Najčešći kvarovi i metode njihovog otklanjanja kod vakuumskih prekidača od 10kV

Pregled

Vakuumska prekidna jedinica od 10 kV koristi osobinu vakuuma kao izolacijsko i gasilno sredstvo između kontakata, što ju čini široko primjenjivom u transformatornim postajama i distribucijskim mrežama. Međutim, broj grešaka tijekom njezine specifične upotrebe raste. Ovaj članak klasificira i analizira uobičajene greške u radu, raspravlja o različitim vrstama metoda tretmana grešaka i predstavlja mjere redovnog održavanja.

Fenomeni grešaka i metode tretmana same vakuumske prekidne jedinice

Niska stupanj vakuuma u vakuumskom prekidaču je najčešća greška vakuumske prekidne jedinice od 10 kV. Vakuumska prekidna jedinica prekida strujni tok i gaše gušće unutar vakuumskog prekidača. Obično, vakuumska prekidna jedinica nije opremljena uređajima ili napravama za kvalitativnu i kvantitativnu mjerenja značajki vakuuma.

Stoga, greška niskog stupnja vakuuma obično biva dosta skrivita, te je teško otkriti tijekom održavanja i operativnih testiranja. Njegova opasnost je puno veća od ostalih očiglednih grešaka. Kada stupanj vakuuma pade do točke na kojoj prekidna jedinica više ne može normalno gasiti gušće, može doći do ozbiljnih posljedica poput sagorijevanja ili eksplozije točke prekida.

Razlozi niskog stupnja vakuuma u vakuumskom prekidaču

• Postoje problemi s materijalom vakuumskog prekidača, što dovodi do curenja gasa, ili proizvodni postupak nije dovoljno sofisticiran, što rezultira prisutnosti točaka curenja u samom vakuumskom prekidaču, što utječe na njegov stupanj vakuuma.

• Nakon dugotrajnog rada, kada prekidna jedinica obavlja određenu akciju, generirani vibracije mogu uzrokovati da se zatvarajući dio vakuumskog prekidača oslabi, time smanjujući stupanj vakuuma u vakuumskom prekidaču. Posebno za vakuumske prekidne jedinice opremljene mehanizmom CD10, prilikom otvaranja i zatvaranja struje, lako se može generirati veliki udar na zatvarajući spoj vakuumskog prekidača, što dovodi do lošeg zatvaranja i smanjenja stupnja vakuuma.

• Postoje problemi s materijalom ili proizvodnjom gume u vakuumskom prekidaču, te se pojavljuju točke curenja nakon više operacija.

• Vakuumski prekidač slučajno ošteće tijekom redovnog održavanja.

Metode tretmana niskog stupnja vakuuma u vakuumskom prekidaču

Trebaju se provoditi preventivni testovi, a stupanj vakuuma u vakuumskom prekidaču treba redovito provjeravati. Tijekom redovnog pregleda i održavanja opreme, trebaju se često provoditi testovi izolacije struje (između točaka prekida). Kad je to moguće, može se koristiti vakuumski tester za kvalitativno testiranje stupnja vakuuma vakuumskog prekidača kako bi se osiguralo da se stupanj vakuuma vakuumskog prekidača održava na određenoj razini za ispunjenje operativnih zahtjeva prekidne jedinice.

Prilikom odabira i instalacije vakuumske prekidne jedinice, potrebno je odabrati zrele proizvode dobavljača sa dobrim ugledom i kvalitetom, a njegov prateći mehanizam bi trebao biti onaj koji ima relativno malo utjecaja na prekidnu jedinicu. Prilikom patroliranja opreme, održavatelji opreme trebaju paziti na promjene boje metalne zaslonke vakuumskog prekidača ili na neobične zvukove tijekom rada.

Za postojeće prekidne jedinice s teškom zagađenosti, trebalo bi odmah provesti čišćenje i održavanje opreme kako bi se spriječilo da prašina ili drugi kontamini ometa izolacijske performanse prekidne jedinice. Ako se putem pregleda utvrdi da vakuumski prekidač ima defekte, vakuumski prekidač treba zamijeniti odmah.

Fenomeni grešaka i metode tretmana kontrolne krugove

Iscrpne valjane u signalnom krugu i spaljivanje navojnica za otvaranje i zatvaranje su među uobičajenim greškama u radnom krugu. Simptom je da prekidna jedinica ne može električki raditi kada je u stanju otvaranja ili zatvaranja, a indikatorska svjetiljka se ne upali. U tom trenutku, mikro računalo obično šalje signal "kontrolni krug je prekinut". Takve defekte je relativno lako otkriti i riješiti. Može se direktno provjeriti jesu li navojnice za otvaranje i zatvaranje spaljene i kolika je devijacija otpora. Zamjenom problematične navojnice može se eliminirati greška u radnom krugu.

Pomoćni kontakti energijskog putnika (CK) nisu spojeni, uglavnom zbog toga što putnik nije dobro podešen ili je oštećen, što sprečava mehanizam da se potpuno energirano. U ovom slučaju, lampica za energetizaciju (obično žuta) se ne upali. Grešku se može riješiti ponovnim podešavanjem položaja putnika ili zamjenom putnika kako bi se osigurala potpuna energetizacija mehanizma.

Osiguranje kvalitete putnika i poboljšanje pouzdanosti njegove instalacije su glavni načini smanjenja pojave grešaka u krugovima. U praktičnom iskustvu, defekti energijskog putnika mehanizma CT19 su relativno očiti. Tijekom procesa zatvaranja 10 kV prekidne jedinice, zrakoplovni prekidač kontrolne napajne struje je prekidao, što je konačno dovelo do prekida kontrolnog kruga. 

U tom trenutku, dogodila se akcija zaštite preskakanja linije, a otkazana linija je doživjela prekomjerni skok, proširujući područje pada napajanja i uzrokujući ozbiljne posljedice. Pregled je pokazao da kada putnik ne radi, strujni krug se ne može efektivno prekinuti, što čini lako za putnik da zapali kada djeluje, rezultirajući velikim strujnim krugom koji uzrokuje prekid. Zamjenom opremom drugih modela, takve greške u krugovima se mogu učinkovito izbjegavati.

Pomoćni prekidač (kontakti) prekidne jedinice je oštećen ili nije dobro podešen, što dovodi do nerazdvajanog ili lošeg kontakta kruga. To se obično manifestira kao prekid kontrolnog kruga, a indikatorske svjetiljke za otvaranje i zatvaranje se ne upaljuju ili treperu. Kada se to dogodi, potrebno je ponovno podešiti duljinu rotacijskog povlačca pomoćnog prekidača ili zamijeniti oštećeni pomoćni prekidač.

Greška uzrokovana električnim interlokiram koja sprječava otvaranje ili zatvaranje prekidne jedinice manifestira se na sljedeći način: mehanički dijelovi mehanizma rade normalno, ali se ne može električki otvoriti ili zatvoriti, a pozitivni i negativni napajni izvori ne mogu istovremeno dostaviti struju navojnicama za otvaranje i zatvaranje. 

Ovakav defekt obično se javlja na opremi s električnim interlokirima, poput prekidnih jedinica kondenzatorskih banki, prekidnih jedinica s zemljajućim noževima itd. Potrebno je provjeriti jesu li mrešavci kondenzatora, putnici (pomoćni) održavanja zemljajućeg noža točno prebaceni ili oštećeni, te jesu li kontakti dobro u kontaktu, te zatim provesti odgovarajuće postupke.

Dodatno, u izvlačnim ormaričima, često se javlja spaljivanje komponenti poput motora za energetizaciju, releja Y3 i pretvarača, što zauzvrat dovodi do grešaka prekida kontrolnog kruga.

Postoji mnogo problema u kontroli radnog kruga. Loši spojevi terminala, loši kontakti i probleme izolacije opreme sve mogu uzrokovati defekte, sprječavajući prekidnu jedinicu da normalno radi otvaranje i zatvaranje. Kada se javi greška u radnom krugu, prvo treba lokalizirati grešku kako bi se identificirala njena izvor, a zatim se implementiraju odgovarajući rješenja prema konkretnim okolnostima.

Fenomeni grešaka i metode tretmana mehaničkih propala pomoćnih i pogonskih mehanizama

Kada prekidna jedinica ne može biti otvorena ili zatvorena ni električno ni ručno, mehanički, prvi korak je provjeriti je li mehanizam ispravno energirano. Ako je energija normalna, problem može biti uzrokovan otkidanjem stopera na poluosu za otvaranje i zatvaranje, nedostatkom hodnog puta pogonskog stupca za otvaranje i zatvaranje ili deformacijom pogonskog stupca za otvaranje i zatvaranje, što dovodi do zaključavanja ili klepanja tijekom procesa otvaranja i zatvaranja, sprečavajući normalno funkcioniranje prekidne jedinice. 

Grešku se može riješiti ponovnim podešavanjem hodnog puta navojnice za otvaranje i zatvaranje, fiksiranjem stopera na poluosu za otvaranje i zatvaranje, te zamjenom ili popravkom oštećenog pogonskog stupca (promjenom bakrene navojnice za otvaranje i zatvaranje u čeliku kako bi se izbjegla deformacija). Kada je energetizacija anormalna ili postoje probleme u sekundarnom krugu, trebaju se provjeriti motor za energiraju, putnik i kontrolni krug za otkrivanje grešaka.

Pogonski mehanizam ne može biti energirano ni električno ni ručno. Glavni razlozi su oštećenje jednosmjernog ležaja u mehanizmu za energiraju ili neuspjeh resetiranja zatvarača za energiraju (resetni oprug je nedovoljno jak ili tuđe tijelo blokira resetnu oprugu), što dovodi do beskorisnog hodnog puta zubaca za energiraju. Takve greške su sklonje nastati u mehanizmima tipa CT19. Problem se može riješiti zamjenom jednosmjernog ležaja u mehanizmu za energiraju ili zamjenom (čišćenjem) resetne opruge kako bi se vratila normalna energiraju.

Ako prikaz otvaranja i zatvaranja u pogonskom mehanizmu ne odgovara stvarnom položaju otvaranja i zatvaranja tijela prekidne jedinice, to može biti zbog odsecanja spojnog stupca između mehanizma i glavnog prenosnog valjka prekidne jedinice. Ručno prilagodite položaj mehanizma prekidnoj jedinici, a zatim ponovno spojite i fiksirajte prenosni stupac.

Tijekom karakterističnog testiranja otkriveno je da je rad prekidne jedinice na niskom napajanju neispravan. Kada je nominirani radni napajni izvor iznad 65%, prekidna jedinica ne može pouzdano otvoriti (ne može otvoriti kada je napajni izvor ispod 30%, a može ili ne može otvoriti kada je napajni izvor između 30% i 65%), a trebala bi pouzdano zatvoriti između 85% - 110% nominiranog napajnog izvora. 

Kada se to dogodi, prvo provjerite jesu li otpori navojnice u ispravnom rasponu. Ako su ispravni, očistite mehanizam, dodajte smazoč na rotacijske dijelove, a zatim provjerite dubinu zategnutosti poluosova za otvaranje i zatvaranje. Ako ne odgovara zahtjevima, prilagodite vijak za dubinu zategnutosti poluosova za otvaranje i zatvaranje (kao što je prikazano na slici 1) kako bi odgovarala zahtjevima (dubina zategnutosti mehanizma tipa CT19 je obično 1 - 2mm). 

Dodatno, porast otpora navojnice za zatvaranje što dovodi do smanjenja navojnice za otvaranje i zatvaranje, kao i deformacija pogonskih stupaca za otvaranje i zatvaranje što dovodi do zaključavanja ili klepanja tijekom otvaranja i zatvaranja, svi će utjecati na napajni izvor za otvaranje i zatvaranje. Tijekom rješavanja problema, specifična obrada treba se provesti prema situaciji greške.

U izvlačnim prekidnim jedinicama, izvlačna prekidna jedinica se ne može pomaknuti s testne pozicije na radnu poziciju. Mogući uzroci takve greške uključuju propal interlokiranja zemljajućeg noža, deformaciju ploče za povezivanje interlokiranja zemljajućeg noža, neuspjeh resetiranja ploče za povezivanje otvora za rad s zemljajućim nožem, i propale ormariča izvlačne prekidne jedinice. Izvlačna prekidna jedinica se može pomaknuti na poziciju održavanja. 

Provjerite je li jezikasto platno interlokiranja zemljajućeg noža deformedno ili da li to jezikasto platno odgovara poziciji zemljajućeg noža; provjerite je li ploča za povezivanje otvora za rad potpuno resetirana; uklonite ormariča izvlačne prekidne jedinice i provjerite jesu li svi unutarnji dijelovi u dobrim stanju.

Redovite mjere održavanja prekidnih jedinica

Pri rješavanju problema s mehanizmom prekidne jedinice, prvo analizirajte vrstu greške kako biste odredili pripada li ona elektromagnetskim ili sekundarnim krugovima ili mehaničkim propalima, a zatim nastavite daljnjim postupcima. Metoda za ocjenu grešaka je relativno jednostavna. Prvo, omogućite mehanizmu da se potpuno energirano.

Ako se prekidna jedinica može pouzdano otvoriti i zatvoriti ručno, mehaničke propale se mogu temeljito isključiti. Zatim, provedite električno otvaranje i zatvaranje. Ako navojnice za otvaranje i zatvaranje funkcioniraju, ali prekidna jedinica ne otvara ni zatvara, a sekundarni kontrolni napajni izvor je normalan, to ukazuje na to da sekundarni krug nema problema. 

Za složenije propale, poput smanjenog stupnja vakuuma, asinhronog otvaranja i zatvaranja, nedostatka brzine otvaranja i zatvaranja, i velikog odskoka, tijekom održavanja moraju se koristiti relevantni znanstveni instrumenti za testiranje i mjerenje. Problemi se trebaju riješiti putem analize i ocjene stvarnih podataka mjerenja.

Osim popravke propala, određena održavanja trebaju se provoditi na vakuumskim prekidnim jedinicama u svakodnevnom radu. To uključuje čišćenje prenosnih mehanizama i dielektričnih nosača kako bi se spriječio povećani trenje, i dodavanje smazoča kako bi se osiguralo fleksibilno funkcioniranje. Kada je vakuumska prekidna jedinica isključena za održavanje, trebaju se provesti testovi otpornosti petlje i mehaničkih karakteristika, a oštećeni dijelovi uzrokovani pretopljivanjem, itd. prekidne jedinice trebaju se odmah obrađivati. 

Popravka propala i održavanje 10kV prekidnih jedinica imaju sličnosti s principima popravke mehaničkih i sekundarnih krugova propala kod prekidnih jedinica ili transformatora drugih nivoa napona. Stalnim kumuliranjem iskustva, tehničke metode se mogu stalno poboljšavati kako bi se postigla bolja stopa eliminacije propala i razina održavanja.

Zaključak

S brzim razvojem društva, zahtjev za snabdijevanjem strujom u svim granama djelatnosti se stalno povećava, a postavljaju se i viši zahtjevi za kvalitetom opreme za snabdijevanje strujom i stabilnosti rada strujskog sustava. Tehnička razine i sposobnost rješavanja propala moraju se stalno poboljšavati kako bi se ispuni potrebe razvoja, zadovoljili zahtjevi većine korisnika, skraćen vremenski period za rješavanje propala opreme i održavanja, te osigurana sigurna radnja strujske mreže.

Stoga, tijekom procesa održavanja i modernizacije opreme, trebamo jačati proučavanje karakteristika same opreme sustava, kompleksno shvatiti karakteristike rada opreme i postojeće probleme i potencijalne opasnosti, jačati učenje i komunikaciju, pravočasno donositi preventivne mjere, stalno poboljšavati opremu, eliminirati sigurnosne opasnosti, sprečavati nesreće i osiguravati sigurnu radnju opreme i pouzdanost snabdijevanja strujom.