdarlıq: saxlama təchizatı təyin edilir, işləmə məlumatları qeyd olunur. Hətta təchizat köhnələrsə də, verilənlər analizi yoluyla normal olmayan hallar əvvəllər aşkarlanır, əvəz və təmir prosesi başlayır, pasiv təmir yerinə aktiv idarəetmə və təmir keçirilir.

(3) İşləmə və Təmir Gücələndirilməsi: Dinamik Defekt Müalicəsi

Fəaliyyətdə olan təchizat üçün, işləmə və təmir metodlarını optimallaşdırın:

• Bağışlayın