การวิเคราะห์ปัญหาทั่วไปและการแก้ไขสำหรับตู้สวิตช์สูญญากาศแรงดันกลาง
บทบาทของเบรกเกอร์วงจรป้อนสุญญากาศในระบบสถานีไฟฟ้าและการวิเคราะห์ข้อผิดพลาดทั่วไป
เมื่อมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นในระบบสถานีไฟฟ้า เบรกเกอร์วงจรป้อนสุญญากาศมีบทบาทสำคัญในการป้องกันโดยการตัดกระแสเกินและกระแสลัดวงจร ทำให้ระบบไฟฟ้าทำงานอย่างปลอดภัยและเสถียร มีความจำเป็นที่จะต้องเพิ่มการตรวจสอบและบำรุงรักษาตามปกติของเบรกเกอร์วงจรป้อนสุญญากาศแรงดันกลาง (MV) วิเคราะห์สาเหตุของข้อผิดพลาดทั่วไป และดำเนินมาตรการแก้ไขที่มีประสิทธิภาพ เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของสถานีไฟฟ้า ซึ่งจะนำไปสู่ประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมที่มากขึ้น
1. โครงสร้างของเบรกเกอร์วงจรป้อนสุญญากาศ
1.1 ส่วนประกอบพื้นฐาน
เบรกเกอร์วงจรป้อนสุญญากาศโดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้: กลไกการทำงาน หน่วยตัดกระแส ระบบควบคุมไฟฟ้า ชุดรองรับฉนวน และฐานเฟรม
กลไกการทำงานสามารถแบ่งออกเป็นประเภทแม่เหล็กไฟฟ้า แบบสปริง แบบแม่เหล็กถาวร แบบลม และแบบไฮดรอลิก ตามตำแหน่งสัมพันธ์ระหว่างกลไกการทำงานและหน่วยตัดกระแส เบรกเกอร์วงจรป้อนสุญญากาศสามารถแบ่งออกเป็นประเภทรวม แขวน โมดูลาร์ปิดสนิท ติดตั้งบนแท่น หรือตั้งพื้น
1.2 หน่วยตัดกระแสสุญญากาศ
หน่วยตัดกระแสสุญญากาศเป็นส่วนประกอบหลักที่ทำให้เบรกเกอร์วงจรป้อนสุญญากาศทำงานได้อย่างถูกต้อง มันประกอบด้วยปลอกฉนวน แผงป้องกัน ท่อระบายอากาศ แท่งนำไฟฟ้า คอนแทคเคลื่อนที่และคงที่ และฝาปลาย
เพื่อรักษาความสามารถในการดับอาร์คไฟฟ้าภายในสุญญากาศต้องรักษาไว้—โดยทั่วไปที่ความดันต่ำกว่า 1.33×10⁻² Pa มีการพัฒนาอย่างมากในวัสดุ กระบวนการผลิต โครงสร้าง ขนาด และประสิทธิภาพของหน่วยตัดกระแสสุญญากาศ
ปลอกฉนวนมักทำจากเซรามิคอะลูมินาหรือแก้ว ปลอกเซรามิคมีความแข็งแรงทางกลและเสถียรภาพทางความร้อนที่เหนือกว่าและได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลาย คอนแทคเคลื่อนที่ตั้งอยู่ที่ด้านล่าง เชื่อมต่อกับแท่งนำไฟฟ้า ท่อสอดเข้ามาเพื่อให้การเคลื่อนที่แนวตั้งแน่นอนและราบรื่น
เพื่อตรวจสอบการสึกหรอของคอนแทค จุดสัญญาณจะถูกวางไว้บนพื้นผิวด้านนอกของหน่วยตัดกระแส โดยการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของจุดสัญญาณนี้เทียบกับปลายด้านล่าง สามารถประมาณการระดับการสึกหรอของคอนแทคได้
ทางเดินกระแสและกระบวนการตัดกระแสเกิดขึ้นที่ช่องว่างระหว่างคอนแทคเคลื่อนที่และคงที่ ส่วนประกอบโลหะได้รับการรองรับและปิดผนึกโดยปลอกฉนวน ซึ่งถูกเชื่อมต่อกับแผงป้องกัน คอนแทค และส่วนประกอบโลหะอื่น ๆ เพื่อรักษาความสมบูรณ์ของสุญญากาศ
แผงป้องกันสเตนเลสสตีล ซึ่งลอยอยู่ทางไฟฟ้าและล้อมรอบคอนแทค มีบทบาทสำคัญ: ในระหว่างการตัดกระแส มันจะจับไอโลหะจากอาร์คไฟฟ้า ป้องกันไม่ให้มีการสะสมบนฉนวนและรักษาความแข็งแรงของฉนวนภายใน
2. ข้อผิดพลาดทั่วไปในเบรกเกอร์วงจรป้อนสุญญากาศแรงดันกลาง
2.1 ระดับสุญญากาศลดลง
การสูญเสียสุญญากาศเป็นข้อผิดพลาดที่สำคัญแต่มักไม่ถูกตรวจพบ หลายการติดตั้งขาดอุปกรณ์ตรวจสอบสุญญากาศในเชิงปริมาณหรือเชิงคุณภาพ ทำให้การวินิจฉัยยากขึ้น
การเสื่อมสภาพของสุญญากาศทำให้อายุการใช้งานของเบรกเกอร์สั้นลง ลดความสามารถในการตัดกระแส และอาจนำไปสู่ความล้มเหลวหรือการระเบิดอย่างรุนแรง สาเหตุรวมถึง:
คุณลักษณะกลไกที่ไม่ดี เช่น การเคลื่อนที่เกิน คอนแทคกระโดด หรือความไม่สอดคล้องของเฟส
การเคลื่อนที่ของลิ้นชักเกินไปในระหว่างการทำงาน
ข้อบกพร่องในการผลิตของขวดสุญญากาศ (เช่น การปิดผนึกไม่ดีหรือข้อบกพร่องของวัสดุ)
การรั่วไหลของท่อระบายอากาศเนื่องจากการอ่อนล้าหรือความเสียหาย
2.2 การล้มเหลวของฉนวน
เบรกเกอร์สุญญากาศหลายตัวใช้ฉนวนผสม ฝังหน่วยตัดกระแสในเคสเรซินอีพ็อกซี่ อย่างไรก็ตาม หากส่วนสูงแรงดันไม่ได้รับการห่อหุ้มอย่างเต็มที่ ปัจจัยสิ่งแวดล้อมอาจทำให้ฉนวนเสื่อมสภาพ
ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานสามารถทำให้ประสิทธิภาพของฉนวนลดลง ทำให้ความเสี่ยงของการล้มเหลวเพิ่มขึ้น
2.3 คอนแทคกระโดดเกินและการทำงานไม่สอดคล้อง
การกระโดดของคอนแทคที่ยาวนานระหว่างการปิดและการเปิด/ปิดที่ไม่สอดคล้องสามารถเกิดขึ้นจาก:
ประสิทธิภาพกลไกของเบรกเกอร์ไม่ดี
แท่งฉนวนหรือโครงสร้างรองรับที่ชำรุด
การไม่ตรงกันระหว่างระนาบคอนแทคและแกนกลางของเบรกเกอร์
2.4 การสะสมพลังงานสปริงไม่ครบ
หลังจากปิด เครื่องกลไกสปริงอาจไม่สามารถสะสมพลังงานได้ครบเนื่องจาก:
การตัดวงจรสะสมเร็วเกินไปเนื่องจากการตั้งค่าสวิตช์จำกัดที่ไม่เหมาะสม
การลื่นของเกียร์เนื่องจากการสึกหรออย่างรุนแรง
การเสื่อมสภาพของมอเตอร์สะสม
แรงสปริงสูงทำให้การเคลื่อนที่ของเพลาไม่ครบ
2.5 การทำงานผิดพลาดและการไม่ทำงาน
การเปลี่ยนรูปของคอนแทค: วัสดุคอนแทคที่นิ่มนวลสามารถเปลี่ยนรูปหลังจากการทำงานซ้ำ ๆ ทำให้การติดต่อไม่ดีและสูญเสียเฟส
การทริปไม่สำเร็จ: เกิดจากการยึดล็อคทริปไม่เพียงพอ การเลื่อนของหมุด แรงดันทริปต่ำ หรือการติดต่อสวิตช์เสริมไม่ดี
การปิดไม่สำเร็จ: เกิดจากแรงดันปิดต่ำ แผ่นลิ้นชักที่เปลี่ยมรูป ขนาดล็อคไม่ถูกต้อง การต่อสายผิด หรือการติดต่อสวิตช์เสริมไม่ดี
3. มาตรการป้องกันและแก้ไขข้อผิดพลาด
3.1 การป้องกันการเสื่อมสภาพของสุญญากาศ
การตรวจสอบขวดสุญญากาศอย่างสม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญ ใช้เครื่องทดสอบสุญญากาศเพื่อวัดปริมาณหรือทำการทดสอบแรงดันทนทานเพื่อประเมินคุณภาพ หากตรวจพบการสูญเสียสุญญากาศ ควรเปลี่ยนหน่วยตัดกระแสและทดสอบการเคลื่อนที่ การสอดคล้อง และการกระโดดเพื่อรับรองความสอดคล้อง
3.2 การป้องกันและแก้ไขการล้มเหลวของฉนวน
ใช้เทคโนโลยี APG (Automated Pressure Gelation) และเสาส่วนต่อที่ปิดสนิทเพื่อห่อหุ้มหน่วยตัดกระแสและขั้วขาออก ซึ่งจะลดขนาดและป้องกันผลกระทบจากสิ่งแวดล้อม
ทดสอบประสิทธิภาพของฉนวนอย่างสม่ำเสมอและคาดการณ์อายุการใช้งานของฉนวนโดยใช้อุปกรณ์เฉพาะ ปฏิบัติตามขั้นตอนการติดตั้ง การทดสอบ และการบำรุงรักษาอย่างเคร่งครัดเพื่อป้องกันความผิดพลาดจากมนุษย์ ทำความสะอาดและตรวจสอบฉนวนและแท่งฉนวนอย่างสม่ำเสมอเพื่อป้องกันการล้มเหลวจากฝุ่น
3.3 การแก้ไขการกระโดดของคอนแทคและการไม่สอดคล้อง
ใส่วอชแบนระหว่างแท่งฉนวนและแขนส่งเพื่อลดการกระโดดของคอนแทค ปรับแนวตั้งของหน้าสิ้นสุดคอนแทคเพื่อลดการกระโดด
สำหรับการทำงานที่ไม่สอดคล้อง ใช้เครื่องทดสอบลักษณะสวิตช์เพื่อวัดเวลากระโดดระหว่างการปิด เวลาการทำงานสามเฟส และการสอดคล้องของเฟส ตามผลการทดสอบ ปรับความยาวของแท่งฉนวนภายในขอบเขตการเคลื่อนที่และระยะการเคลื่อนที่เกินที่กำหนดเพื่อให้สอดคล้อง
3.4 การแก้ไขการสะสมพลังงานสปริงไม่ครบ
เปลี่ยนมอเตอร์สะสมที่เสื่อมสภาพ
ปรับปรุงความแม่นยำในการประกอบส่วนประกอบการทริปและการล็อค
เพิ่มการรักษาความร้อนของเกียร์สะสมเพื่อป้องกันการสึกหรอและการลื่น
3.5 การป้องกันการทำงานผิดพลาดและการไม่ทำงาน
เพิ่มความน่าเชื่อถือของวงจรควบคุมโดยการยึดการติดต่อสวิตช์เสริมและปรับปรุงกลไกการเชื่อมโยงเพื่อป้องกันการเปลี่ยนรูปหรือการไม่สอดคล้อง รับรองการต่อสายที่เชื่อมต่อได้เชื่อถือได้
รักษาสภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาดและหล่อลื่นส่วนที่เคลื่อนที่เพื่อป้องกันการเกิดสนิมและการล้มเหลวจากการปนเปื้อน
สำหรับข้อผิดพลาดในวงจรปิด ตรวจสอบสวิตช์เสริมที่ติดตั้งบนฐาน ใช้เครื่องวัดความต่อเนื่องเพื่อตรวจสอบที่ปลั๊กสองขั้ว หากปลั๊กเปิด ทดสอบความต่อเนื่องระหว่างเทอร์มินัลสวิตช์เสริมและปลั๊กเพื่อหาข้อผิดพลาด
4. สรุป
สรุปแล้ว เพื่อรับรองการทำงานที่น่าเชื่อถือของเบรกเกอร์วงจรป้อนสุญญากาศ องค์กรและบุคลากรต้องระบุสาเหตุหลักของข้อผิดพลาดทั่วไป เช่น การสูญเสียสุญญากาศ การล้มเหลวของฉนวน การกระโดดของคอนแทค ปัญหาการสะสมพลังงานสปริง และการทำงานผิดพลาด และดำเนินมาตรการป้องกันและแก้ไขที่มีประสิทธิภาพ การบำรุงรักษาเชิงป้องกันและการปรับปรุงทางเทคนิคเป็นกุญแจสำคัญในการลดข้อผิดพลาดและเพิ่มความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และอายุการใช้งานของระบบสถานีไฟฟ้า
