10կՎ-ի սեփական լուծող բեռի փոխարկիչի կոտրված շղթայի անհաջողության վերլուծություն

1. Սխալի Ընդհանուր Նկարագրություն

Հունիս 2013-ին մի քաղաքային շրջանում գործող բարձր լարման սահմանափակիչ սարքում տեղի ունեցավ սխալ, որը պարզապես առաջ բերեց 10kV գիծի անջատմանը: Միացման տեղում հետազոտությունը ցույց տվեց, որ սխալի պատճառը պնևմատիկ օղակաձև բարձր լարման բեռային սահմանափակիչ սարքն է (HXGN2 - 10 տիպ), և սխալի բնությունը երեք փուլերով արկ կորот շղթա է: Սխալը անջատելուց և օգտագործողների էլեկտրաէներգիայի նորից առաջին հանդիպման հետո պետք է նշել, որ այս շրջանում նույն տիպի սարքը, որը 1999-2000 թվականներին մտցվել է (գործողության ժամկետը 12 տարին է, նախատեսված նշանակալ հոսանքը 630A է, իսկ հիմնականում գործող հոսանքը միշտ 300A-ի ներքև է), շատ անգամ հանդիպել է նման սխալներ, ինչը անհանգստացնում է էլեկտրաէներգետիկ ցանցի հավասարակշռային գործողությունը:

2. Պնևմատիկ Բեռային Սահմանափակիչների Աշխատանքային プリンцип

Պնևմատիկ օղակաձև սարքը իր անունը ստացել է պնևմատիկ բեռային սահմանափակիչի ներդրման պատճառով: Այն շարժվող կոնտակտային սունգի նաև ֆունկցիաները կատարում է օդային գլուխակապ որպես (դա դատարկ կառուցվածք է, որը պարունակում է ապահով կառավարվող «պիստոն»), որը գլխավոր առանցքի կողմից կառավարվում է և իրականացնում է փակման և բացման գծային շարժում: Բացման ժամանակ պիստոնը արագ սեղմում է շարժվող կոնտակտային սունգում (օդային գլուխակապ) գտնվող օդը, և սեղմված օդը ներքևի կողմով հոսում է արկի հանգումը առաջ բերող կոնտակտների հատման միջոցով, որը արկը դիմաց է ձգում և կորում է: բարձր արագությամբ օդի հոսքը արագ վերականգնում է միջարկող միջոցի հատումում եղած դիելեկտրիկ ուժը, որը արկի նորից կորցնելը կանխարգելում է:

Որպեսզի սահմանափակիչն աշխատի սխալ հոսանքները հատելու համար (միայն 35kV-ից ներքև համակարգերի համար կիրառելի է), օգտագործվում է «հոսանքի տարածման տարրը անջատել արկի հանգումը առաջ բերող տարրից» պլանը:

• Հոսանքի տարածման տարրը: կարմիր նחושի սառեցված ամբողջական կոնտակտային մատներ + հոսանքի տարածման սունգ, պատասխանատու հոսանքի տարածման համար;

• Արկի հանգումը առաջ բերող տարրը: նորտ-վոլֆրամ ամալգամի արկի հանգումը առաջ բերող սունգ + արկի հանգումը առաջ բերող օղակ, հատուկ արկի հանգումը և կորցնելը համար:

Բացման ժամանակ շարժվող կոնտակտային սունգի արտաքին մակերևույթը առաջինը անջատվում է անշարժ կոնտակտային մատներից, ապա արկի հանգումը առաջ բերող օղակը անջատվում է արկի հանգումը առաջ բերող սունգից: Արկը սահմանափակվում է արկի հանգումը առաջ բերող կոմպոնենտների միջև կայանալու, արգելավորելով հիմնական կոնտակտների կորումը. շարժվող կոնտակտային սունգը և ներքևի կոնտակտը կապված են սառեցված ամբողջական կոնտակտային մատներով, ապահովելով էլեկտրական կապը:

3. Սխալների Անցկացման Գլուխավոր Պատճառների Մանրամասն Վերլուծություն
(1) Նախնական Հետազոտություն (Երակայական Ֆակտորներ)

Այս տիպի սահմանափակիչի նախատեսված նշանակալ հոսանքը 630A է, բայց դիսպետչության տվյալները ցույց են տալիս, որ սեղանի դուրս գալու սահմանափակիչի գործող հոսանքը 283A է, և սահմանափակիչ սարքում անցնող տեսական հոսանքը 283A-ի ներքև է: Միացման տեղական պայմանների հետ կապակցված (արագ ամպերը, սարքի մարմնի վրա ոչ մի նախապատրաստում չկա), կարելի է անմիջապես բացառել հետևյալ երակայական պատճառները՝ գերհոսանք, գերլարում և նախապատրաստում, և սխալը վերաբերում է սահմանափակիչ սարքի ինքնուրույն սխալներին:

(2) Շարժվող և Անջատվող Տարրերի Թեստային Ստուգում

Սխալի սարքի լուծումից հետո սկզբունց են ենթադրում, որ շարժվող և անշարժ կոնտակտների միջև պահանջվող կապի բացակայությունը առաջ բերում է ամբողջական կորումը և կորցնումը, բայց սարքի ծանր կորումը հնարավորություն չի տալիս հաստատել ստուգաբանական եզրակացություն: Այդ պատճառով նույն տիպի գործող սահմանափակիչ սարքի հետ կատարվում է ընտրական ստուգում:

• Արգելավորման լարում և շղթայի դիմադրությունը: Արգելավորման մակարդակը համապատասխան է, և շղթայի դիմադրությունը 114մկՕմ է (համապատասխանում է տեխնիկական կանոններին);

• Ջերմացման փորձ: 30 րոպե հոսանքի աճող փորձի տվյալները (ตารางที่ 1) แสดงให้เห็นว่า ที่ 400A ความร้อนสูงถึง 84.2℃ และที่ 630A ความร้อนสูงถึง 133.1℃ ซึ่งเกินมาตรฐานแห่งชาติในการตัดสินใจอย่างมั่นคงของ "อุณหภูมิสูงขึ้น ≤ 1K ภายใน 1 ชั่วโมง หรือ ≤ 2K ภายใน 3 ชั่วโมง" อย่างมาก.

(3) Նախապայմանների Նորմալ Նկարագրություն

Ընդհանուր փորձերը և կառուցվածքային վերլուծությունը ցույց են տալիս, որ սխալը ծագում է կոնտակտային համակարգի անհաջողության պատճառով, հիմնականում արտահայտվում է հետևյալ ձևով:

• Կունկցիոնալ ուժի թվաբանական չափը բավարար չէ. Այն չի կարող արդյունավետորեն սեղմել սառեցված ամբողջական կոնտակտային մատները, ինչը հանգեցնում է մատների և շարժվող կոնտակտային սունգի միջև կայանալու պայմանների առավելագույն ազդեցության վրա կարգավիճակի վերածվելու ընդհանուր կայանալու պայմանների վրա, և կոնտակտային մակերեսը կորցնում է իր ամբողջական կայանալու պայմանները;

• Աշխատանքային ճշգրտության սխալները. Սառեցված ամբողջական կոնտակտային մատների արկային մակերևույթի/հարթ մակերևույթի մշակման ճշգրտության թվաբանական չափը բավարար չէ, որը ավելի շատ բարդ է կոնտակտի վիճակը դարձնում է վատ;

• Օքսիդացիայի վարկածային ցիկլը. Սառեցված ամբողջական կոնտակտային մատները և շարժվող կոնտակտային սունգը բաց են օդին, և օքսիդացիան առաջ բերում է կոնտակտային դիմադրության աճը → ջերմացման աճը → կունկցիոնալ ուժի թվաբանական չափի հետագա կորցնումը → վատ կոնտակտային ազդեցություն, վերջնապես առաջ բերում է օդի իոնիզացիայի արկ կորոտ շղթա և գիծի անջատումը:

4. iết bị và Giải Pháp Tối ưu Hóa
(1) Nâng Cấp Quy Trình: Kiểm Soát Chất Lượng Tiếp Xúc Chính Xác

Nhắm vào vấn đề cốt lõi là "tiếp xúc kém", cải tiến được thực hiện từ cả hai phía vật liệu và chế biến:

• Chọn lò xo: Sử dụng lò xo có khả năng chống mệt mỏi cao để đảm bảo lực lò xo ổn định trong suốt thời gian thiết kế (bao gồm điều kiện đóng và cắt dòng định mức), tránh các vấn đề tiếp xúc do sự hỏng hóc của lò xo;

• Chế biến ngón tay tiếp xúc: Kiểm soát nghiêm ngặt độ chính xác của bề mặt cong và phẳng của ngón tay tiếp xúc hình mận để đảm bảo khớp hoàn toàn với bề mặt cong hình trụ của thanh tiếp xúc di động, loại bỏ nguy cơ tiếp xúc đường thẳng/điểm, đảm bảo khả năng tải dòng điện và tuân thủ tăng nhiệt của các tiếp điểm.

(2) Thiết Kế Tối ưu: Giám Sát Trạng Thái Toàn Quá Trình

Tích hợp chức năng "giám sát trực tuyến" vào thiết kế cấu trúc tủ để thực hiện trạng thái trực quan:

• Cửa sổ đo nhiệt độ và đầu dò: Đặt cửa sổ đo nhiệt độ thuận tiện, lắp đặt đầu dò nhiệt độ tại tiếp điểm tĩnh, và hiển thị nhiệt độ của phần tiếp điểm bên trong tủ theo thời gian thực thông qua đồng hồ trên bảng điều khiển;

• Lưu trữ dữ liệu và cảnh báo sớm: Cấu hình thiết bị lưu trữ để ghi lại dữ liệu hoạt động. Ngay cả khi thiết bị già đi, tình huống bất thường có thể được nhận biết trước thông qua phân tích dữ liệu, kích hoạt quá trình thay thế và bảo trì, chuyển từ sửa chữa thụ động sang vận hành và bảo dưỡng chủ động.

(3) Mở Rộng Vận Hành và Bảo Dưỡng: Xử Lý Khuyết Tật Động

Đối với thiết bị đang hoạt động, tối ưu hóa phương pháp vận hành và bảo dưỡng:

• Biến đổi cửa sổ quan sát: Thay đổi cửa sổ quan sát cố định thành cửa sổ di động để dễ dàng theo dõi nhiệt độ bên trong tủ;

• Thường xuyên kiểm tra xả cục bộ: Thực hiện kiểm tra xả cục bộ của tủ phân phối trong thời gian tải đỉnh để phát hiện sớm các khuyết tật cách điện và tránh sự mở rộng của sự cố.

5. 场景应用与发展建议

随着用电量的增加，配电网主干线升级为300-400㎡的大截面电缆，变电站容量持续增长。气动开关柜断流能力和脆弱接触点的不足越来越突出。建议如下：

• 场景调整：退出线路环网应用，转向终端变压器区域（变压器容量≤630kVA）的高压配电，利用其“结构简单、成本低”的优势；

• 技术迭代：对于线路环网场景，优先选择具有更高可靠性和更强断流能力的开关柜（如真空负荷开关），以满足配电网自动化和高可靠性要求；

• 价值延续：经过“工艺升级+在线监测”改造后，气动负荷开关柜可以继续服务于终端负荷场景，发挥其残余价值。