Các Sự Cố Thường Gặp và Phương Pháp Xử Lý của Áp Dụng Cầu Đứt Vacuum 10kV

Tổng quan

Cầu chì chân không 10kV tận dụng đặc tính sử dụng chân không làm môi trường cách điện và dập hồ quang giữa các tiếp điểm, điều này khiến nó được áp dụng rộng rãi trong các trạm biến áp và mạng phân phối. Tuy nhiên, số lượng sự cố xảy ra trong quá trình ứng dụng cụ thể của nó đã tăng lên. Bài viết này phân loại và phân tích các sự cố phổ biến trong quá trình hoạt động, thảo luận về các phương pháp xử lý sự cố khác nhau, và đưa ra các biện pháp bảo dưỡng định kỳ.

Hiện tượng Sự cố và Phương pháp Xử lý Của Cầu Chì Chân Không Bản thân Nó

Độ chân không thấp trong bộ phận ngắt mạch chân không là sự cố dễ xảy ra nhất của cầu chì chân không 10kV. Cầu chì chân không ngắt dòng điện và dập hồ quang bên trong bộ phận ngắt mạch chân không. Thông thường, cầu chì chân không không được trang bị thiết bị hoặc máy đo để đo lường định tính và định lượng độ chân không.

Do đó, sự cố độ chân không thấp thường khá ẩn giấu, và khó phát hiện trong quá trình bảo dưỡng và kiểm tra vận hành. Mức độ nguy hiểm của nó cao hơn nhiều so với các sự cố rõ ràng khác. Khi độ chân không giảm đến mức cầu chì không còn có thể dập hồ quang bình thường, nó có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng như cháy hoặc nổ tại điểm ngắt.

Nguyên nhân Độ Chân Không Thấp Trong Bộ Phận Ngắt Mạch Chân Không

• Có vấn đề về chất liệu của bộ phận ngắt mạch chân không, gây rò rỉ khí, hoặc quy trình sản xuất không tinh xảo, dẫn đến sự tồn tại của điểm rò rỉ trong chính bộ phận ngắt mạch chân không, từ đó ảnh hưởng đến độ chân không của nó.

• Sau thời gian hoạt động dài, khi cầu chì thực hiện một hành động cụ thể, rung động sinh ra có thể làm lỏng phần niêm phong của bộ phận ngắt mạch chân không, do đó giảm độ chân không. Đặc biệt, đối với các cầu chì chân không được trang bị cơ chế CD10, khi cầu chì thực hiện các thao tác đóng cắt dòng điện, rất dễ tạo ra cú sốc lớn vào phần kết nối niêm phong của bộ phận ngắt mạch chân không, dẫn đến niêm phong kém và giảm độ chân không.

• Có vấn đề về chất liệu hoặc quy trình sản xuất của bellow trong bộ phận ngắt mạch chân không, và xuất hiện điểm rò rỉ sau nhiều lần hoạt động.

• Bộ phận ngắt mạch chân không bị hư hại tình cờ trong quá trình bảo dưỡng định kỳ.

Phương pháp Xử lý Độ Chân Không Thấp Trong Bộ Phận Ngắt Mạch Chân Không

Nên tiến hành các bài kiểm tra phòng ngừa và kiểm tra định kỳ độ chân không của bộ phận ngắt mạch chân không. Trong quá trình kiểm tra và bảo dưỡng thiết bị hàng ngày, nên thường xuyên thực hiện các bài kiểm tra chịu điện áp xoay chiều (giữa các điểm ngắt). Khi điều kiện cho phép, có thể sử dụng máy đo chân không để tiến hành kiểm tra định tính về độ chân không của bộ phận ngắt mạch chân không, đảm bảo rằng độ chân không của bộ phận ngắt mạch chân không được duy trì ở một mức nhất định để đáp ứng yêu cầu vận hành của cầu chì.

Khi chọn và lắp đặt cầu chì chân không, cần chọn các sản phẩm chín muồi của các nhà sản xuất có uy tín và chất lượng, và cơ chế hỗ trợ của nó nên là loại có tác động nhỏ nhất đến cầu chì. Khi tuần tra thiết bị, nhân viên bảo dưỡng nên chú ý quan sát xem màn chắn kim loại của bộ phận ngắt mạch chân không có đổi màu hay phát ra tiếng kêu bất thường trong quá trình hoạt động không.

Đối với các cầu chì hiện có bị ô nhiễm nặng, cần tiến hành vệ sinh và bảo dưỡng thiết bị kịp thời để ngăn chặn bụi hoặc các chất ô nhiễm khác ảnh hưởng đến hiệu suất cách điện của cầu chì. Nếu qua kiểm tra xác định bộ phận ngắt mạch chân không có khuyết tật, cần thay thế bộ phận ngắt mạch chân không kịp thời.

Hiện tượng Sự cố và Phương pháp Xử lý Đường Dây Điều Khiển

Các cầu chì trong đường dây tín hiệu bị cháy và cuộn đóng cắt bị cháy là những sự cố phổ biến trong mạch điều khiển. Triệu chứng là cầu chì không thể hoạt động điện khi ở trạng thái đóng hoặc cắt, và đèn báo không sáng. Lúc này, máy tính thường gửi tín hiệu "mạch điều khiển bị đứt". Các khuyết tật này tương đối dễ phát hiện và xử lý. Có thể trực tiếp kiểm tra xem cuộn đóng cắt có bị cháy và độ lệch điện trở. Thay thế cuộn có vấn đề có thể loại bỏ sự cố trong mạch điều khiển.

Các tiếp điểm phụ của công tắc hành trình tích năng lượng (CK) không được kết nối, chủ yếu do công tắc hành trình không được điều chỉnh đúng vị trí hoặc bị hỏng, ngăn cản cơ chế tích năng lượng đầy đủ. Trong trường hợp này, đèn tích năng lượng (thường là màu vàng) không sáng. Sự cố có thể được khắc phục bằng cách điều chỉnh lại vị trí của công tắc hành trình hoặc thay thế công tắc hành trình để đảm bảo cơ chế tích năng lượng đầy đủ.

Đảm bảo chất lượng của công tắc hành trình và cải thiện độ tin cậy lắp đặt là những cách chính để giảm thiểu sự cố mạch. Trong kinh nghiệm thực tế, khuyết tật của công tắc hành trình tích năng lượng của cơ chế CT19 tương đối rõ ràng. Trong quá trình đóng của cầu chì 10kV, công tắc nguồn điều khiển bị nhảy, cuối cùng dẫn đến mạch điều khiển bị đứt. 

Lúc này, hành động bảo vệ nhảy đường dây xảy ra, và đường dây bị lỗi trải qua việc nhảy vượt, mở rộng phạm vi mất điện và gây ảnh hưởng nghiêm trọng. Kiểm tra cho thấy khi công tắc hành trình không hoạt động, vòng lặp dòng điện không thể được tắt hiệu quả, khiến công tắc hành trình dễ bị hồ quang khi hoạt động, tạo ra dòng điện vòng lớn gây nhảy. Bằng cách thay thế bằng thiết bị của các mẫu khác, loại sự cố mạch này có thể được tránh hiệu quả.

Công tắc phụ (tiếp điểm) của cầu chì bị hỏng hoặc không được điều chỉnh đúng vị trí, gây ra mạch không kết nối hoặc tiếp xúc kém. Điều này thường biểu hiện dưới dạng mạch điều khiển bị đứt, và đèn báo đóng cắt không sáng hoặc nhấp nháy. Khi tình huống này xảy ra, cần điều chỉnh lại chiều dài thanh kéo xoay của công tắc phụ hoặc thay thế công tắc phụ bị hỏng.

Sự cố do liên kết điện tử ngăn chặn cầu chì đóng hoặc cắt được biểu hiện như sau: các thành phần cơ học của cơ chế hoạt động bình thường, nhưng không thể đóng hoặc cắt điện, và nguồn điện dương và âm không thể cung cấp đồng thời cho cuộn đóng cắt. 

Loại khuyết tật này thường xảy ra trong thiết bị có liên kết điện, như cầu chì của ngân hàng tụ điện, cầu chì có liên kết dao đất, v.v. Cần kiểm tra xem cửa lưới của tụ điện, công tắc hành trình (công tắc phụ) của dao đất bảo dưỡng có được chuyển đổi đúng hoặc bị hỏng, và tiếp điểm có tiếp xúc tốt, sau đó tiến hành xử lý tương ứng.

Ngoài ra, trong tủ cầu chì kéo ra, việc cháy của các thành phần như động cơ tích năng lượng, rơle Y3, và cầu chì chỉnh lưu thường xảy ra, dẫn đến sự cố mạch điều khiển bị đứt.

Có nhiều vấn đề trong việc điều khiển mạch điều khiển. Các mối nối đầu cuối lỏng, tiếp xúc kém, và vấn đề cách điện của thiết bị đều có thể gây ra khuyết tật, ngăn cản cầu chì hoạt động đóng cắt bình thường. Khi xảy ra sự cố mạch điều khiển, trước tiên cần xác định vị trí sự cố để xác định nguồn gốc, sau đó thực hiện các giải pháp phù hợp dựa trên tình huống cụ thể.

Hiện tượng Sự cố và Phương pháp Xử lý Sự cố Cơ Khí Trong Cơ Chế Phụ và Cơ Chế Điều Khiển

Khi cầu chì không thể đóng hoặc cắt điện hoặc thủ công, cơ khí, bước đầu tiên là kiểm tra xem cơ chế có được tích năng lượng đúng không. Nếu tích năng lượng bình thường, vấn đề có thể do miếng chặn trên trục nửa đóng cắt bị lỏng, hành trình của thanh đẩy đóng cắt không đủ, hoặc thanh đẩy đóng cắt bị biến dạng, dẫn đến kẹt hoặc mắc kẹt trong quá trình đóng cắt, ngăn cản cầu chì hoạt động bình thường. 

Sự cố có thể được khắc phục bằng cách điều chỉnh lại hành trình của thanh đẩy cuộn đóng cắt, cố định miếng chặn của trục nửa đóng cắt, và thay thế hoặc sửa chữa thanh đẩy bị hỏng (đổi thanh đẩy đóng cắt bằng đồng sang thép để tránh biến dạng). Khi tích năng lượng bất thường hoặc có vấn đề trong mạch thứ cấp, cần kiểm tra động cơ tích năng lượng, công tắc hành trình, và mạch điều khiển để tìm kiếm nguyên nhân.

Cơ chế điều khiển không thể tích năng lượng điện hoặc thủ công. Các nguyên nhân chính là hỏng bạc đạn một chiều trong cơ chế tích năng lượng hoặc cơ chế khóa tích năng lượng không reset (lò xo reset không đủ mạnh hoặc vật lạ kẹt lò xo reset), khiến bánh răng tích năng lượng chạy không tải. Loại sự cố này dễ xảy ra trong cơ chế CT19. Vấn đề có thể được khắc phục bằng cách thay thế bạc đạn một chiều trong cơ chế tích năng lượng hoặc thay thế (làm sạch) lò xo reset để khôi phục tích năng lượng bình thường.

Nếu chỉ báo đóng cắt trong cơ chế điều khiển không khớp với vị trí đóng cắt thực tế của thân cầu chì, có thể do thanh nối giữa cơ chế và trục truyền chính của cầu chì bị đứt. Điều chỉnh thủ công để căn chỉnh vị trí của cơ chế với vị trí của cầu chì, sau đó kết nối và cố định thanh kéo truyền.

Trong quá trình kiểm tra đặc tính, phát hiện rằng hoạt động điện áp thấp của cầu chì không đạt yêu cầu. Khi điện áp định mức trên 65%, cầu chì không thể đóng đáng tin cậy (nó không đóng khi điện áp dưới 30%, và có thể hoặc không đóng khi điện áp nằm trong khoảng 30% đến 65%), và nó phải đóng đáng tin cậy ở 85% - 110% điện áp định mức. 

Khi tình huống này xảy ra, trước tiên kiểm tra xem điện trở của cuộn có nằm trong phạm vi đạt yêu cầu không. Nếu đạt yêu cầu, làm sạch cơ chế, thêm dầu bôi trơn vào các bộ phận xoay, sau đó kiểm tra độ sâu gắn của trục nửa đóng cắt. Nếu không đạt yêu cầu, điều chỉnh vít điều chỉnh độ sâu gắn (như hình 1) để đạt yêu cầu (độ sâu gắn của cơ chế CT19 thường là 1 - 2mm). 

Ngoài ra, tăng điện trở của cuộn đóng dẫn đến giảm cuộn đóng cắt, cũng như biến dạng của thanh đẩy đóng cắt gây kẹt hoặc mắc kẹt khi đóng cắt, sẽ ảnh hưởng đến điện áp đóng cắt. Khi xử lý vấn đề, cần thực hiện xử lý cụ thể theo tình huống sự cố.

Trong thiết bị cầu chì kéo ra, cầu chì không thể di chuyển từ vị trí thử nghiệm sang vị trí vận hành. Các nguyên nhân có thể của sự cố này bao gồm lỗi liên kết dao đất, biến dạng của tấm liên kết dao đất, lỗi tấm liên kết lỗ hoạt động dao đất không reset, và lỗi trong khung cầu chì kéo ra. Cầu chì có thể di chuyển đến vị trí bảo dưỡng. 

Kiểm tra xem tấm liên kết hình lưỡi dao đất có bị biến dạng hoặc tấm này có tương ứng với vị trí của dao đất; kiểm tra xem tấm liên kết lỗ hoạt động có được reset hoàn toàn; tháo khung cầu chì kéo ra và kiểm tra xem tất cả các thành phần bên trong có hoạt động tốt không.

Các Biện Pháp Bảo Dưỡng Định Kỳ cho Cầu Chì

Khi xử lý sự cố trong cơ chế cầu chì, trước tiên phân tích loại sự cố để xác định liệu nó thuộc về vấn đề điện hoặc mạch thứ cấp hay sự cố cơ khí, sau đó tiến hành xử lý bước tiếp theo. Phương pháp đánh giá sự cố tương đối đơn giản. Đầu tiên, làm cho cơ chế tích năng lượng đầy đủ.

Nếu cầu chì có thể đóng và cắt đáng tin cậy bằng tay, có thể loại trừ cơ bản các sự cố cơ khí. Sau đó, thực hiện đóng và cắt điện. Nếu cuộn điện từ đóng cắt hoạt động nhưng công tắc không đóng hoặc cắt, và điện áp điều khiển thứ cấp bình thường, điều này cho thấy không có vấn đề với mạch thứ cấp. 

Đối với các sự cố ẩn như giảm độ chân không, không đồng bộ khi đóng cắt, tốc độ đóng cắt không đủ, và nảy lớn, cần sử dụng các thiết bị khoa học liên quan để kiểm tra và đo lường trong quá trình bảo dưỡng. Các vấn đề nên được giải quyết thông qua phân tích và đánh giá dữ liệu đo lường thực tế.

Ngoài việc sửa chữa sự cố, cũng cần thực hiện một số công việc bảo dưỡng đối với cầu chì chân không trong công việc hàng ngày. Điều này bao gồm làm sạch cơ chế truyền động và cột đỡ cách điện để tránh tăng ma sát xoay, và thêm dầu bôi trơn một cách thích hợp để đảm bảo hoạt động linh hoạt. Khi cầu chì chân không được bảo dưỡng trong quá trình ngừng điện, cần tiến hành các bài kiểm tra điện trở vòng và đặc tính cơ khí, và xử lý kịp thời các thành phần bị hỏng do quá nhiệt, v.v. của cầu chì. 

Công việc sửa chữa và bảo dưỡng cầu chì 10kV có nhiều điểm tương đồng với việc sửa chữa và bảo dưỡng cầu chì hoặc biến áp ở các cấp điện áp khác về nguyên tắc sửa chữa sự cố cơ khí và mạch thứ cấp. Bằng cách liên tục tích lũy kinh nghiệm, các phương tiện kỹ thuật có thể được cải thiện liên tục để đạt được tỷ lệ loại bỏ sự cố và mức độ bảo dưỡng tốt hơn.

Kết luận

Với sự phát triển nhanh chóng của xã hội, nhu cầu về cung cấp điện trong mọi lĩnh vực đang không ngừng tăng lên, và cũng đặt ra yêu cầu cao hơn về chất lượng thiết bị cung cấp điện và ổn định vận hành hệ thống điện. Mức độ kỹ thuật và khả năng xử lý khuyết tật cần được cải thiện liên tục để đáp ứng nhu cầu phát triển, thỏa mãn yêu cầu của đa số người dùng, rút ngắn thời gian xử lý khuyết tật và bảo dưỡng thiết bị, và đảm bảo an toàn vận hành của lưới điện.

Do đó, trong quá trình bảo dưỡng và cải tạo thiết bị, chúng ta nên tăng cường nghiên cứu đặc tính của thiết bị hệ thống, hiểu rõ đặc tính vận hành của thiết bị và các vấn đề và nguy cơ tiềm ẩn, tăng cường học hỏi và giao lưu, thực hiện các biện pháp phòng ngừa kịp thời, cải thiện liên tục thiết bị, loại bỏ nguy cơ an toàn, ngăn ngừa tai nạn, và đảm bảo an toàn vận hành thiết bị và độ tin cậy cung cấp điện.