Analisi tal-Falt tal-Ħalq qasir ta' 10kV Puffer-Type Load Switch

1. Skiza tal-Ħal Miftuħ

Fl-Iunju 2013, skizz il-miftuħ flimkien ma’ switchgear ta’ tixtri għoli fil-għarar fit-talbiet urbani, li l-aħħar sabbaq lil linja ta’ 10kV tiġi interrotta. L-esplorazzjoni fuq is-sit wasslet illa li l-switchgear miftuħ kien tip pneumatic ring-network high-voltage load switchgear (tip HXGN2-10), u l-karatteristiċa tas-skizz kienet short circuit tri-faċi. Wara l-isolazzjoni tas-skizz u r-ristabiliment tal-forzija għall-utenti, se jkun meħtieġ li nosservaw li l-istess tip ta’ switchgear fi dawn il-lanġas, li inċessar bejn l-1999 u l-2000 (period ta’ operazzjoni akbar minn 12 sena, korrent imdejjel disegnat ta’ 630A, u l-korrent reali ta’ operazzjoni ħafna ≤ 300A), qabdat skizzes similari, li huma minuri għal operazzjoni affidabbli tal-graż.

2. Prinċipju ta’ Lavoru tal-Pneumatic Load Switches

Il-kabinet tal-ring network huwa nominat għax huwa mifornit b’switch pneumatic. Il-rod tal-kontatt mobbli fih wkoll funzjona bħala silindru ta’ xhur – struttura vojt li tinsab fih piston sigurat, li jiġi motalgħ minn l-ass principali biex jirrealizza l-moviment linear tal-interruzzjoni u tal-apertura. Meta jiġi magħluq, il-piston jkompresi s-swieq fil-rod tal-kontatt mobbli (silindru ta’ xhur), u s-swieq ikkompressi jintbagħal l-għiljen li jingħadu mill-separazzjoni tal-kontatti tal-extinction tal-għiljen permezz ta’ nożola tal-plastiku resistente għal għiljen fid-verga ta’ fuq, bil-ħaddiem ta’ stretching tal-għiljen; il-flus tal-xhur għoli jirrestabili l-forza ta’ izolazzjoni tal-meżju fil-qasam, bl-iskop li jpreveni l-rigenerazzjoni tal-għiljen.

Għall-limitata abilità tas-switch biex tinterruppi l-korrenti tal-skizz (applikabbli biss għas-sistemi ta’ infaħ minn 35kV), dinxiegħet schemat tad-disinn ta’ “separazzjoni mid-dament konduktiv għal l-element tal-inizzjazzjoni tal-għiljen”:

• Element konduktiv: Kontatti tal-fingid tal-karmell + rod konduktiv, responsabbli għat-trasferiment tal-korrent;

• Element tal-inizzjazzjoni tal-għiljen: Rod tal-inizzjazzjuni tal-għiljen tal-karmell-tungsten + anell tal-inizzjazzjuni tal-għiljen, speċjalment għat-ttaljiet u l-extinction tal-għiljen.

Meta jiġi magħluq, is-superficie esterna tal-rod tal-kontatt mobbli tfisser ilkun prinċipalment mil-kontatti statiki, wara dakinhar l-anell tal-inizzjazzjuni tal-għiljen jiffisser mill-rod tal-inizzjazzjuni tal-għiljen. Il-għiljen jkun mhux limitat biex jibti fil-bini tal-komponenti tal-inizzjazzjuni tal-għiljen, bl-iskop li jevita dannu għal l-kontatti prinċipali; il-rod tal-kontatt mobbli u t-terminal inferjuri huma mikonnessa permezz tal-kontatti tal-fingid tal-karmell biex jisiguraw il-konduzzjoni elettrika.

3. Analisi Approfondita tas-Sabbi tas-Skizz
(1) Eksplorazzjoni Preliminari (Fatturi Esterni)

Il-korrent imdejjel disegnat għal dan it-tip ta’ switch huwa 630A, iżda d-data tal-dispatching turi li l-korrent ta’ operazzjoni tal-switch tal-outgoing tal-substation huwa 283A, u l-korrent teoriku li jimpassa mit-switchgear fuq it-trekka huwa ≤ 283A. Inkonjiż mal-ambjent fuq is-sit (ħal ta’ ħarġ, lejn lill-kabinet mhux kontaminat), if-fatturi esterni kif overcurrent, overvoltage, u flashover tal-kontaminazzjoni jistgħu jiġu eskludu direttament, u l-skizz hija attribwita għal difetti tal-switchgear stess.

(2) Verifikazzjoni tal-Dismantlament u Test

Wara l-idismantlament tal-kabinet miftuħ, fis-silġ inizjali “kontatt poveru bejn il-kontatt mobbli u statiku jilħaq surr u l-ħal tal-magħluq”, iżda konklussjoni definitiva mhux possibli għal dan għal dan il-kabinet għal dannu sever. Għalhekk, verifikazzjoni tal-prova fuq switchgear tal-istess tip fuq is-sit:

• Resistanza tal-voltàġġ u loop: Il-livell tal-resistanza tal-voltàġġ huwa qualifikat, u r-resistanza tal-loop hi 114μΩ (konformi mal-regolamenti teknici);

• Prova tal-temperatura: Id-data ta’ prova ta’ żid tal-kurrent ta’ 30 minuti (Tavola 1) turi li l-żid tal-temperatura raggiġ 84.2℃ għal 400A u raggiġ 133.1℃ għal 630A, far superandu l-standard nazzjonali ta’ stabilità ta’ “żid tal-temperatura ≤ 1K fi 1 ora jew ≤ 2K fi 3 oħra”.

(3) Identifikazzjoni tas-Sabbi Fondamentali

L-analisi approfondita u strutturale turi li l-skizz originat mill-falliment tas-sistema tal-kontatt, spissifikament manifestat bħal:

• Forza tas-silġ insuffċienti: Ma tistax teffekta effiċjentement it-talb tal-kontatti tal-fingid tal-karmell, li l-“kontatt superficiale” bejn il-kontatti tal-fingid u l-rod tal-kontatt mobbli jiġi degradat għal “kontatt linji”, u diminuzzjoni drasticament tal-area tal-kontatt;

• Defeċti fil-preċiżjoni tat-trattament: L-insufċjenza fil-preċiżjoni tal-trattament tal-superficie tal-arċ / plana tal-kontatti tal-fingid tal-karmell jaggrava l-kontatt poveru;

• Ċiklu vicious tal-ossidazzjoni: Il-kontatti tal-fingid u l-rod tal-kontatt mobbli huma esposti ll-aħwa, u l-ossidazzjoni turi l-aument fil-resistanza tal-kontatt -> żid ta’ ħal tal-magħluq -> attenuazzjoni addizzjonali tal-forza tas-silġ -> efett ta’ kontatt peggju, infine causanti l-ionizzazione tal-aħwa għal short circuit u tripping tal-linja.

4. Trasformazzjoni u Soluzzjonijiet ta' Ottimizzazzjoni tal-Ekwippament
(1) Agġornament tal-Proċess: Kontroll Aċkurat tal-Kwalità tal-Kontatt

B’mira għal l-iżjed problema fundamentali ta’ “kontatt poveru”, l-improvsamenti jiġu effettwati mill-materiali u l-processi:

• Selezzjoni tas-silġ: Adotta silġ b’reżistanza għal fatiga għoli biex jisigura forza tas-silġ stabili fl-afud tal-disinn (inkludend il-kundizzjoni ta’ fatt ta’ kurrent imdejjel), evitando problemi ta’ kontatt cauzati mill-falliment tas-silġ;

• Trattament tal-kontatt tal-fingid: Kuntrolla strettament l-preċiżjoni tal-trattament tal-superficie tal-arċ u plana tal-kontatti tal-fingid tal-karmell biex tassegura l-abbinament totali mal-superficie tal-arċ cilindrica tal-rod tal-kontatt mobbli, eliminandu l-periklu ta’ kontatt linji/puntu, u assigurandu l-kapacità tal-korrent u l-kompatibilità tal-żid tal-temperatura tal-kontatti.

(2) Ottimizzazzjoni tal-Diżajn: Monitoraggju tal-Kondizzjoni fit-Temp Tutto

Integra l-funzjonalità tal-“monitoraggju online” fid-diżajn strutturali tal-kabinet biex tirrealizza status viziv:

• Finestra u sond tal-temperatura: Isettja finestra ta’ misurazzjoni tal-temperatura ċikla, installa sond tal-temperatura fuq il-kontatt statiku, u taffixa l-temperatura tal-parti tal-kontatt fil-kabinet fit-tmiem reale permezz tal-instrument panel;

• Memorizzazzjoni tal-data u avviż: Konfigura ekwippament tal-memorizzazzjoni biex tirreġistra data tal-operazzjoni. Anki meta l-ekwippament jiġi vecchi, situazzjonijiet abnormali jistgħu jiġu identifikati prevenzivament permezz tal-analizz tal-data, sblokkandu l-proċess ta’ sostituzzjoni u manutenzjoni, bil-mobb ta’ riparazzjoni passiva għal operazzjoni u manutenzjoni attiva.

(3) Rafforzament tal-Operazzjoni u Manutenzjoni: Trattament Dinamiċi tal-Defeċti

Għal l-ekwippament fit-talb, ottimizza l-modi tal-operazzjoni u manutenzjoni:

• Trasformazzjoni tal-finestra tal-oservazzjoni: Bidla l-finestra ta’ oservazzjoni fiss mal-mobb biex ifacilita l-monitoraggju tal-temperatura fil-kabinet;

• Normalizzazzjoni tal-prova tal-discharge partial: Effettua prova tal-discharge partial tal-switchgear waqt il-periodi ta’ peak load biex icaptura difetti tal-izolazzjoni prevenzivament u evita l-amplifikazzjoni tas-skizz.

5. Scenarioj u Suġġerimenti għall-Iżvilupp

Bil-żid fl-konsum tal-elettricità, il-linja prinċipali tal-distribuzzjoni huma aggiornati għal kabels ta’ granni-cross-section ta’ 300-400㎡, u l-kapaċità tal-sottostazjonijiet segwi tigħdil. Li għandhom jkunu suggeriti:

• Aġġustament tal-scenario: Widdraw minn applikazzjonijiet tal-linja ta’ ring network u bidla għal distribuzzjoni ta’ tixtri għoli ftal-areas terminali tal-transformator (kapaċità tal-transformator ≤ 630kVA), utilizzandu l-avvantaggi ta’ “struttura sempliċi u kos ta’ bass”;

• Iterazzjoni teknika: Għal scenari ta’ ring network, għandhom jingħandu priorità għal switchgear b’ affidabilità akbar u kapacità ta’ interrupt stronger (kif l-switches ta’ carico del vuoto) biex isoddisfa l-ixxiġar tal-automazzjoni tal-rete di distribuzione u affidabilità għoli;

• Valur kontinwu: Wara trasformazzjoni ta’ “upgrade process + monitoraggio online”, il-switchgear pneumatico ta’ carico għoli jista’ jiġi servit scenari terminali ta’ carico u applica l-valur rimanenti tiegħu.