Avaries comunes i mètodes de tractament dels interruptors de vacuï en 10kV
Visió general
El disjuntor de vacuï en 10kV utilitza la propietat del vacuï com a mitjà d'aislament i extinció d'arc entre els contactes, el que el fa ampliament aplicable en subestacions i xarxes de distribució. No obstant això, el nombre de fallades que ocorren durant la seva aplicació específica ha anat augmentant. Aquest article classifica i analitza les fallades comunes en la seva operació, discuteix diferents tipus de mètodes de tractament de fallades i presenta mesures de manteniment rutinari.
Fenòmens de Fallada i Mètodes de Tractament del Propi Disjuntor de Vacuï
El baix grau de vacuï al interruptor de vacuï és la fallada més propensa a ocórrer en el disjuntor de vacuï de 10kV. El disjuntor de vacuï interromp el corrent i extingueix els arcs dins l'interruptor de vacuï. Generalment, el disjuntor de vacuï no està equipat amb dispositius per a mesurar qualitativament i quantitativament les característiques del grau de vacuï.
Per tant, la fallada de baix grau de vacuï és normalment molt amagada i és difícil de detectar durant el manteniment i les proves operacionals. El seu nivell de risc és molt més gran que el d'altres fallades evidents. Quan el grau de vacuï disminueix fins al punt que el disjuntor ja no pot extingir els arcs normalment, pot arribar a conseqüències serioses com l'incendi o explosió del punt d'interrompiment.
Rasons per al Baix Grau de Vacuï a l'Interruptor de Vacuï
Hi ha problemes amb el material de l'interruptor de vacuï, causant fugida de gas, o el procés de fabricació no és refinat, resultant en punts de fuga en l'interruptor de vacuï mateix, afectant així el seu grau de vacuï.
Després d'una operació prolongada, quan el disjuntor realitza una certa acció, la vibració generada també pot fer que la part de sellatge de l'interruptor de vacuï es solti, reduint així el grau de vacuï de l'interruptor de vacuï. Especialment per als disjuntors de vacuï dotats de mecanismes CD10, quan el disjuntor realitza les operacions d'obertura i tancament del corrent, és fàcil generar un gran impacte en la part de connexió de sellatge de l'interruptor de vacuï, provocant un mal sellatge i una disminució del grau de vacuï.
Hi ha problemes amb el material o la fabricació de la campana ondulada a l'interruptor de vacuï, i apareixen punts de fuga després de diverses operacions.
L'interruptor de vacuï s'endama accidentalment durant el treball de manteniment rutinari.
Mètodes de Tractament per al Baix Grau de Vacuï a l'Interruptor de Vacuï
S'haurien de realitzar proves preventives i s'hauria de revisar regularment el grau de vacuï de l'interruptor de vacuï. Durant la inspecció i el manteniment diari de l'equipament, s'haurien de realitzar freqüentment proves de tensió alterna (entre punts d'interrompiment). Quan les condicions ho permetin, es pot utilitzar un tester de vacuï per a realitzar una prova qualitativa del grau de vacuï de l'interruptor de vacuï per assegurar-se que el grau de vacuï de l'interruptor de vacuï es manté a un cert nivell per complir els requisits operacionals del disjuntor.
Quan es selecciona i s'instal·la un disjuntor de vacuï, cal escollir els productes madurs de fabricants amb bona reputació i qualitat, i el seu mecanisme de suport hauria de ser preferiblement un que tingui un impacte relativament petit sobre el disjuntor. Quan es patrullen els equips, el personal de manteniment hauria de prestar atenció a observar si la pantalla metàlica de l'interruptor de vacuï ha canviat de color o ha fet sons anòmals durant la operació.
Per als disjuntors existents amb una contaminació greu, s'hauria de realitzar una neteja i un manteniment oportuns de l'equipament per evitar que el pols o altres contaminants afectin el rendiment d'aislament del disjuntor. Si es determina a través de la inspecció que l'interruptor de vacuï té defectes, s'hauria de substituir l'interruptor de vacuï de manera oportuna.
Fenòmens de Fallada i Mètodes de Tractament del Circuit de Control
La fusió dels fusibles en el circuit de senyal i la cremació de les bobines d'obertura i tancament són entre les fallades comunes en el circuit d'operació. El símptoma és que el disjuntor no pot funcionar elèctricament quan està en l'estat d'obertura o tancament, i la llum indicadora no s'enciendeix. En aquest moment, el microordinador sovint emet un senyal de "circuit de control obert". Aquests defectes són relativament fàcils de detectar i gestionar. Es pot comprovar directament si les bobines d'obertura i tancament són cremades i la magnitud de la desviació de la resistència. Reemplaçant la bobina problematica, es pot eliminar la fallada en el circuit d'operació.
Els contactes auxiliars del commutador de recorregut d'emmagatzematge d'energia (CK) no estan connectats, principalment degut a que el commutador de recorregut no està ajustat correctament o està endamnat, impedint que el mecanisme es carregui completament d'energia. En aquest cas, la llum d'emmagatzematge d'energia (normalment groga) no s'enciendeix. La fallada es pot resoldre reajustant la posició del commutador de recorregut o substituint-lo per assegurar que el mecanisme es carregui completament d'energia.
Assegurar la qualitat del commutador de recorregut i millorar la seva fiabilitat d'instal·lació són entre les principals formes de reduir l'ocurrència de fallades de circuit. En l'experiència pràctica, els defectes del commutador de recorregut d'emmagatzematge d'energia del mecanisme CT19 són relativament evidents. Durant el procés de tancament d'un disjuntor de 10kV, el dipòsit de control de la font d'alimentació va saltar, finalment conduint a un circuit de control obert.
En aquest moment, es va produir l'acció de protecció de salto de la línia, i la línia defectuosa va experimentar un salto excessiu, expandint l'àrea de tall d'energia i causant impacts seriosos. La inspecció va revelar que quan el commutador de recorregut no funciona, el circuit de corrent no es pot tancar efectivament, fent que sigui fàcil que el commutador d'arcs actui, resultant en un gran corrent de circuit que provoca el salto. Reemplaçant-lo amb equipament d'altres models, aquest tipus de fallada de circuit es pot evitar eficientment.
El commutador auxiliar (contactes) del disjuntor està endamnat o no està ajustat correctament, causant que el circuit no estigui connectat o tingui un contacte deficient. Això generalment es manifesta com un circuit de control obert, i les lums d'indicació d'obertura i tancament no s'enciendeixen o parpelleugen. Quan aquesta situació ocorre, cal reajustar la longitud de la barra de tracció rotativa del commutador auxiliar o substituir el commutador auxiliar endamnat.
La fallada causada per l'interbloqueig elèctric que impedeix l'obertura o tancament del disjuntor es manifesta així: les components mecàniques del mecanisme funcionen normalment, però no es pot obrir ni tancar elèctricament, i no es pot alimentar simultàniament el voltatge positiu i negatiu a les bobines d'obertura i tancament.
Aquest tipus de defecte generalment ocorre en equips amb interbloqueig elèctric, com els disjuntors de bancs de condensadors, disjuntors amb interbloqueig de cuchilla de terra, etc. Cal comprovar si les portes de mànega del condensador, els commutadors de recorregut (auxiliars) de la cuchilla de terra de manteniment estan correctament commutats o endamnats, i si els contactes estan en bon contacte, i després realitzar la gestió corresponent.
Addicionalment, en armaris de disjuntors extraïbles, la cremació de components com els motors d'emmagatzematge d'energia, relés Y3 i ponts rectificadors sovint ocorre, el que a la vegada porta a fallades de circuit de control obert.
Hi ha nombrosos problemes en el control del circuit d'operació. Les connexions de terminals allargades, el contacte deficient i els problemes d'aislament de l'equipament tots poden causar defectes, impedint que el disjuntor operi correctament per obrir i tancar. Quan ocorre una fallada del circuit d'operació, primer s'ha de localitzar la fallada per identificar-ne l'origen, i després implementar solucions adequades basades en la situació específica.
Fenòmens de Fallada i Mètodes de Tractament de Fallades Mecàniques en Mecanismes Auxiliars i Actuadors
Quan el disjuntor no es pot obrir ni tancar ni elèctricament ni manualment, mecànicament, el primer pas és comprovar si el mecanisme està ben carregat d'energia. Si l'emmagatzematge d'energia és normal, el problema pot ser causat pel desplaçament de la peça de parada en el semi-eix d'obertura i tancament, la carrera insuficient de la varilla de tracció d'obertura i tancament, o la deformació de la varilla de tracció d'obertura i tancament, que resulta en enganxaments o bloquejos durant el procés d'obertura i tancament, impedint que el disjuntor funcioni normalment.
La fallada es pot abordar reajustant la carrera de la varilla de tracció de la bobina d'obertura i tancament, fixant la peça de parada del semi-eix d'obertura i tancament, i substituint o reparant la varilla de tracció defectuosa (canviant la varilla de tracció de cobre per una de ferro per evitar la deformació). Quan l'emmagatzematge d'energia és anormal o hi ha problemes en el circuit secundari, s'han de inspeccionar el motor d'emmagatzematge d'energia, el commutador de recorregut i el circuit de control per a la resolució de problemes.
El mecanisme actuador no es pot carregar d'energia ni elèctricament ni manualment. Les raons principals són l'endamnat del rodamunt unidireccional en el mecanisme d'emmagatzematge d'energia o el fracàs de la presa d'emmagatzematge d'energia per reiniciar (la molla de reinici no és prou forta o objectes estranys bloquegen la molla de reinici), causant que la roda d'emmagatzematge giri en buit. Aquestes fallades són propenses a ocorrer en mecanismes de tipus CT19. El problema es pot resoldre substituint el rodamunt unidireccional en el mecanisme d'emmagatzematge d'energia o substituint (netejant) la molla de reinici per restaurar l'emmagatzematge d'energia normal.
Si l'indicació d'obertura i tancament en el mecanisme actuador no coincideix amb la posició real d'obertura i tancament del cos del disjuntor, pot ser degut a la desconnexió de la barra de tracció entre el mecanisme i l'eix principal de transmissió del disjuntor. S'ha de ajustar manualment per alinear la posició del mecanisme amb la del disjuntor, i després reconnectar i fixar la barra de tracció de transmissió.
Durant la prova de característiques, es troba que la operació a baixa tensió del disjuntor no és qualificada. Quan la tensió d'operació nominal és superior al 65%, el disjuntor no pot realitzar una obertura fiable (no pot obrir quan la tensió és inferior al 30%, i pot o no obrir quan la tensió està entre el 30% i el 65%), i hauria de poder tancar de manera fiable entre el 85% - 110% de la tensió nominal.
Quan aquesta situació ocorre, primer s'ha de comprovar si la resistència de la bobina està dins del rang qualificat. Si ho està, s'ha de netejar el mecanisme, afegir lubrificant a les parts giratoris, i després comprovar la profunditat d'enganxament del semi-eix d'obertura i tancament. Si no compleix els requisits, s'ha d'ajustar el torniller d'ajust de la profunditat d'enganxament (inserció) del semi-eix d'obertura i tancament (com es mostra en la Figura 1) per complir els requisits (la profunditat d'enganxament del mecanisme de tipus CT19 és generalment de 1 - 2mm).
A més, un increment de la resistència de la bobina de tancament que porta a una disminució de les bobines d'obertura i tancament, així com la deformació de les varilles de tracció d'obertura i tancament que causa enganxaments o bloquejos durant l'obertura i el tancament, afectaran la tensió d'obertura i tancament. Quan es tracten els problemes, s'ha de realitzar un tractament específic segons la situació de la fallada.
En l'equipament de disjuntors extraïbles, el disjuntor extraïble no es pot moure de la posició de prova a la posició de funcionament. Les possibles causes d'aquesta fallada inclouen el fracàs de l'interbloqueig de la cuchilla de terra, la deformació de la placa de vinculació de l'interbloqueig de la cuchilla de terra, el fracàs de la placa de vinculació de l'orifici d'operació de la cuchilla de terra per reiniciar, i fallades en el bastidor del disjuntor extraïble. El disjuntor extraïble es pot moure a la posició de manteniment.
Comprovar si la placa de vinculació en forma de llengua de la cuchilla de terra està deformada o si aquesta placa en forma de llengua correspon a la posició de la cuchilla de terra; comprovar si la placa de vinculació de l'orifici d'operació està totalment reiniciada; treure el bastidor del disjuntor extraïble i comprovar si tots els components interns estan en bon estat.
Mesures de Manteniment Rutinari per als Disjuntors
Quan es tracten les fallades en el mecanisme del disjuntor, primer s'ha d'anàlitzar el tipus de fallada per determinar si pertany a un problema elèctric o de circuit secundari o a una fallada mecànica, i després procedir amb el tractament del següent pas. El mètode per a jutjar les fallades és relativament simple. Primer, fer que el mecanisme estigui completament carregat d'energia.
Si el disjuntor es pot obrir i tancar de manera fiable manualment, es poden excloure bàsicament les fallades mecàniques. Després, realitzar l'obertura i el tancament elèctric. Si els electroímans d'obertura i tancament funcionen però el commutador no s'obre ni tanca, i la tensió de control secundari és normal, això indica que no hi ha problemes en el circuit secundari.
Per a fallades més amagades com la reducció del grau de vacuï, la des-sincronització en l'obertura i el tancament, la velocitat d'obertura i tancament insuficient, i el gran reboteig, s'han d'utilitzar instruments científics relacionats per a la prova i la mesura durant el manteniment. Els problemes s'han de resoldre a través de l'anàlisi i el jutjament de les dades de mesura reals.
A més de la reparació de fallades, també s'ha de realitzar un cert treball de manteniment en els disjuntors de vacuï en el treball diari. Això inclou la neteja del mecanisme de transmissió i les columnes de suport d'aislament per evitar l'augment de la fricció rotativa, i l'afegit d'una mica de lubrificant per assegurar una operació flexible. Quan el disjuntor de vacuï està fora de servei per manteniment, s'han de realitzar proves de resistència de circuit i proves de característiques mecàniques, i s'han de gestionar de manera oportuna els components endamnats causats per sobrecalentaments, etc. del disjuntor.
El treball de reparació de fallades i manteniment dels disjuntors de 10kV té similituds amb la reparació de fallades mecàniques i de circuit secundari de disjuntors o transformadors d'altres nivells de tensió. Mitjançant l'acumulació contínua d'experiència, els mitjans tècnics poden millorar constantment per aconseguir una millor taxa d'eliminació de fallades i un nivell de manteniment.
Conclusió
Amb el desenvolupament ràpid de la societat, la demanda d'abastament d'energia en tots els àmbits està augmentant constantment, i també es posen més exigències per a la qualitat de l'equipament d'abastament d'energia i la estabilitat operativa del sistema d'energia. Els nivells tècnics i la capacitat de gestionar defectes necessiten millorar continuament per satisfer les necessitats del desenvolupament, complir els requisits de la majoria d'usuaris, acurçar el temps de gestió de defectes d'equipament i manteniment, i assegurar l'operació segura de la xarxa d'energia.
Per tant, durant el procés de manteniment i renovació de l'equipament, hem de fortaleixer l'estudi de les característiques dels equips del sistema, comprendre exhaustivament les característiques operatives dels equips i els problemes i perillos existents, fortalecer l'aprenentatge i la comunicació, prendre mesures preventives de manera oportuna, millorar continuament l'equipament, eliminar perillos de seguretat, prevenir accidents, i assegurar l'operació segura de l'equipament i la fiabilitat de l'abastament d'energia.
