Almindelige fejl og behandlingsmetoder for 10kV vakuumkredsløbsbrydere

Oversigt

10kV vakuumbryder udnytter egenskaben ved at bruge vakuum som isolerings- og bueudslukningsmedium mellem kontakter, hvilket gør det bredt anvendt i transformatorstationer og distributionsnet. Dog er antallet af fejl, der opstår under dets specifikke anvendelse, steget. Denne artikel kategoriserer og analyserer de almindelige fejl i dets drift, diskuterer forskellige typer fejlbehandlingsmetoder, og præsenterer rutinemæssige vedligeholdelsesforanstaltninger.

Fejl og Behandlingsmetoder for Vakuumbryderen Selv

Lav vakuumgrad i vakuumafbryderen er den mest forekommande fejl i 10kV vakuumbryderen. Vakuumbryderen afbryder strøm og slukker buer indeni vakuumafbryderen. Generelt er vakuumbryderen ikke udstyret med enheder eller anordninger til kvalitativ og kvantitativ måling af vakuumgradens egenskaber.

Derfor er fejlen med lav vakuumgrad normalt meget skjult, og den er svær at opdage under vedligeholdelse og driftstest. Dens farlighedsniveau er langt større end anden åbenlyse fejl. Når vakuumgraden falder til et punkt, hvor bryderen ikke længere kan slukke buer normalt, kan det endda føre til alvorlige konsekvenser som brand eller eksplosion af afbrydningspunktet.

Årsager til Lav Vakuumgrad i Vakuumafbryderen

• Der er problemer med materialerne i vakuumafbryderen, hvilket fører til, at vakuumafbryderen leder gas, eller produktionen er ikke raffineret, hvilket resulterer i, at der findes ledeksempler i selve vakuumafbryderen, hvilket påvirker dens vakuumgrad.

• Efter længere drift, når bryderen udfører en bestemt handling, kan den genererede vibration også lade tætningspartiet i vakuumafbryderen blive løsset, hvilket reducerer vakuumgraden i vakuumafbryderen. Især for vakuumbrydere udstyret med CD10-mekanismer, når bryderen udfører åbning og lukning af strømmen, er det nemt at generere en stor påvirkning på tætningsforbindelsen i vakuumafbryderen, hvilket fører til dårlig tæthed og en reduktion i vakuumgraden.

• Der er problemer med materialet eller produktionen af bellows i vakuumafbryderen, og ledeksempler optræder efter flere operationer.

• Vakuumafbryderen bliver uheldigvis skadet under rutinemæssigt vedligeholdelsesarbejde.

Behandlingsmetoder for Lav Vakuumgrad i Vakuumafbryderen

Forebyggende tests bør udføres, og vakuumgraden i vakuumafbryderen bør regelmæssigt kontrolleres. Under dagligt udstyrkontrol og -vedligeholdelse bør AC-tålelsesprover (mellem afbrydningspunkter) ofte udføres. Når forholdene tillader, kan en vakuumtester bruges til at udføre en kvalitativ test af vakuumgraden i vakuumafbryderen for at sikre, at vakuumgraden i vakuumafbryderen opretholdes på et bestemt niveau, der opfylder bryderens driftskrav.

Når man vælger og installerer en vakuumbryder, er det nødvendigt at vælge modne produkter fra producenter med god omdømme og kvalitet, og dens understøttende mekanisme bør helst være en, der har en relativt lille påvirkning på bryderen. Når man patruljerer udstyr, bør vedligeholdelsespersonale holde øje med, om metalshieldet i vakuumafbryderen har ændret farve eller givet abnorme lyde under drift.

For eksisterende brydere med alvorlig forurening, bør udstyret renses og vedligeholdes til tiden for at forhindre, at støv eller andre forurenende stoffer påvirker bryderens isolationsydelser. Hvis det gennem kontrol fastslås, at vakuumafbryderen har defekter, bør vakuumafbryderen erstattes til tiden.

Fejl og Behandlingsmetoder for Kontrolcircuit

At signalcircuitsikringene springer og at åbnings- og lukningsbobiner brænder ud, er blandt de almindelige fejl i driftscircuitten. Symptomet er, at bryderen ikke kan operere elektrisk, når den er i åbnet eller lukket tilstand, og indikatorlamperne tændes ikke. I dette tilfælde sender mikroprocessoren normalt et signal om "kontrolcircuit åbnet". Sådanne defekter er relativt nemme at opdage og håndtere. Man kan direkte kontrollere, om åbnings- og lukningsbobinerne er brændt ud og størrelsen af modstandsaflægningen. Ved at erstatte problematiske bobiner kan fejlen i driftscircuitten elimineres.

De hjælpekontakter i energilagringstravelswitchen (CK) er ikke forbundet, hovedsageligt på grund af, at travelswitchen ikke er justeret korrekt eller er skadet, hvilket forhindrer, at mekanismen er fuldt ud energilagret. I dette tilfælde tændes ikke energilagringslampen (normalt gul). Fejlen kan løses ved at justere positionen af travelswitchen eller erstatte travelswitchen for at sikre, at mekanismen er fuldt ud energilagret.

At sikre kvaliteten af travelswitchen og forbedre dens installationsreliabilitet er blandt de vigtigste måder at reducere forekomsten af circuitsfejl. I praktisk driftserfaring er defekterne i energilagringstravelswitchen for CT19-mekanismen ret tydelige. Under lukningsprocessen for en 10kV-bryder sprang sikringen i kontrolstrømforsyningen, hvilket førte til en kontrolcircuit åbnet. 

I dette tilfælde blev linjens tripbeskyttelse aktiveret, og den defekte linje oplevede override trip, hvilket udvidede strømafbrydningen og havde alvorlige konsekvenser. Kontrol afslørede, at når travelswitchen ikke fungerer, kan strømløbet ikke effektivt lukkes, hvilket gør det let for travelswitchen at bue, når den aktiveres, hvilket resulterer i en stor løbsstrøm, der forårsager trip. Ved at erstatte med udstyr af andre modeller kan denne type circuitfejl effektivt undgås.

Hjælpekontakten (kontakter) i bryderen er skadet eller ikke justeret korrekt, hvilket forårsager, at circuiten ikke er forbundet eller har dårlig kontakt. Dette viser sig normalt som en kontrolcircuit åbnet, og åbnings- og lukningsindikatorlamperne tændes ikke eller blinker. Når dette sker, er det nødvendigt at justere længden af roterende trækstang i hjælpekontakten eller erstatte den skadede hjælpekontakt.

Fejlen, der forårsages af elektrisk låsning, der forhindrer, at bryderen åbnes eller lukkes, viser sig som følger: de mekaniske komponenter i mekanismen fungerer normalt, men den kan ikke åbnes eller lukkes elektrisk, og positive og negative strømforsyninger kan ikke samtidigt leveres til åbnings- og lukningsbobiner. 

Denne type defekt opstår normalt i udstyr med elektrisk låsning, som f.eks. brydere til kondensatorbanker, brydere med jordkniv-låsning osv. Det er nødvendigt at kontrollere, om netdøre til kondensator, travel (hjælpe)switcher til vedligeholdelses-jordkniv er korrekt skiftet eller skadet, og om kontakterne har god kontakt, og derefter udføre passende handling.

Yderligere finder man ofte brand i komponenter som energilagringsmotor, Y3-relæ og rektifieringsbroer i udrivenes switchkabinet, hvilket i sin tur fører til fejl i kontrolcircuiten åbnet.

Der er mange problemer i kontrol af driftscircuit. Løse terminalforbindelser, dårlig kontakt og isolationsproblemer i udstyr kan alle forårsage defekter, der forhindrer, at bryderen kan åbnes og lukkes korrekt. Når en driftscircuitfejl opstår, bør fejlen først lokaliseres for at identificere dens kilde, og derefter implementere passende løsninger baseret på den specifikke situation.

Fejl og Behandlingsmetoder for Mekaniske Fejl i Hjælpe- og Aktiveringmekanismer

Når bryderen enten elektrisk eller manuelt, mekanisk, ikke kan åbnes eller lukkes, er det første trin at kontrollere, om mekanismen er korrekt energilagret. Hvis energilagringen er normal, kan problemet skyldes, at stopstykket på åbnings- og lukningshalvaks er løsnet, at slaglængden på åbnings- og lukningspushrod er utilstrækkelig, eller at åbnings- og lukningspushrod er deformerede, hvilket resulterer i blokering eller fastsætning under åbnings- og lukningsprocessen, og forhindrer, at bryderen kan operere normalt. 

Fejlen kan behandles ved at justere slaglængden på pushrod til åbnings- og lukningsbobinen, fastholde stopstykket på åbnings- og lukningshalvaks, og erstatte eller reparere den defekte pushrod (ændre kopparpushrod til stål for at undgå deformation). Når energilagringen er anormal eller der er problemer i sekundære circuit, bør energilagringsmotor, travelswitch og kontrolcircuit inspiceres for fejlfinding.

Aktiveringmekanismen kan ikke energilagres hverken elektrisk eller manuelt. De primære årsager er skade på envejsbearing i energilagringsmekanismen eller manglende nulstilling af energilagringslås (nulstillingsfjeder er ikke stærk nok eller fremmedlegemer blokerer nulstillingsfjederen), hvilket får energilagringshjul til at køre tom. Sådanne fejl er ofte forekommende i CT19-type mekanismer. Problemet kan løses ved at erstatte envejsbearingen i energilagringsmekanismen eller erstatte (rens) nulstillingsfjederen for at genoprette normal energilagring.

Hvis åbnings- og lukningsindikationen i aktiveringmekanismen ikke svarer til den faktiske åbnings- og lukningsposition af bryderen, kan det skyldes, at forbindelsesstangen mellem mekanismen og hovedtransmissionsaksen af bryderen er afbrudt. Juster manuelt for at justere positionen af mekanismen med bryderen, og genforbinde og fastgør transmissionsdragstangen.

Under karakteristiktesten opdages, at lavspændingsoperationen af bryderen er ikke godkendt. Når den nominelle driftsspænding er over 65%, kan bryderen ikke udføre pålidelig åbning (den kan ikke åbnes, når spændingen er under 30%, og den kan muligvis åbnes, når spændingen er mellem 30% og 65%), og den skal kunne lukkes pålideligt ved 85% - 110% af den nominelle spænding. 

Når dette sker, kontroller først, om modstanden i bobinen er inden for det godkendte område. Hvis det er godkendt, renser du mekanismen, tilføjer smøring til roterende dele, og kontrollerer engageringsdybden af åbnings- og lukningshalvaks. Hvis det ikke opfylder kravene, justerer du justeringskornet for engageringsdybden (indsættelsesdybden) af åbnings- og lukningshalvaks (som vist i figur 1) for at opfylde kravene (engageringsdybden for CT19-type mekanisme er normalt 1 - 2 mm). 

Desuden vil en stigning i modstanden i lukningsbobinen, der fører til en reduktion i åbnings- og lukningsbobiner, samt deformation af åbnings- og lukningspushrod, der forårsager blokering eller fastsætning under åbning og lukning, påvirke åbnings- og lukningsspændingen. Når man behandler problemer, skal der udføres specifik behandling i henhold til fejltilstanden.

I udrivenes switchudstyr kan udrivenes switch ikke flyttes fra testposition til driftsposition. Mulige årsager til sådan en fejl inkluderer jordkniv-låsning mislykkes, deformation af jordkniv-låsningssammenkoblingsplade, mislykket nulstilling af jordkniv-operationshul-sammenkoblingsplade, og fejl i chassis for udrivenes switch. Udrivenes switch kan flyttes til vedligeholdelsesposition. 

Kontroller, om tungeformet låsningssammenkoblingsplade for jordkniv er deformerede, eller om denne tungeformede plade svarer til positionen for jordkniv; kontroller, om operationshulsammenkoblingsplade er fuldt nulstillet; fjern chassis for udrivenes switch og kontroller, om alle interne komponenter er i god stand.

Rutinemæssige Vedligeholdelsesforanstaltninger for Brydere

Når man håndterer fejl i brydermekanismen, skal man først analysere fejltypen for at fastslå, om den tilhører en elektrisk eller sekundær circuitproblem eller en mekanisk fejl, og derefter fortsætte med næste skridt. Metoden til at vurdere fejl er relativt simpel. Først gør man mekanismen fuldt energilagret.

Hvis bryderen kan åbnes og lukkes pålideligt manuelt, kan mekaniske fejl i princippet udelukkes. Derefter udfører man elektrisk åbning og lukning. Hvis åbnings- og luknings-elektromagneter virker, men switchen ikke åbner og lukker, og sekundær kontrolspænding er normal, indikerer det, at der ikke er problemer med sekundære circuit. 

For mere skjulte fejl som reduceret vakuumgrad, asynkron åbning og lukning, utilstrækkelig åbnings- og lukningshastighed, og store hop, skal relevante videnskabelige instrumenter bruges til test og måling under vedligeholdelse. Problemer skal løses gennem analyse og vurdering af faktiske måledata.

Ud over fejlreparation skal der også udføres visse vedligeholdelsesarbejder på vakuumbrydere i daglig arbejde. Dette inkluderer rensning af transmissionsmekanisme og isolerende støttesøjler for at undgå øget rotationsfriktion, og tilførelse af smøring for at sikre fleksibel drift. Når vakuumbryderen er under strømafbrydning for vedligeholdelse, bør loopmodstand- og mekaniske karakteristiktæster udføres, og skadede komponenter, som er forårsaget af overophedning mv. af bryderen, skal behandles til tiden. 

Fejlreparation og vedligeholdelsesarbejde for 10kV-brydere har ligheder med det for brydere eller transformatorer på andre spændingsniveauer, hvad angår principper for mekanisk og sekundær circuitfejlreparation. Gennem konstant akkumulation af erfaring kan tekniske midler konstant forbedres for at opnå en bedre fejludryddelsesrate og vedligeholdelsesniveau.

Konklusion

Med den hurtige udvikling i samfundet stiger efterspørgslen på strømforsyning i alle sektorer konstant, og der stiller højere krav til kvaliteten af strømforsyningsudstyr og driftsstabiliteten af strømsystemet. Tekniske niveauer og evnen til at håndtere defekter skal konstant forbedres for at opfylde udviklingsbehov, tilfredsstille de fleste brugeres krav, forkorte tidspunktet for defektbehandling og vedligeholdelse, og sikre sikker drift af strømnettet.

Derfor, under processen med udstyrvedligeholdelse og -modernisering, bør vi styrke studiet af systemudstyr selv, have en omfattende forståelse af udstyrs driftsegenskaber og de eksisterende problemer og potentielle farer, styrke læring og kommunikation, træffe forebyggende foranstaltninger til tiden, konstant forbedre udstyr, eliminere sikkerhedshindringer, forebygge ulykker, og sikre sikker drift af udstyr og pålideligheden af strømforsyningen.