Vilka är metoderna för att minska uteliggande strömbrytarens felhändelsefrekvens?

1. Forskningsorsaker och bakgrund
1.1 Viktigheten av strömförstärkare

Strömförstärkare spelar en roll i strömtransformering och elektrisk isolering. De omvandlar den stora strömmen i primärsystemet till en proportionell liten sekundärström, som levereras till mätinstrument, reläskydd och automatiserade enheter. I energisystemet är rollen av strömförstärkare oumbärlig och spelar direkt en nyckelroll för det säkra och stabila driftsättet av elkraftnätet.

1.2 Hård arbetsmiljö för utomhusströmförstärkare

Utomhusströmförstärkare utsätts ofta för ovanliga elektriska och naturliga miljöer, vilket gör att deras felhändelsefrekvens tenderar att vara hög. På grund av praktiska förhållanden är kontrollen över de elektriska och naturliga miljöerna begränsad. Därför är det ännu viktigare att säkerställa pålitligheten i deras anslutning i primärsystemet för att bättre anpassa sig till miljön.

1.3 Otillräcklig traditionell teknik för utomhusströmförstärkare

För anslutningen mellan pils huvudet av utomhusströmförstärkare och kopparstångar är kontaktytan inte tillräcklig. Under långvarig utomhusdrift beror linjebelastningsförmågan direkt på hur bra och pålitlig anslutningen är. En liten kontaktarea, dålig kontakt och för hög kontaktmotstånd kan orsaka uppvärmning. Om detta inte upptäcks och hanteras i tid kommer det att bränna ut pils huvud och den anslutna kopparstången. Långvarig överbelastning och alltför höga temperaturer kan till och med bränna ut utomhusströmförstärkaren.

2. Felstatus för strömförstärkare i underhavandes elverk

Det finns totalt fem utomhuselverk under ett visst elverks jurisdiktion. Av dessa finns det 33 torrtyper av utomhuspostströmförstärkare av modellen LBZW - 10 i 10kV utgående linjer och den lågspända sidan av huvudtransformatorn i 35kV Elverk 1 och Elverk 2. Kontaktpilarna är skruvtyp och de anslutna aluminium- (koppar)stångarna är fastsatta på skruvarna genom två nötter ovanpå varandra. Fel såsom uppvärmning vid kontaktpilar och anslutna aluminium- (koppar)stångar, och till och med smältande av aluminiumstångar och skador på strömförstärkare har inträffat flera gånger.

Genom statistisk analys av felen och defekterna i det huvudsakliga primäre utrustningen i Elverk 1 år 2008, 2009 och 2010: bland de fem typerna av huvudsakliga primäre utrustningar, dvs. strömförstärkare, huvudtransformatorer, avkopplare och spänningsförstärkare, är andelen fel hos strömförstärkare 28%, vilket är det högsta. Detta visar att under samma driftsätt är strömförstärkare mer benägna att få fel än annan utrustning. En djupgående analys visar att antalet fel under dessa tre år är direkt relaterade till tiden. Specifika detaljer visas i följande tabell.

Man kan intuitivt se från tabellen att fel koncentreras under översvämningsperioden maj till augusti (särskilt i juni). Genomsnittligt månatligt antal fel under tre år når 1,17 gånger, vilket indikerar att ju större linjebelastning desto mer benägna är strömförstärkare för fel.

En djupgående analys av antalet fel visar att de huvudsakliga felets faktorer är: mellan 2008 och 2010 orsakades 14 fel av fel vid kontakterna av strömförstärkare, och 2 fel orsakades av blixtträffar och andra faktorer. Förutom de två fallen med direkt skada av blixtträffar 2008 och 2009 ligger de andra felpunkterna vid anslutningarna mellan kontaktpilar och aluminium- (koppar)stångar.

De huvudsakliga metoderna för feleliminering är: återigen snäppa skruvar och byta ut skadade muttor och plattor; byta ut skadade aluminiumstångar; byta ut strömförstärkaren (när kontaktpilen är skadad och isoleringsprov misslyckas). Men dessa metoder kan inte fundamentalt eliminera sådana fel.

3. Analys av felorsaker för strömförstärkare och motåtgärder

Genom analys tror man att det finns fyra huvudsakliga orsaker till fel i utomhusströmförstärkare på 10kV:

3.1 Utrustningsorsaker

Själva strukturerna av strömförstärkarna är otillräckliga.

3.2 Mänskliga orsaker

Teknikernas underhållsnivå är inte särskilt hög, och dagligt underhåll utförs inte ordentligt.

3.3 Metodproblem

Lösning av fel baserat på erfarenhet, saknar riktade metoder.

3.4 Länkfaktorer

Strömförstärkare drivs under hög belastning under lång tid, och elverket ligger i ett fuktigt bergsområde, vilket gör att kontakterna lätt rostar och oxidierar.

Det bekräftas att den främsta orsaken är den otillräckliga strukturen av själva strömförstärkaren. Kontaktytan mellan skruvkontaktpilen och kopparstången är för liten, vilket är den huvudsakliga orsaken till att aluminiumstången smälter och strömförstärkaren skadas av värme. Förbättring av anslutningsförhållandena mellan kontaktpilen av utomhusströmförstärkaren och kopparstången, ökning av kontaktarean och minskning av kontaktmotståndet har blivit förbättringsriktningar. Initierat är det tänkt att designa en anslutningsklam för att uppnå detta.

4. Specifik implementation
4.1 Bestäm klammspecifikation

Enligt skruvutfallsdiameter (12mm, grovt tråd) av kontaktpilen av 10kV utomhusströmförstärkaren i Elverk 1, beställs en dubbelhålsstolpeklamm från tillverkaren, med modellen M - 12.

4.2 Försöksinstallation och verifiering

Installera den förbättrade klammen som uppfyller standarden GB - 2314 - 2008 i avdelningens testområde på testströmförstärkaren. Det konstateras att den kan vara i nära kontakt med kontaktpilen och utvidga kontaktarean.

4.3 Fullständig elverkstestanvändning

Skruva in den dubbelhålscopparstolpeklammen i skruven av strömförstärkaren, och snäpp fastskruven för att säkerställa kontaktarean och anslutningsfasthet, samt minskning av kontaktmotstånd. Genomför en fullständig elverkstest på Elverk 1 för att förbättra anslutningsförhållandena mellan kontaktpilen av utomhusströmförstärkaren och kopparstången.

5. Effektinspektion

Efter halvår av faktisk drift, observation och analys av installation av dubbelhålsstolpeklammen på kontaktpilar av 10kV utomhusströmförstärkare i hela Elverk 1 dras följande slutsatser:

5.1 Förbättring av kontaktarea

Innan förbättring var kontaktarean mellan kontaktpilen och kopparstången 2,26cm². Efter förbättring är den 15cm², och utvidgningskvoten når 563,7%.

5.2 Minskning av kontaktmotstånd

Mätt med en cirkuitsmotståndsmätare, var kontaktmotståndet när kontaktpilen direkt fäste aluminiumstången innan förbättring 608μΩ. Efter förbättring (fäst med en dubbelhålskopparstolpeklamm) är det 460μΩ, och minskningskvoten når 24,3%.

5.3 Temperaturminskning

Under samma belastning (150A), var infraröd bildtemperaturmätningens värde innan förbättring 52°C, och efter förbättring 46°C, och temperaturens minskningsgrad är 11,5%.

5.4 Minskning av felhändelsefrekvens

Spåra och undersök de förbättrade strömförstärkarna. Felstatistik under översvämningsperioden (maj till augusti) visar att: det totala antalet fel innan förbättring var 14 gånger (genomsnittligt 3,67 gånger per månad), och det totala antalet fel efter förbättring var 1 gång (orsakad av en blixtträff i juni). Antalet fel under översvämningsperioden har minskat från nästan 1,17 gånger per månad till 0,25 gånger per månad.

Efter transformationen, förutom felet orsakat av blixtträff, har inga fel som uppvärmning och bränning inträffat. Andelen felhändelser för strömförstärkare bland huvudsakliga primäre utrustningar har minskat till mindre än 15%.Installation av den förbättrade dubbelhålskopparstolpeklammen på kontaktpilar av 10kV utomhusströmförstärkare i hela Elverk 1 ökar kontaktarean, minskar kontaktmotståndet och lyckas minska felhändelsefrekvensen för utomhusströmförstärkare.

Beräknat baserat på en 10kV linje utan ström i 12 timmar, en ström av 200A, och en elpris på 0,5 yuan, kan varje minskning av en strömpaus öka elavgiften med ungefär mer än 20 000 yuan. Tio gånger kan nå mer än 200 000 yuan, vilket inte bara förbättrar eldistributionens pålitlighet men också ger enorma ekonomiska fördelar för företaget.